本发明涉及道路工程,具体涉及一种基于电阻率测定仪的红黏土含水率测试方法。
背景技术:
1、红黏土是一种典型的区域性特殊土,主要分布在我国的热带、亚热带南方地区,其具有失水开裂、遇水泥化的典型水敏性特征,如何获取并控制红黏土的含水率是保证路基稳定性的关键。目前土壤含水率测定方法有烘干法、中子法、γ射线法、电阻率法等。
2、烘干法是直接测定土壤含水率的标准方法,其测定结果较为准确,但会破坏土体且无法长期连续监测。中子法通过测定慢中子云的密度与水分子间的函数关系确定土体中的水分含量,其测定土体含水率时不破坏土体结构,可定点连续监测,但中子仪垂直分辨率较差,没有特殊措施时不能测定地表(0~20cm)土体含水率,同时中子仪价格昂贵。γ射线法利用放射源137cs放射出γ射线,用探头接收γ射线透过土体后的能量,与土体水分含量换算得到测定值。γ射线法与中子仪法有许多相同的优点,如快速和不破坏土体结构,能连续定点监测,且γ射线比中子仪的垂直分辨率更高。然而,γ射线是原子核被激发而产生,辐射很大。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于电阻率测定仪的红黏土含水率测试方法,旨在提供一种成本较低、能重复使用、不破坏土体结构且对人体无伤害的测试方法。
2、为实现上述目的,本发明提供了一种基于电阻率测定仪的红黏土含水率测试方法,包括下列步骤:
3、步骤1:取红黏土土样去除杂质,烘干后充分碾散;
4、步骤2:将碾散的红黏土经2mm、0.5mm和0.075mm的圆孔筛进行筛分,分0.075mm~0.5mm,0.5mm~2mm两档料备用;
5、步骤3:制备不同压实度、含水率和土体结构的红黏土测试土样;
6、步骤4:对多组红黏土测试土样测定电阻率,再将测定完电阻率的土样采用烘干法进行实际含水率测定;
7、步骤5:对在同一压实度下土样的平均电阻率值与含水率进行拟合,得到不同压实度下红黏土土样电阻率值与含水率的关系式。
8、可选的,步骤1的执行过程,具体为去除杂草、根系及碎石,在105℃~110℃的烘箱中至少烘24小时,将烘干后的土样用橡胶锤充分碾散。
9、可选的,在步骤2中,对通过2mm圆孔筛的红黏土进行击实试验,确定红黏土的最大干密度与最佳含水率。
10、可选的,步骤3的执行过程,包括下列步骤:
11、步骤3.1:根据击实试验所得最大干密度、预计压实度和环刀体积来计算所需土样质量;
12、步骤3.2:按照目标含水率称取水分,将水分加入土样中充分搅拌均匀后采用塑料袋进行密封保水,密封时间至少为24h;
13、步骤3.3:将闷土完成后的土样全部装进环刀中,并把环刀放进压样器中制样并脱模,脱模后的土样重新用塑料袋密封并水平静置2天,每隔半天需将试件转动180°。
14、可选的,在按照目标含水率称取水分的过程中,从最佳含水率开始,按一定的阶梯递减选取若干个含水率。
15、可选的,步骤4的执行过程,包括下列步骤:
16、步骤4.1:把环刀内土样脱模后放进电阻率测定仪;
17、步骤4.2:测量过程中电阻率测试基本修正系数c设定为1.256,厚度修正系数g设定为1,形状和测量位置修正系数d设定为1,点击测量开始测定土样电阻率;
18、步骤4.3:取2个土样电阻率的算术平均值作为最终取值,当2个电阻率的差值超过10%时,则增加1个试验,去掉偏离大的值,取剩下2个结果的平均值;
19、步骤4.4:将测定完电阻率的土样采用烘干法进行实际含水率测定。
20、可选的,步骤5的执行过程,包括下列步骤:
21、步骤5.1:将同一压实度下土样的平均电阻率值当做y值,对应的含水率值当做x值;
22、步骤5.2:采用软件绘制不同压实度下土样电阻率值与含水率的散点图,对数据进行拟合;
23、步骤5.3:选择不同的拟合函数对土样电阻率值与含水率进行拟合,选取拟合相关系数最大的函数,得出不同压实度下红黏土土样电阻率值与含水率的关系式。
24、本发明提供了一种基于电阻率测定仪的红黏土含水率测试方法,在不破坏土体结构的前提下对土样进行连续性的监测,首先通过对红黏土取样预处理并烘干碾散,再将碾散后的红黏土进行筛分,对通过2mm圆孔筛的红黏土进行击实试验,确定红黏土的最大干密度与最佳含水率,并将筛分的红黏土分档备用,通过控制备料的使用比例模拟不同的红黏土土体结构;对制备获得的测试土样进行电阻率测定,再将测定完电阻率的土样采用烘干法进行实际含水率测定;最后对在同一压实度下土样的平均电阻率值与含水率进行拟合,得到不同压实度下红黏土土样电阻率值与含水率的关系式。本发明实现了成本较低、能重复使用的测试,并且解决了中子法价格昂贵、γ射线法辐射较大的问题。
1.一种基于电阻率测定仪的红黏土含水率测试方法,其特征在于,包括下列步骤:
2.如权利要求1所述的基于电阻率测定仪的红黏土含水率测试方法,其特征在于,
3.如权利要求2所述的基于电阻率测定仪的红黏土含水率测试方法,其特征在于,
4.如权利要求3所述的基于电阻率测定仪的红黏土含水率测试方法,其特征在于,
5.如权利要求4所述的基于电阻率测定仪的红黏土含水率测试方法,其特征在于,
6.如权利要求5所述的基于电阻率测定仪的红黏土含水率测试方法,其特征在于,
7.如权利要求6所述的基于电阻率测定仪的红黏土含水率测试方法,其特征在于,
