土的毛細管水上升高度是水在土孔隙中因受毛細管作用而上升的最大高度，毛細管水強烈上升高度是對路基工程易發生危害的那部分毛細管水上升高度。土的毛細管水上升高度和速度與土的孔隙大小、結構、交換性陽離子的組成、溫度等有關。
基本介紹
- 中文名：毛細管上升高度試驗
- 外文名：Height test of capillary rise
- 學科：土木工程
- 領域：建築
- 影響因素：速度與土的孔隙大小、結構等
- 方法：塑限與含水率曲線交會法
簡介,直接觀測法,土樣管法,總結,
簡介
土的毛細管水上升高度是水在土孔隙中因受毛細管作用而上升的最大高度，毛細管水強烈上升高度是對路基工程易發生危害的那部分毛細管水上升高度。土的毛細管水上升高度和速度與土的孔隙大小、結構、交換性陽離子的組成、溫度等有關。
測定毛細管水上升高度的常用方法有正水頭作用法和負水頭作用法2種，另有塑限與含水率曲線交會法。正水頭作用法和負水頭作用法的試驗原理都是根據毛細管水的彎液面所能支持的水柱重力算出土毛細管水上升高度。直接觀測法(正水頭作用法)適用於粗砂、中砂；土樣管法(負水頭作用法)適用於細砂、粉土和毛細管水上升高度較小的黏性土；塑限與含水率曲線交會法適用於測定黏性土的毛細管水強烈上升高度。
直接觀測法
1 主要儀器設備
1）直接觀測法裝置，包括支架、盛水器及厚壁玻璃管等。厚壁玻璃管內徑為2～3 cm，長約100 cm，零刻度離底端1 cm，刻度讀數自下而上，分度值0.5 cm，底端用金屬網布包紮。
2）天平：稱量2 000 g，最小分度值0.1 g。
3）漏斗、搗棒、錐形瓶、管夾等。
2 試驗步驟
1）按有關規定製備試樣，從製備好的試樣中取1 500 g，用漏斗分數次裝入玻璃管中，並用搗棒輕輕搗實，使密度均勻，達到所需的乾密度。
2）將裝好試樣的玻璃管垂直插入盛水器中，使零刻度低於盛水器口，用兩個管夾將玻璃管固定在支架上。
3）往盛水器中注水，使水面與玻璃管上的零刻度齊平。為了保持試驗過程中盛水器內水位不變，可倒扣一個盛水的小錐形瓶。錐形瓶口安一細玻璃管與盛水器中的水面接觸，用管夾將錐形瓶固定在支架上。
4）注水後，根據玻璃管中試樣顏色變化，測記毛細管水上升高度，精確至0.5 cm。測記時間為5、10、20、30、60 min，以後每隔3～4 h測記一次，直至上升高度不變為止，取穩定值即為毛細管水上升高度。
土樣管法
1 主要儀器設備
1）土樣管毛管儀。
①玻璃筒：直徑4～6 cm，高約12 cm，底部裝有帶孔橡皮塞。
②測壓管：直徑約1 cm，長度約200 cm。
③排氣管：安有橡皮管和止水管夾。
④直尺：刻度分度值0.5 cm，零刻度與試樣底部齊平。
2）天平：稱量2 000 g，最小分度值0.1 g。
3）供水瓶、切土筒、盛土皿、切土刀、搗棒、稱量盒等。
2 試驗步驟
1）關閉管夾A、B、C，將供水瓶注滿水。取代表性風乾試樣500～600 g，研散後分數次裝入底部鋪有金屬網布的玻璃筒內，並逐次用搗棒搗實，使其均勻，達到所需的孔隙比，直至試樣高度達8 cm為止。如系原狀試樣，用有刃口的金屬簡削取試樣高約8 cm，推人玻璃筒中，使距簡端約2 cm，四周間隙用蠟密封。玻璃筒下口用鋪有篩布的橡皮塞塞緊，不漏氣。若土中含有較多黏土顆粒，則在篩布上鋪約1 cm厚的粗砂緩衝層，此時直尺零點應與緩衝層頂面齊平。
2）開啟管夾A、B，使水緩緩地經測壓管上升至試樣下部。排儘管內空氣至排氣管流出的水中無氣泡時，關閉管夾A、B。
3）間斷地緩慢開啟或關閉管夾B，使水面由下而上飽和試樣，至試樣頂面見水時，關閉管夾。
4）緩緩打開管夾C，使測壓管右邊的水面逐漸下降，至管內水面停止下降或開始上升時，記下此時測壓管中水面讀數，準確至0.5 cm，此讀數即為毛細管水上升高度。
5）重複第2～4步驟，進行2次以上測定，取2次相接近結果的算術平均值。
總結
從試坑壁按間距15～20 cm自上而下採取土樣，測定所取土樣的含水率。根據試坑土質變化情況分層，並按搓條法測定各分層土的塑限。以取樣深度為縱坐標，以含水率為橫坐標，繪製深度與含水率關係曲線。再用豎直線段在圖上標出相應土層的塑限，豎直線段與含水率曲線最上面的交點，即為毛細管水強烈上升高度的頂點，此點到地下水位的距離為毛細管水強烈上升高度。
1）主要儀器設備同含水率試驗和界限含水率試驗。
2）試驗步驟：
①於試坑壁按間距15～20 cm自上而下採取土樣，並按含水率試驗的有關規定測定各間距所取土樣的含水率。
②根據試坑土質變化情況分層，並按搓條法測定各分層土的塑限。
3）結果計算與繪圖。
①計算土的含水率和土的塑限。
②以取樣深度為縱坐標，以含水率為橫坐標，繪製深度與含水率關係曲線。再用豎直線段在圖上標出相應土層的塑限，豎直線段與含水率曲線最上面的交點，即為毛細管水強烈上升高度的頂點，此點到地下水位的距離為毛細管水強烈上升高度。
