專利名稱：一種土壤水分計(jì)埋設(shè)裝置及埋設(shè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于巖土工程土壤水分檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種土壤水分計(jì)埋設(shè)裝置及埋設(shè)方法。
背景技術(shù)：
建筑場地由于排水不暢，雨水滲入地下或建筑物本身的給排水管道、供熱管道和排水溝破損以及蓄水池和人工湖泊防滲措施不佳等均會引發(fā)各類滲漏問題，有時(shí)需要設(shè)置土壤水分計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測地基土的含水率變化，用于工程風(fēng)險(xiǎn)評估與預(yù)測預(yù)報(bào)。土壤水分計(jì)是一種通過測量土壤的介電常數(shù)，反應(yīng)土壤體積含水率的測試元件，使用時(shí)首先要將土壤水分計(jì)探針插入被測土體?，F(xiàn)如今，采用人工探井埋設(shè)的方式可以將土壤水分計(jì)埋設(shè)至測試位置，但是存在工期長、成本高、施工安全性差等缺點(diǎn)，而且當(dāng)被測土體自立性差時(shí)則無法
埋設(shè)。另外，采用鉆孔埋設(shè)土壤水分計(jì)的方式由于缺乏安裝裝置和安裝方法，出現(xiàn)了無法將土壤水分計(jì)準(zhǔn)確安裝至被測土層或安裝質(zhì)量差等問題。埋設(shè)孔的回填土多采用松散的原土或砂土，未采取夯實(shí)或任何防水處理措施，結(jié)果導(dǎo)致回填土的滲透性遠(yuǎn)大于原地層，當(dāng)水體自上而下式滲透時(shí)，往往先由埋設(shè)孔滲入土中，土壤水分計(jì)的測試結(jié)果并不能真實(shí)準(zhǔn)確的反應(yīng)水體的入滲過程和含水率的時(shí)空變化規(guī)律。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、使用操作簡便且使用效果好、能簡便將土壤水分計(jì)安裝至被測土層的土壤水分計(jì)埋設(shè)裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種土壤水分計(jì)埋設(shè)裝置，其特征在于包括安裝筒、夯擊板和既能安裝于安裝筒上也能安裝于夯擊板上的操作桿，所述操作桿安裝于安裝筒的正上方后形成對土壤水分計(jì)進(jìn)行安裝的安裝器，且操作桿安裝于夯擊板的正上方后形成夯擊器；所述安裝筒包括底部開口的底筒，所述土壤水分計(jì)由下至上插裝入底筒內(nèi)，所述底筒的高度為土壤水分計(jì)高度的1/2 2/3，所述底筒上開有供數(shù)據(jù)線穿出的出線口，所述土壤水分計(jì)通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集儀相接，安裝于安裝筒正上方的操作桿與所述底筒呈同軸布設(shè)；所述夯擊板包括圓板和沿圓周方向安裝在所述圓板上的多個(gè)扇形板，多個(gè)所述扇形板的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，所述圓板與多個(gè)所述扇形板位于同一水平面上，且多個(gè)所述扇形板呈均勻布設(shè)。上述一種土壤水分計(jì)埋設(shè)裝置，其特征是所述安裝筒還包括安裝在底筒上且與底筒內(nèi)部相通的中筒，所述底筒的內(nèi)徑比土壤水分計(jì)的外徑大4_ 6_ ;多個(gè)所述扇形板的外邊緣線均位于同一個(gè)圓周線上，且所述圓周線的直徑為Φ1 ;所述圓板的直徑為Φ2，
其中Φ2 = +Φ1 ~ I Φ .I;所述土壤水分計(jì)埋于預(yù)先開挖形成的埋設(shè)孔內(nèi)，其中Φ1比埋設(shè)
25
孔的孔徑小40mm 50mm。
上述一種土壤水分計(jì)埋設(shè)裝置，其特征是所述操作桿由多根直桿節(jié)段拼裝而成的直桿，相鄰兩根所述直桿節(jié)段之間通過連接接頭進(jìn)行連接；所述夯擊板與操作桿之間、所述安裝筒與操作桿之間以及所述直桿節(jié)段與連接接頭之間均以螺紋方式進(jìn)行連接。上述一種土壤水分計(jì)埋設(shè)裝置，其特征是所述扇形板的數(shù)量為3個(gè)，相鄰兩個(gè)所述扇形板之間為扇形缺口，且所述扇形缺口的圓心角為45° 50°。同時(shí)，本發(fā)明還公開了一種方法步驟簡單、實(shí)現(xiàn)方便且埋設(shè)效果好、所埋設(shè)土壤水分計(jì)的測試結(jié)果準(zhǔn)確的土壤水分計(jì)埋設(shè)方法，其特征在于該方法包括以下步驟步驟一、埋設(shè)孔鉆取根據(jù)需埋設(shè)土壤水分計(jì)的外徑和埋設(shè)深度，且采用鉆孔設(shè)備鉆取埋設(shè)孔；步驟二、數(shù)據(jù)線接頭防水處理對數(shù)據(jù)線與土壤水分計(jì)之間的接頭進(jìn)行防水處理； 步驟三、土壤水分計(jì)安裝采用安裝器將土壤水分計(jì)送至埋設(shè)孔的孔底后，再采用所述安裝器的操作桿將土壤水分計(jì)的探針向下插入至埋設(shè)孔孔底的被測土體內(nèi)；之后，將所述安裝器自埋設(shè)孔內(nèi)提出；步驟四、埋設(shè)孔回填，其回填過程如下步驟401、初步回填先采用原土對埋設(shè)孔進(jìn)行虛鋪回填且虛鋪回填厚度為30cm±5cm，再回填一個(gè)直徑與埋設(shè)孔內(nèi)徑相同的圓球狀塑料土袋，之后再采用回填土進(jìn)行虛鋪回填且虛鋪回填厚度為20cm±5cm，然后采用夯擊器對當(dāng)前所回填的土體進(jìn)行夯實(shí)，直至圓球狀塑料土袋上下方的回填土體密度均為I P I. 2 P時(shí)為止，其中P為埋設(shè)孔所處位置的原土體密度；步驟402、后續(xù)回填采用回填土對埋設(shè)孔進(jìn)行繼續(xù)回填，直至將埋設(shè)孔填平；且繼續(xù)回填過程中，采用所述夯擊器對回填土體進(jìn)行夯實(shí)直至將所填土體密度為Ip
I.2 P時(shí)為止。上述方法，其特征是步驟402中采用回填土對埋設(shè)孔進(jìn)行繼續(xù)回填時(shí)，分多次進(jìn)行回填；且每次回填時(shí)，均先采用回填土進(jìn)行虛鋪回填且虛鋪回填厚度為IOcm 15cm，再采用所述夯擊器對進(jìn)行夯實(shí)直至當(dāng)前所回填土體密度為I P I. 2 P時(shí)為止，其中P為埋設(shè)孔所處位置的原土體密度。上述方法，其特征是步驟402中采用回填土對埋設(shè)孔進(jìn)行繼續(xù)回填時(shí)，每隔Ah設(shè)置一個(gè)厚度為5cm IOcm的防水砂衆(zhòng)隔水層,其中Ah=lm±0. Im ；所述防水砂漿隔水層由防水砂漿澆注而成，所述防水砂漿由水泥砂漿和防水粉均勻混合而成，所述水泥砂漿由水、水泥和砂子均勻混合而成，所述水泥砂漿的水灰比為O. 6 O. 65，且所述水泥砂漿中水泥與砂子的重量比為I : 2. 5，所述防水粉與所述水泥砂漿中的水泥之間的重量比為3 100 5 100，所述砂子為中砂或細(xì)砂。上述方法，其特征是步驟一中鉆取埋設(shè)孔時(shí)，采用干式鉆進(jìn)方式；步驟二中對數(shù)據(jù)線與土壤水分計(jì)之間的接頭進(jìn)行防水處理時(shí)，先采用防水填充膠對所述接頭進(jìn)行密封防水處理，再采用自粘防水膠帶進(jìn)行加強(qiáng)防水處理。上述方法，其特征是步驟三中采用安裝器將土壤水分計(jì)送至埋設(shè)孔的孔底之前，先采用數(shù)據(jù)采集儀測定土壤水分計(jì)的初始檢測值；采用安裝器將土壤水分計(jì)送至埋設(shè)孔的孔底時(shí)，先在地面上將土壤水分計(jì)由下至上插裝入安裝筒內(nèi)，并將數(shù)據(jù)線自所述出線口引出；之后，再采用安裝器將土壤水分計(jì)由上至下逐漸下放至埋設(shè)孔的孔底，且下放過程中，通過向上牽拉數(shù)據(jù)線使得土壤水分計(jì)始終處于安裝筒內(nèi)；待將土壤水分計(jì)下放至孔底后，將所述安裝器的操作桿調(diào)整為與埋設(shè)孔的豎向中心線重合，之后通過豎向下壓操作桿將探針向下插入至被測土體內(nèi)，同時(shí)采用數(shù)據(jù)采集儀監(jiān)控土壤水分計(jì)的檢測值，待土壤水分計(jì)的檢測值穩(wěn)定后，上提操作桿并使得安裝筒與土壤水分計(jì)分離。上述方法，其特征是步驟401中所述原土的含水率與埋設(shè)孔所處位置的原土體含水率相同；步驟402中采用回填土對埋設(shè)孔進(jìn)行繼續(xù)回填時(shí)，所用回填土的含水率為最優(yōu)含水率；步驟401中采用夯擊器對當(dāng)前所回填的土體進(jìn)行夯實(shí)和步驟402中繼續(xù)回填過程中采用所述夯擊器對回填土體進(jìn)行夯實(shí)時(shí)，所述夯擊器均連續(xù)進(jìn)行多次夯擊，且夯擊高度為 30cm±5cm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
·
I、所采用的埋設(shè)裝置結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便其投入成本低。2、所采用的埋設(shè)裝置包括安裝器和夯擊器兩部分，且安裝器和夯擊器中所采用的操作桿可通用，并且所用的操作桿由多個(gè)直線桿段拼接而成，其長度可隨意接長以滿足不同孔深的埋設(shè)需求。3、所采用埋設(shè)裝置的各組件之間均以螺紋方式進(jìn)行活動(dòng)連接，不僅拆裝方便，連接可靠，因而攜帶及運(yùn)送方便，占用體積小。4、埋設(shè)方法步驟簡單、操作簡易且實(shí)現(xiàn)方便，土壤水分計(jì)的安裝及埋設(shè)孔回填土的夯實(shí)過程操作均非常簡便，并且不會對周側(cè)土體造成擾動(dòng)。5、埋設(shè)方法設(shè)計(jì)合理且土壤水分計(jì)埋設(shè)位置準(zhǔn)確，土壤水分計(jì)安裝前對其與數(shù)據(jù)線的連接位置進(jìn)行防水處理；實(shí)際安裝時(shí)，先將土壤水分計(jì)放入安裝筒內(nèi)腔中，且從安裝筒的出線口引出數(shù)據(jù)線，并牽拉數(shù)據(jù)線使安裝筒與土壤水分計(jì)不分離；當(dāng)土壤水分計(jì)放至孔底后，將操作桿立于埋設(shè)孔中心位置，豎直下壓操作桿使土壤水分計(jì)的探針插入被測土體；埋設(shè)孔回填時(shí)，將數(shù)據(jù)線引至埋設(shè)孔的孔壁處，使用夯實(shí)器分層夯實(shí)回填土，且每間隔Im設(shè)置一層防水砂漿隔水層。6、使用效果好，本發(fā)明對土壤水分計(jì)埋設(shè)孔的回填土進(jìn)行分層夯實(shí)，并間隔設(shè)置防水砂漿隔水層，當(dāng)土中水由淺層向深層入滲時(shí)，可有效避免水先從埋設(shè)孔入滲地下，因此能夠真實(shí)反應(yīng)水自上而下的滲透時(shí)，土壤水分計(jì)所在測試位置處的土體含水率的變化情況。同時(shí)，所采用的防水砂漿配比合理，隔水效果好。7、實(shí)用價(jià)值高且推廣應(yīng)用前景廣泛，采用本發(fā)明進(jìn)行土壤水分計(jì)埋設(shè)時(shí)，埋設(shè)過程受土質(zhì)條件限制小，且埋設(shè)深度不受限制，埋設(shè)點(diǎn)定位準(zhǔn)確，測試數(shù)據(jù)的規(guī)律性及相關(guān)性好，安裝成本低，操作簡單，成活率高，且施工安全性高。采用本發(fā)明不僅能使土壤水分計(jì)采用鉆孔安裝至被測土層，而且能使土壤水分計(jì)準(zhǔn)確反應(yīng)被測土層的真實(shí)含水率變化情況。綜上所述，本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用操作簡便且使用效果好，便于推廣應(yīng)用，不僅能將土壤水分計(jì)采用鉆孔準(zhǔn)確安裝至被測土層，而且能使土壤水分計(jì)準(zhǔn)確反應(yīng)被測土層的真實(shí)含水率變化情況。下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖I為本發(fā)明所采用安裝器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的俯視圖。圖3為圖2的I - I剖視圖。圖4為本發(fā)明所采用夯擊器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4的俯視圖。圖6為圖5中I - I剖視圖。圖7為采用本發(fā)明將土壤水分計(jì)放入安裝筒后的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖8為本發(fā)明采用安裝器將土壤水分計(jì)裝入埋設(shè)孔時(shí)的安裝狀態(tài)示意圖。圖9為本發(fā)明采用夯擊器對埋設(shè)孔進(jìn)行回填時(shí)的埋設(shè)狀態(tài)示意圖。圖10為采用本發(fā)明對土壤水分計(jì)進(jìn)行埋設(shè)時(shí)的方法流程框圖。附圖標(biāo)記說明I一安裝筒；1-1一底筒；1-2—中筒；1-3 —內(nèi)螺紋接頭一 ；2—操作桿；3—連接接頭；4一夯擊板；5—探針；6—土壤水分計(jì)；7—數(shù)據(jù)線；8—數(shù)據(jù)采集儀；9一地面；10一埋設(shè)孔；11 一鉆機(jī)；12—回填土層；13—圓球狀塑料土袋；14一防水砂漿隔水層；15—防水填充膠；16—自粘防水膠帶。
具體實(shí)施例方式如圖I、圖2、圖3、圖4、圖5及圖6所示，本發(fā)明所述的土壤水分計(jì)埋設(shè)裝置，包括安裝筒I、夯擊板4和既能安裝于安裝筒I上也能安裝于夯擊板4上的操作桿2，所述操作桿2安裝于安裝筒I的正上方后形成對土壤水分計(jì)6進(jìn)行安裝的安裝器，且操作桿2安裝于夯擊板4的正上方后形成夯擊器。所述安裝筒I包括底部開口的底筒1-1，所述土壤水分計(jì)6由下至上插裝入底筒1-1內(nèi)，所述底筒1-1的高度為土壤水分計(jì)6高度的1/2 2/3，所述底筒1-1上開有供數(shù)據(jù)線7穿出的出線口，所述土壤水分計(jì)6通過數(shù)據(jù)線7與數(shù)據(jù)采集儀8相接，安裝于安裝筒I正上方的操作桿2與所述底筒1-1呈同軸布設(shè)。所述夯擊板4包括圓板和沿圓周方向安裝在所述圓板上的多個(gè)扇形板,多個(gè)所述扇形板的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，所述圓板與多個(gè)所述扇形板位于同一水平面上，且多個(gè)所述扇形板呈均勻布設(shè)。本實(shí)施例中，所述安裝筒I還包括安裝在底筒1-1上且與底筒1-1內(nèi)部相通的中筒1-2，所述中筒1-2與操作桿2之間以螺紋方式進(jìn)行連接。所述中筒1-2上部設(shè)置有內(nèi)螺紋接頭一 1-3，所述操作桿2底部對應(yīng)設(shè)置有與內(nèi)螺紋接頭一 1-3相配合使用的外螺紋接頭。本實(shí)施例中，所述內(nèi)螺紋接頭一 1-3布設(shè)在底筒1-1的正上方。本實(shí)施例中，所述底筒1-1包括上下均開口的圓筒和蓋裝在所述圓筒上部的蓋板，所述蓋板中部開有供中筒1-2安裝的安裝口。實(shí)際加工時(shí)，所述出線口布設(shè)在所述蓋板上，且所述出線口與所述安裝口相通。所述中筒1-2位于底筒1-1的正上方，所述中筒1-2為前部開口的半圓形筒，且所述圓筒的前側(cè)壁上開有豎向開口，所述出線口與所述豎向開口相通。本實(shí)施例中,所述底筒的內(nèi)徑比土壤水分計(jì)6的外徑大4mm 6mm。所述底筒的壁厚為2mm 3mm。所述豎向開口的寬度L=20mm±5mm，所述中筒1-2的高度大于80mm且其高度為不大于100mm。本實(shí)施例中，所述豎向開口的寬度L=20mm，所述中筒1-2的高度為85mm。所述中筒1-2的外徑與內(nèi)螺紋接頭一 1-3的直徑相同，且二者均比操作桿2的外徑大4mm 6mmο本實(shí)施例中，多個(gè)所述扇形板的外邊緣線均位于同一個(gè)圓周線上，且所述圓周線的直徑為ΦI ;所述圓板的直徑為Φ2，其中Φ 2 = 士 φ I ~ $ φ I,,
25 實(shí)際埋設(shè)時(shí)，所述土壤水分計(jì)6埋于預(yù)先開挖形成的埋設(shè)孔10內(nèi)，其中Φ I比埋設(shè)孔10的孔徑小40mm 50mm。本實(shí)施例中，所述扇形板的數(shù)量為3個(gè)。實(shí)際加工制作時(shí)，所述圓板與多個(gè)所述扇形板加工制作為一體。所述圓板與多個(gè)所述扇形板均采用厚度t為20mm 25mm的鋼板加工而成。本實(shí)施例中，相鄰兩個(gè)所述扇形板之間為扇形缺口，且所述扇形缺口的圓心角(即角α)為45° 50°。本實(shí)施例中，所述夯擊板4與操作桿2之間以螺紋方式進(jìn)行連接。所述圓板中部開有與所述外螺紋接頭配合使用的內(nèi)螺紋孔。本實(shí)施例中，所述操作桿2由多根直桿節(jié)段拼裝而成的直桿，相鄰兩根所述直桿節(jié)段之間通過連接接頭3進(jìn)行連接。實(shí)際加工時(shí)，所述直桿節(jié)段的長度為Im 4m，并且所述直桿節(jié)段為鋼管。所述直桿節(jié)段與連接接頭3之間以螺紋方式進(jìn)行連接。本實(shí)施例中，所述連接接頭3為內(nèi)螺紋接頭二，所述直桿節(jié)段的兩端均設(shè)置有與所述內(nèi)螺紋接頭二相配合使用的外螺紋接頭。本實(shí)施例中，所述內(nèi)螺紋接頭一 1-3與所述內(nèi)螺紋接頭二的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。綜上，實(shí)際加工時(shí)，安裝筒I采用車床整體加工而成。所述操作桿2可根據(jù)實(shí)際需要，且采用連接接頭3進(jìn)行隨意接長，以滿足不同孔深的使用需求。所述夯實(shí)器與安裝器所用的操作桿2和連接接頭3的規(guī)格一致，因而可通用。結(jié)合圖8、圖9和圖10，本發(fā)明所述的土壤水分計(jì)埋設(shè)方法，包括以下步驟步驟一、埋設(shè)孔鉆取根據(jù)需埋設(shè)土壤水分計(jì)6的外徑和埋設(shè)深度，且采用鉆孔設(shè)備鉆取埋設(shè)孔10。本實(shí)施例中，所采用的鉆孔設(shè)備為位于地面9上的鉆機(jī)11。實(shí)際施工時(shí)，所述埋設(shè)孔10的孔徑為土壤水分計(jì)6外徑的2倍 3倍。因而，可根據(jù)土壤水分計(jì)6的外徑，對埋設(shè)孔10的孔徑進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。本實(shí)施例中，所述埋設(shè)孔10的孔徑為130mm 150mm，并且所述埋設(shè)孔10的垂直度偏差應(yīng)小于I. 0%。本實(shí)施例中，步驟一中鉆取埋設(shè)孔10時(shí)，采用干式鉆進(jìn)方式。實(shí)際鉆孔時(shí)，鉆機(jī)11采取干式鉆進(jìn)方式，以保持土壤水分計(jì)6的埋設(shè)點(diǎn)位置處的原始含水率，鉆孔過程應(yīng)避免對埋設(shè)點(diǎn)位置的土體產(chǎn)生擾動(dòng)。另外，鉆取埋設(shè)孔10時(shí)，還需采用取土器在緊臨埋設(shè)孔10孔底位置上方取高度為15cm的土樣，并在室內(nèi)采用標(biāo)定后的土壤水分檢測儀器對所取土樣的土壤質(zhì)量含水率進(jìn)行檢測，目的在于對所埋設(shè)的土壤水分計(jì)6檢測位置處，與土壤水分計(jì)6所測土壤體積含水率相對應(yīng)的土壤質(zhì)量含水率數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中，采用所述取土器取土后，所述埋設(shè)孔10的孔深剛好達(dá)到土壤水分計(jì)6的埋設(shè)深度。步驟二、數(shù)據(jù)線接頭防水處理對數(shù)據(jù)線7與土壤水分計(jì)6之間的接頭進(jìn)行防水處理。本實(shí)施例中，對數(shù)據(jù)線7與土壤水分計(jì)6之間的接頭進(jìn)行防水處理時(shí)，先采用防水填充膠15對所述接頭進(jìn)行密封防水處理，再采用自粘防水膠帶16進(jìn)行加強(qiáng)防水處理。實(shí)際進(jìn)行防水處理時(shí)，所述自粘防水膠帶16采用順次搭接方式纏繞3層 5層，且搭接幅度為自粘防水膠帶16帶寬的一半。 本實(shí)施例中，先用防水填充膠15對數(shù)據(jù)線7與土壤水分計(jì)6之間的連接位置處進(jìn)行密封防水處理，再采用自粘防水膠帶16對防水填充膠15的密封位置及其周圍進(jìn)行加強(qiáng)防水處理，自粘防水膠帶16采用順次搭接方式，搭接幅度為自粘防水膠帶16帶寬的一半，
纏繞3層 5層。步驟三、土壤水分計(jì)安裝采用安裝器將土壤水分計(jì)6送至埋設(shè)孔10的孔底后，再采用所述安裝器的操作桿2將土壤水分計(jì)6的探針5向下插入至埋設(shè)孔10孔底的被測土體內(nèi)；之后，將所述安裝器自埋設(shè)孔10內(nèi)提出。本實(shí)施例中，步驟三中采用安裝器將土壤水分計(jì)6送至埋設(shè)孔10的孔底之前，先采用數(shù)據(jù)采集儀8測定土壤水分計(jì)6的初始檢測值。采用安裝器將土壤水分計(jì)6送至埋設(shè)孔10的孔底時(shí)，先在地面9上將土壤水分計(jì)6由下至上插裝入安裝筒I內(nèi)，并將數(shù)據(jù)線7自所述出線口引出，詳見圖7 ;之后，再采用安裝器將土壤水分計(jì)6由上至下逐漸下放至埋設(shè)孔10的孔底，且下放過程中，通過向上牽拉數(shù)據(jù)線7使得土壤水分計(jì)6始終處于安裝筒I內(nèi)；待將土壤水分計(jì)6下放至孔底后，將所述安裝器的操作桿2調(diào)整為與埋設(shè)孔10的豎向中心線重合，之后通過豎向下壓操作桿2將探針5向下插入至被測土體內(nèi)，同時(shí)采用數(shù)據(jù)采集儀8監(jiān)控土壤水分計(jì)6的檢測值，待土壤水分計(jì)6的檢測值穩(wěn)定后，上提操作桿2并使得安裝筒I與土壤水分計(jì)6分離。綜上，安裝之前，先在地面9上將土壤水分計(jì)6放置于安裝筒I內(nèi)，且將數(shù)據(jù)線7從安裝筒I的出線口引出，當(dāng)將土壤水分計(jì)6向埋設(shè)孔10內(nèi)放置時(shí)，數(shù)據(jù)線7隨操作桿2的接長同步加長，并向上牽拉數(shù)據(jù)線7，且牽拉數(shù)據(jù)線7所用力度以能保證土壤水分計(jì)6與安裝筒I不脫離即可。當(dāng)土壤水分計(jì)6放至孔底后，將操作桿2立于埋設(shè)孔10的中心位置，豎直下壓操作桿2將探針5插入被測土體，同時(shí)采用數(shù)據(jù)采集儀8監(jiān)控土壤水分計(jì)6的數(shù)值變化，數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，緩慢上提操作桿2，使安裝筒I與土壤水分計(jì)6分離，則完成土壤水分計(jì)6的安裝過程。步驟四、埋設(shè)孔回填，其回填過程如下步驟401、初步回填先采用原土對埋設(shè)孔10進(jìn)行虛鋪回填且虛鋪回填厚度為30cm±5cm，再回填一個(gè)直徑與埋設(shè)孔10內(nèi)徑相同的圓球狀塑料土袋13，之后再采用回填土進(jìn)行虛鋪回填且虛鋪回填厚度為20cm±5cm，然后采用夯擊器對當(dāng)前所回填的土體進(jìn)行夯實(shí)，直至圓球狀塑料土袋13上下方的回填土體密度均為I P I. 2 P時(shí)為止，其中P為埋設(shè)孔10所處位置的原土體密度。本實(shí)施例中，步驟401中進(jìn)行初步回填之前，將數(shù)據(jù)線7引向埋設(shè)孔10的孔口邊
緣并固定。實(shí)際進(jìn)行回填時(shí)，步驟401中所述原土為與埋設(shè)孔10所處位置的原土體含水率接近的原土。本實(shí)施例中，所述原土的含水率與埋設(shè)孔10所處位置的原土體含水率相同。本實(shí)施例中，所述圓球狀塑料土袋13回填至埋設(shè)孔10后，將數(shù)據(jù)線7被圓球狀塑料土袋13擠向埋設(shè)孔10的孔壁。本實(shí)施例中，進(jìn)行初步回填時(shí)，先采用與埋設(shè)點(diǎn)含水率接近的原土進(jìn)行虛鋪且虛鋪厚度為30cm，然后將圓球狀塑料土袋13放入埋設(shè)孔10中，數(shù)據(jù)線7被塑料土袋13擠向 埋設(shè)孔10孔壁，之后再次虛鋪20cm的回填土，然后采用夯擊器夯實(shí)回填土，夯實(shí)后圓球狀塑料土袋13上下方的回填土體密度均為Ip I. 2 P，且夯實(shí)后形成回填土層12。步驟402、后續(xù)回填采用回填土對埋設(shè)孔10進(jìn)行繼續(xù)回填，直至將埋設(shè)孔10填平；且繼續(xù)回填過程中，采用所述夯擊器對回填土體進(jìn)行夯實(shí)直至將所填土體密度為
IP I. 2 P時(shí)為止。本實(shí)施例中，采用回填土對埋設(shè)孔10進(jìn)行繼續(xù)回填時(shí)，分多次進(jìn)行回填；且每次回填時(shí)，均先采用回填土進(jìn)行虛鋪回填且虛鋪回填厚度為IOcm 15cm，再采用所述夯擊器對進(jìn)行夯實(shí)直至當(dāng)前所回填土體密度為Ip I. 2 P時(shí)為止，其中P為埋設(shè)孔10所處位置的原土體密度。因而，采用回填土對埋設(shè)孔10進(jìn)行繼續(xù)回填時(shí)，采用分層回填方式。本實(shí)施例中，將當(dāng)前所回填土體的密度為Ip 1.2p時(shí)，便可停止夯實(shí)，繼續(xù)進(jìn)行上一層的回填土虛鋪。同時(shí),采用回填土對埋設(shè)孔10進(jìn)行繼續(xù)回填時(shí),每隔Ah設(shè)置一個(gè)厚度為5cm IOcm的防水砂衆(zhòng)隔水層14,其中Ah=lm±0. lm。本實(shí)施例中，Ah=lm。實(shí)際施工時(shí),可根據(jù)具體需要，對防水砂漿隔水層14的厚度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。本實(shí)施例中，所述防水砂漿隔水層14由防水砂漿澆注而成，所述防水砂漿由水泥砂漿和防水粉均勻混合而成，所述水泥砂漿由水、水泥和砂子均勻混合而成，所述水泥砂漿的水灰比為O. 6 O. 65，且所述水泥砂漿中水泥與砂子的重量比為I : 2. 5，所述防水粉與所述水泥砂漿中的水泥之間的重量比為3 100 5 100，所述砂子為中砂或細(xì)砂。所用水為清水，水泥采用普通硅酸鹽水泥且其標(biāo)號大于32. 5R ;砂為中砂或細(xì)砂，不含雜物，含泥量不大于3%。實(shí)際埋設(shè)過程中，步驟401中采用夯擊器對當(dāng)前所回填的土體進(jìn)行夯實(shí)和步驟402中繼續(xù)回填過程中采用所述夯擊器對回填土體進(jìn)行夯實(shí)時(shí)，所述夯擊器均連續(xù)進(jìn)行多次夯擊，且夯擊高度為30cm±5cm。本實(shí)施例中，步驟401中采用夯擊器對當(dāng)前所回填的土體進(jìn)行夯實(shí)和步驟402中繼續(xù)回填過程中采用所述夯擊器對回填土體進(jìn)行夯實(shí)時(shí)，夯擊高度均為30cm。其中，步驟401中，進(jìn)行夯實(shí)時(shí)，夯擊板4抬高30cm (即夯擊高度為30cm)，夯擊30次 40次。步驟402中，每次填土后夯擊板4抬高30cm且夯擊板4夯擊20次。對于不同回填土料，實(shí)際夯擊次數(shù)可通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定，即在土壤水分計(jì)6埋設(shè)場地上鉆探一個(gè)與土壤水分計(jì)6埋設(shè)孔條件相同的鉆孔，進(jìn)行回填土夯實(shí)試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)需要控制回填土料的性質(zhì)及虛鋪厚度、夯擊板抬高、夯擊力度等相同，檢測當(dāng)回填土密度為Ip 1.2p時(shí)的夯擊次數(shù)，作為土壤水分計(jì)埋設(shè)時(shí)使用的控制夯擊數(shù)。其中P為所述進(jìn)行夯擊試驗(yàn)的鉆孔所處位置的原土體密度。另外，所述埋設(shè)孔12回填完后，所用回填土的總量應(yīng)大于鉆孔時(shí)帶出的鉆探土量。本實(shí)施例中，步驟401中初步回填完成后，應(yīng)設(shè)直一層防水砂衆(zhòng) 隔水層14。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種土壤水分計(jì)埋設(shè)裝置，其特征在于包括安裝筒(I)、夯擊板(4)和既能安裝于安裝筒(I)上也能安裝于夯擊板(4)上的操作桿(2)，所述操作桿(2)安裝于安裝筒(I)的正上方后形成對土壤水分計(jì)(6)進(jìn)行安裝的安裝器，且操作桿(2)安裝于夯擊板(4)的正上方后形成夯擊器；所述安裝筒(I)包括底部開口的底筒(1-1 )，所述土壤水分計(jì)(6)由下至上插裝入底筒(1-1)內(nèi)，所述底筒(1-1)的高度為土壤水分計(jì)(6)高度的1/2 2/3，所述底筒(1-1)上開有供數(shù)據(jù)線(7)穿出的出線口，所述土壤水分計(jì)(6)通過數(shù)據(jù)線(7)與數(shù)據(jù)采集儀(8)相接，安裝于安裝筒(I)正上方的操作桿(2)與所述底筒(1-1)呈同軸布設(shè)；所述夯擊板(4)包括圓板和沿圓周方向安裝在所述圓板上的多個(gè)扇形板，多個(gè)所述扇形板的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，所述圓板與多個(gè)所述扇形板位于同一水平面上，且多個(gè)所述扇形板呈均勻布設(shè)。
2.按照權(quán)利要求I所述的一種土壤水分計(jì)埋設(shè)裝置及埋設(shè)方法，其特征在于所述安裝筒(I)還包括安裝在底筒(1-1)上且與底筒(1-1)內(nèi)部相通的中筒(1-2)，所述底筒的內(nèi)徑比土壤水分計(jì)(6)的外徑大4_ 6_;多個(gè)所述扇形板的外邊緣線均位于同一個(gè)圓周線上，且所述圓周線的直徑為;所述圓板的直徑為02，其中
3.按照權(quán)利要求I或2所述的一種土壤水分計(jì)埋設(shè)裝置及埋設(shè)方法，其特征在于所述操作桿(2)由多根直桿節(jié)段拼裝而成的直桿，相鄰兩根所述直桿節(jié)段之間通過連接接頭(3)進(jìn)行連接；所述夯擊板(4)與操作桿(2)之間、所述安裝筒(I)與操作桿(2)之間以及所述直桿節(jié)段與連接接頭(3 )之間均以螺紋方式進(jìn)行連接。
4.按照權(quán)利要求2所述的一種土壤水分計(jì)埋設(shè)裝置及埋設(shè)方法，其特征在于所述扇形板的數(shù)量為3個(gè)，相鄰兩個(gè)所述扇形板之間為扇形缺口，且所述扇形缺口的圓心角為45。 50°。
5.一種利用如權(quán)利要求I所述埋設(shè)裝置對土壤水分計(jì)進(jìn)行埋設(shè)的方法，其特征在于該方法包括以下步驟 步驟一、埋設(shè)孔鉆取根據(jù)需埋設(shè)土壤水分計(jì)(6)的外徑和埋設(shè)深度，且采用鉆孔設(shè)備鉆取埋設(shè)孔(10)； 步驟二、數(shù)據(jù)線接頭防水處理對數(shù)據(jù)線(7)與土壤水分計(jì)(6)之間的接頭進(jìn)行防水處理； 步驟三、土壤水分計(jì)安裝采用安裝器將土壤水分計(jì)(6)送至埋設(shè)孔(10)的孔底后，再采用所述安裝器的操作桿(2)將土壤水分計(jì)(6)的探針(5)向下插入至埋設(shè)孔(10)孔底的被測土體內(nèi)；之后，將所述安裝器自埋設(shè)孔(10)內(nèi)提出； 步驟四、埋設(shè)孔回填，其回填過程如下 步驟401、初步回填先采用原土對埋設(shè)孔(10)進(jìn)行虛鋪回填且虛鋪回填厚度為30cm±5cm，再回填一個(gè)直徑與埋設(shè)孔(10)內(nèi)徑相同的圓球狀塑料土袋(13)，之后再采用回填土進(jìn)行虛鋪回填且虛鋪回填厚度為20cm±5cm，然后采用夯擊器對當(dāng)前所回填的土體進(jìn)行夯實(shí)，直至圓球狀塑料土袋(13)上下方的回填土體密度均為Ip I. 2 p時(shí)為止，其中P為埋設(shè)孔(10)所處位置的原土體密度；步驟402、后續(xù)回填采用回填土對埋設(shè)孔(10)進(jìn)行繼續(xù)回填，直至將埋設(shè)孔(10)填平；且繼續(xù)回填過程中，采用所述夯擊器對回填土體進(jìn)行夯實(shí)直至將所填土體密度為I P I. 2 P時(shí)為止。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于步驟402中采用回填土對埋設(shè)孔(10)進(jìn)行繼續(xù)回填時(shí)，分多次進(jìn)行回填；且每次回填時(shí)，均先采用回填土進(jìn)行虛鋪回填且虛鋪回填厚度為IOcm 15cm,再采用所述夯擊器對進(jìn)行夯實(shí)直至當(dāng)前所回填土體密度為Ip 1.2P時(shí)為止，其中P為埋設(shè)孔(10)所處位置的原土體密度。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于步驟402中采用回填土對埋設(shè)孔(10)進(jìn)行繼續(xù)回填時(shí)，每隔A h設(shè)置一個(gè)厚度為5cm IOcm的防水砂漿隔水層(14)，其中Ah=lm±0. Im ； 所述防水砂漿隔水層(14)由防水砂漿澆注而成，所述防水砂漿由水泥砂漿和防水粉均勻混合而成，所述水泥砂漿由水、水泥和砂子均勻混合而成，所述水泥砂漿的水灰比為0.6 0.65，且所述水泥砂漿中水泥與砂子的重量比為I : 2. 5，所述防水粉與所述水泥砂漿中的水泥之間的重量比為3 100 5 100，所述砂子為中砂或細(xì)砂。
8.按照權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于步驟一中鉆取埋設(shè)孔(10)時(shí)，采用干式鉆進(jìn)方式；步驟二中對數(shù)據(jù)線(7)與土壤水分計(jì)(6)之間的接頭進(jìn)行防水處理時(shí)，先采用防水填充膠(15)對所述接頭進(jìn)行密封防水處理，再采用自粘防水膠帶(16)進(jìn)行加強(qiáng)防水處理。
9.按照權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于步驟三中采用安裝器將土壤水分計(jì)(6)送至埋設(shè)孔(10)的孔底之前，先采用數(shù)據(jù)采集儀(8)測定土壤水分計(jì)(6)的初始檢測值；采用安裝器將土壤水分計(jì)(6)送至埋設(shè)孔(10)的孔底時(shí)，先在地面(9)上將土壤水分計(jì)(6)由下至上插裝入安裝筒(I)內(nèi)，并將數(shù)據(jù)線(7)自所述出線口引出；之后，再采用安裝器將土壤水分計(jì)(6)由上至下逐漸下放至埋設(shè)孔(10)的孔底，且下放過程中，通過向上牽拉數(shù)據(jù)線(7)使得土壤水分計(jì)(6)始終處于安裝筒(I)內(nèi)；待將土壤水分計(jì)(6)下放至孔底后，將所述安裝器的操作桿(2)調(diào)整為與埋設(shè)孔(10)的豎向中心線重合，之后通過豎向下壓操作桿(2 )將探針(5 )向下插入至被測土體內(nèi)，同時(shí)采用數(shù)據(jù)采集儀(8 )監(jiān)控土壤水分計(jì)(6 )的檢測值，待土壤水分計(jì)(6)的檢測值穩(wěn)定后，上提操作桿(2)并使得安裝筒(I)與土壤水分計(jì)(6)分離。
10.按照權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于步驟401中所述原土的含水率與埋設(shè)孔(10)所處位置的原土體含水率相同；步驟402中采用回填土對埋設(shè)孔(10)進(jìn)行繼續(xù)回填時(shí)，所用回填土的含水率為最優(yōu)含水率；步驟401中采用夯擊器對當(dāng)前所回填的土體進(jìn)行夯實(shí)和步驟402中繼續(xù)回填過程中采用所述夯擊器對回填土體進(jìn)行夯實(shí)時(shí)，所述夯擊器均連續(xù)進(jìn)行多次夯擊，且夯擊高度為30cm±5cm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種土壤水分計(jì)埋設(shè)裝置及埋設(shè)方法，其裝置包括安裝筒、夯擊板和既能安裝于安裝筒上也能安裝于夯擊板上的操作桿，操作桿安裝于安裝筒的正上方后形成安裝器，且操作桿安裝于夯擊板的正上方后形成夯擊器；其方法包括步驟一、埋設(shè)孔鉆??；二、數(shù)據(jù)線接頭防水處理；三、土壤水分計(jì)安裝采用安裝器將土壤水分計(jì)送至埋設(shè)孔孔底后，再采用操作桿將探針向下插入至被測土體內(nèi)；四、埋設(shè)孔回填對埋設(shè)孔進(jìn)行分層回填，且每層回填后，均采用夯擊器對回填土體進(jìn)行夯實(shí)。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便且使用效果好，便于推廣應(yīng)用，不僅能將土壤水分計(jì)采用鉆孔準(zhǔn)確安裝至被測土層，且能使土壤水分計(jì)準(zhǔn)確反應(yīng)被測土層的真實(shí)含水率變化情況。
文檔編號E02D1/00GK102797248SQ20121031981
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者劉爭宏, 于永堂, 鄭建國, 張煒 申請人:機(jī)械工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院