浅析引洮一期定西市内官调蓄水池工程土工含水率变化规律

刘 春

（定西市和源市政工程有限公司，甘肃定西743000）

引洮一期定西市内官调蓄水池工程区地处内官—香泉山前第四系坳陷盆地，区内第四系全新统地层地下水埋深1 050 m，第四系上更新统地层地下水具多层结构，该地下水有一定的承压水性质，埋深50～80 m。工程调蓄水池布置阳阴峡沟与何家沟之间的黄土台地上，钻孔揭示：场地地下水埋深26～34 m，标高2 079.1～2 060.2 m，属不连续的上层滞水，水量较小，地下水水质良好。

工程区不良物理地质现象主要为沟道洪水及黄土边坡坍塌以及黄土湿陷落水洞等。

1 含水率基础知识

定义：含水率是试样在105～110℃温度下烘至恒量时所失去的水质量和恒量后与土质量的比值，以百分率表示，其计算公式如下：

式中，w为试样含水率（%）；m为试样湿质量（g）；md为试样干质量（g）。

本试验适用于粗粒土、细粒土和有机土。当土中有机质含水量超过干土质量5%时，应将温度控制在65～70℃的恒温下烘至恒量。因为有机质土在105～110℃温度下，经长时间烘干后，有机质特别是腐殖酸会在烘干过程中逐渐分解而不断损失，使测得的含水率比实际的含水率大，土中有机质含量越高，误差就越大。本试验须进行二次平行试验，取其算数平均值，允许平行偏差应符合表1规定。

表1 含水率测定的允许平行差值

2 试验方法

土的含水率试验方法主要有烘干法、酒精燃烧法和比重法。烘干法是测定含水率的标准方法，适用于黏质土、粉质土、砂类土、砂砾土、有机质土和冻土等土试样。酒精燃烧法是快速测定法中比较准确的一种，现场测试中用得较多。比重法仅适用于砂类土。

3 试验原理

上述各种试验方法都是利用水在加温后逐渐变成水蒸气的性质。加热一定时间后，在温度不高于110℃时，土中自由水全部变成气体挥发，之后土重不再发生变化，即处于恒重状态。这时挥发掉的水重mw=m-ms。土恒重即认为是干土质量。对黏性土ms实际上是土粒质量与强结合水之和，因强结合水需要温度高于120℃才能析出，故将其作为固体颗粒的一部分。

4 试验结果

根据击实结果，素土的最大干密度为1.74 g/cm3，最优含水率为16.4%，三七灰土的最大干密度为1.68 g/cm3，最优含水率为16.2%。

从表2可知，场地天然含水率9.54%～29.6%，天然密度1.29～2.10 g/cm3，塑性指数IP均值8.7，压缩系数a为0.05～1.61 MPa-1，场地土属中—高压缩性土层。

表2 调蓄水池土体物理指标统计汇总

工程调蓄水池采用半挖半填式设计，筑坝土料为水池开挖的Q1黄土状粉土。经取样试验，与质量技术指标对比（见表2、表3），该土天然含水率10.6%～15.1%，最优含水率12.5%～13.2%，最大干密度1.68～1.71 g/cm，天然含水率与最优含水率接近，其余各项满足技术要求。

表3 引洮一期定西市内官调蓄水池工程（一期工程）含水率统计

表3 （续）

5 结论

内官调蓄水池工程含水率测试为每4个小时1次，由试验结果可得，筑坝土料为水池开挖的Q1黄土状粉土，天然含水率与最优含水率接近，在早上7—10时含水率值为最高值，早上10时以后，含水率值一直趋于最优含水率。