淺析引洮一期定西市內官調蓄水池工程土工含水率變化規律

劉 春

（定西市和源市政工程有限公司，甘肅定西743000）

引洮一期定西市內官調蓄水池工程區地處內官—香泉山前第四系坳陷盆地，區內第四系全新統地層地下水埋深1 050 m，第四系上更新統地層地下水具多層結構，該地下水有一定的承壓水性質，埋深50～80 m。工程調蓄水池布置陽陰峽溝與何家溝之間的黃土臺地上，鉆孔揭示：場地地下水埋深26～34 m，標高2 079.1～2 060.2 m，屬不連續的上層滯水，水量較小，地下水水質良好。

工程區不良物理地質現象主要為溝道洪水及黃土邊坡坍塌以及黃土濕陷落水洞等。

1 含水率基礎知識

定義：含水率是試樣在105～110℃溫度下烘至恒量時所失去的水質量和恒量后與土質量的比值，以百分率表示，其計算公式如下：

式中，w為試樣含水率（%）；m為試樣濕質量（g）；md為試樣干質量（g）。

本試驗適用于粗粒土、細粒土和有機土。當土中有機質含水量超過干土質量5%時，應將溫度控制在65～70℃的恒溫下烘至恒量。因為有機質土在105～110℃溫度下，經長時間烘干后，有機質特別是腐殖酸會在烘干過程中逐漸分解而不斷損失，使測得的含水率比實際的含水率大，土中有機質含量越高，誤差就越大。本試驗須進行二次平行試驗，取其算數平均值，允許平行偏差應符合表1規定。

表1 含水率測定的允許平行差值

2 試驗方法

土的含水率試驗方法主要有烘干法、酒精燃燒法和比重法。烘干法是測定含水率的標準方法，適用于黏質土、粉質土、砂類土、砂礫土、有機質土和凍土等土試樣。酒精燃燒法是快速測定法中比較準確的一種，現場測試中用得較多。比重法僅適用于砂類土。

3 試驗原理

上述各種試驗方法都是利用水在加溫后逐漸變成水蒸氣的性質。加熱一定時間后，在溫度不高于110℃時，土中自由水全部變成氣體揮發，之后土重不再發生變化，即處于恒重狀態。這時揮發掉的水重mw=m-ms。土恒重即認為是干土質量。對黏性土ms實際上是土粒質量與強結合水之和，因強結合水需要溫度高于120℃才能析出，故將其作為固體顆粒的一部分。

4 試驗結果

根據擊實結果，素土的最大干密度為1.74 g/cm3，最優含水率為16.4%，三七灰土的最大干密度為1.68 g/cm3，最優含水率為16.2%。

從表2可知，場地天然含水率9.54%～29.6%，天然密度1.29～2.10 g/cm3，塑性指數IP均值8.7，壓縮系數a為0.05～1.61 MPa-1，場地土屬中—高壓縮性土層。

表2 調蓄水池土體物理指標統計匯總

工程調蓄水池采用半挖半填式設計，筑壩土料為水池開挖的Q1黃土狀粉土。經取樣試驗，與質量技術指標對比（見表2、表3），該土天然含水率10.6%～15.1%，最優含水率12.5%～13.2%，最大干密度1.68～1.71 g/cm，天然含水率與最優含水率接近，其余各項滿足技術要求。

表3 引洮一期定西市內官調蓄水池工程（一期工程）含水率統計

表3 （續）

5 結論

內官調蓄水池工程含水率測試為每4個小時1次，由試驗結果可得，筑壩土料為水池開挖的Q1黃土狀粉土，天然含水率與最優含水率接近，在早上7—10時含水率值為最高值，早上10時以后，含水率值一直趨于最優含水率。