70型常水頭滲透裝置試驗過程展示

最近更新時間：2018-3-29

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常水頭滲透試驗是指運用常水頭滲透裝置在測出滲流量，不同點的水頭高度，從而計算出滲流速度和水力梯度，從而計算出滲透系數。試驗中相同水力梯度下，接取滲透水兩次（接取時間相同），兩次接水量間的差值不可以過大。 而且試驗時的水溫宜高于試驗室溫度3～4°C。

中文名
    常水頭滲透試驗
外文名
    constant head permeability test

測試滲透系數
水    溫
    3～4°C

常水頭滲透裝置

目的

土具有被水透過的性能稱為土的滲透性。滲透性質是土體的重要的工程性質，決定土體的強度性質和變形、固結性質，滲透問題是土力學的三個重要問題之一，與強度問題、變形問題合成土力學的主要三大問題。滲透試驗主要是測定土體的滲透系數，滲透系數的定義是單位水力坡降的滲透流速，常以cm/s 作為單位。 [1]
原理

常水頭滲透試驗原理就是在試驗裝置中測出滲流量，不同點的水頭高度，從而計算出滲流速度和水力梯度，代入以下式計算出滲透系數。
由于土的滲透系數變化范圍很大，自大于10-1cm/s到小于10-7cm/s，故實驗室內常用兩種不同的試驗裝置進行試驗：常水頭試驗裝置用來測定滲透系數k比較大的無凝聚性土的滲透系數。
試驗采用的純水，應在試驗前用抽氣法或煮沸法脫氣。試驗時的水溫宜高于試驗室溫度3～4°C。 [1]
試驗儀器

金屬封底圓筒、金屬孔板、濾網、測壓管和供水瓶金屬圓筒內徑為10cm，高40cm。當使用其他尺寸的圓筒時，圓筒內徑應大于試樣 zui大粒徑的10 倍。
1、常水頭滲透儀測定粘質土在常水頭下滲透試驗的滲透系數。主要由上蓋，底座，套座，環刀，透水石，螺桿等組成，該儀器與在壓緊方式上改成中間螺旋桿旋壓，并對同類型儀器不足之處做了適當改進，操作使用更為簡便。
2、滲透容器：由環刀、透水石、套環、上蓋和下蓋組成。環刀內徑61.8mm，高40mm；透水石的滲透系數應大于10-3cm/s）。
3、常水頭裝置；由滲透容器、變水頭管、供水瓶、進水管等組成。變水頭管的內徑應均勻，管徑不大于lcm，管外壁應有zui小分度為1.0mm 的刻度，長度宜為2m 左右。 [1]
操作步驟

1．裝好儀器并檢查各管路接頭處是否漏水，將調節管與供水管連通，由儀器底部充水至水位略高于金屬孔板，關止水夾。
2．取具有代表性的風干試樣2500g，稱量準確至1.0g。
3．將試樣分層裝入圓筒，每層厚2-3cm，用木錘輕輕擊實到一定厚度，以控制其孔隙比。
4．每層試樣裝好后連接供水管和調節管，并由調節管中進水，微開止水夾使試樣逐漸飽和。當水面與試樣頂面齊平，關止水夾。飽和時水流不應過急，以免沖動試樣。
5．依上述步驟逐層裝試樣，至試樣高出上測壓孔3-4cm止。在試樣上端放置金屬孔板作緩沖層，待zui后一層試樣飽和后，繼續使水位緩緩上升至溢水孔，當有水溢出時，關止水夾。
6．試樣裝好后，量測試樣頂部至儀器上口的剩余高度，計算試樣凈高。稱剩余試樣質量準確至1g，計算裝入試樣總質量。
7．靜置數分鐘后，檢查各測壓管水位是否與溢水孔齊平。如不齊平，說明試樣中或測壓管接頭處有集氣阻隔，用吸水球進行吸水排氣處理。
8．提高調節管，使其高于溢水孔。然后將調節管與供水管分開，并將供水管置于金屬圓筒內。開止水夾，使水由上部注入金屬圓筒內。
9．降低調節管口，使位于試樣上部1/3處，造成水位差。水即滲過試樣，經調節管流出。在滲透過程中應調節供水管夾，使供水管流量略多于溢出水量。溢水孔應始終有余水溢出以保持常水位。
10．測壓管水位穩定后，記錄測壓管水位。計算各測壓管間的水位差。
11．開動秒表，同時用量筒接取經一定時間的滲透水量，并重復1次。接取滲透水量時，調節管口不可沒入水中。
12．降低調節管管口至試樣中部及下部處，以改變水力坡降。按10和11規定重復進行測定。
注意事項

(1) 常水頭試驗中，每次測得的水頭h1和h2的差值應大于10cm；
(2) 常水頭試驗過程中，若發現水流過快或出水口有混濁現象，應立即檢查有無漏水或試樣中是否出現集中滲流，若有，應重新制樣試驗；
(3) 滲透試驗一定要用無氣水作試驗，否則，試驗過程中水中的氣泡會在試樣內集中，使測得的滲透系數隨滲透時間的延長不斷減小，產生不允許的試驗誤差；
(4) 試驗過程中，由于滲透力的作用，使土的干密度發生變化，從而使滲透系數發生變化，因此，滲透試驗的時間不能太長，水頭差不能太大；
(5) 規范規定采用水溫20°C或10°C時的滲透系數作為標準滲透系數。

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