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土壤滲透試驗(yàn)方法
15 滲透試驗(yàn)
15.1 常水頭滲透試驗(yàn)（T0129-93）
15.1.1 目的和適用范圍
15.1.1.1 本試驗(yàn)方法適用于砂類土和含水量礫石的無凝聚性土。
15.1.1.2 試驗(yàn)用水應(yīng)采用實(shí)際作用于土的天然水。如有困難，允許用蒸餾水或一般經(jīng)過濾的清水，但試驗(yàn)前必須用抽氣
法或煮沸法脫氣。試驗(yàn)時(shí)水溫宜高于試驗(yàn)室溫度3--4 攝氏度。
15.1.2 儀器設(shè)備
15.1.2.1 常水頭滲透儀（70 型滲透儀）：如圖15.1.2，其中有封底圓筒高40 厘米，內(nèi)徑10 厘米，與筒邊連接處有銅絲布；
玻璃測壓管內(nèi)徑為0.6cm，用橡皮管與測壓孔相連。
15.1.2.2 其它：木錘、秒表、天平等。
15.1.3 試驗(yàn)步驟
15.1.3.1 按圖15.1.2 將儀器裝好，接通調(diào)節(jié)管
，用木錘輕輕擊實(shí)到一定厚度，以控制孔隙比。如土樣含粘粒比較多，應(yīng)在金屬孔板上加鋪約2 厘米厚的粗砂作為緩沖
層，以防細(xì)粒被水沖走。
15.1.3.4 每層試樣裝好后，慢慢開戶止水夾，水由筒底向上滲入，使試樣逐漸飽和。水面不得高出試樣頂面。當(dāng)水與試
樣頂面齊平時(shí)，關(guān)閉止水夾。飽和時(shí)水流不可太急，以免沖動(dòng)試樣。
15.1.3.5 如此分層裝入試樣、飽和，至高出測壓孔3--4 厘米為止，量出試樣頂面至筒頂高度，計(jì)算試樣高度，稱剩余土
質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.1g，計(jì)算裝入試樣總質(zhì)量。在試樣上面鋪1--2 厘米礫石作緩沖層，放水，至水面高出礫石層2 厘米左右
時(shí)，關(guān)閉止水夾。
15.1.3.6 將供水管和調(diào)節(jié)管分開，將供水管置入圓筒內(nèi)，開啟止水夾，使水由圓筒上部注入，至水面與溢水孔齊平為止。
15.1.3.7 靜置數(shù)分鐘，檢查各測壓管水位是否與溢水孔齊平，如不齊平，說明儀器有集氣或漏氣，需擠測壓管上的橡皮
管，或用吸球在測壓管上部將集氣吸出，調(diào)至水位齊平主止。
15.1.3.8 調(diào)節(jié)管的管口位置，水即滲過試樣，經(jīng)調(diào)節(jié)管流出。此時(shí)調(diào)節(jié)止水夾，使進(jìn)入筒內(nèi)的水量多于滲出水量，溢水
孔始終有余水流出，以保持筒中水面不變。
15.1.3.9 測壓管水位穩(wěn)定后，測記水位，計(jì)算水位差。
15.1.3.10 開動(dòng)秒表，同時(shí)用量筒摘取一定時(shí)間的滲透水量，并重復(fù)一次，接水時(shí)，調(diào)節(jié)管出水口不浸入水中。
15.1.3.11 測記進(jìn)水和出水處水溫，取其平均值。
15.1.3.12 降低調(diào)節(jié)管管口至試樣中部及下部1/3，高度處，改變水力坡降H/L，重復(fù)15.1.3.8 至15.1.3.11 步驟進(jìn)行測定。
15.1.4 常水頭滲透儀結(jié)果整理
15.1.4.1 按下式計(jì)算干密度及孔隙比：
ρd=ms/Ah
e=Gs/ρd-1
式中：ms=m/1+ωh,試樣干質(zhì)量，克；
m--風(fēng)干試樣總質(zhì)量，克；
ωh--風(fēng)干含水量，%；
ρd--干密度，克/立方厘米；
A--試樣斷面積，平方厘米；
h--試樣高度，厘米；
e--試樣孔隙比；
Gs--土粒比重。
15.1.4.2 按下式計(jì)算滲透系數(shù)：
KT=QL/AHt
式中：KT--水溫T 攝氏度時(shí)試樣滲透系數(shù)，厘米/秒；
Q--時(shí)間t 內(nèi)的滲透水量，立方厘米；
L--兩測壓孔中心之間的試樣高度（等于測壓孔中心間距：L=100 厘米）；
H--平均水位差，H=（H1+H2）/2，厘米；
t--時(shí)間，秒。
15.1.4.3 標(biāo)準(zhǔn)溫度下的滲透系數(shù)按下式計(jì)算：
K20=KT*ηT/η20
式中：K20--標(biāo)準(zhǔn)水溫（20 攝氏度）時(shí)試樣的滲透系數(shù)，厘米/秒；
ηT--T 攝氏時(shí)水的動(dòng)力粘滯系數(shù)，kPa,s;
η20--20 攝氏度水的動(dòng)力粘滯系數(shù)，kPa,s;
ηT/η20--粘滯系數(shù)比，見表15.1.4-1。
水的動(dòng)力粘滯系數(shù)η、粘滯系數(shù)比ηT/η20 表15.1.4-1
溫度動(dòng)力粘滯系數(shù)η（10-6）kPa.s ηT/η20 溫度動(dòng)力粘滯系數(shù)η（10-6）kPa.s ηT/η20
15.2 變水頭滲透試驗(yàn)（T0130-93）
15.2.1 目的和適用范圍
本試驗(yàn)方法適用于粘質(zhì)土。本試驗(yàn)采用的蒸餾水，應(yīng)在試驗(yàn)前用抽氣法或煮沸法進(jìn)行脫氣。試驗(yàn)時(shí)的水溫，宜高于室溫
3--4 攝氏度。
15.2.2 儀器設(shè)備
欠圖
1-上蓋 2-透水石 3-橡皮圈 4-環(huán)刀 5-盛土筒 6-橡皮圈 7-透水石 8-排氣孔 9-下蓋 10-固定螺桿 11-出水孔 9-下蓋 10-
固定螺桿 11-出水孔 12-試樣 13-進(jìn)水孔
15.2.2.1 滲透容器：見圖15.2.2-1。
15.2.2.2 變水頭裝置（南55 型滲透儀）：變水頭管內(nèi)徑均勻，且不大于1 厘米，管外應(yīng)有精度1 毫米的刻度，如圖15.2.2
-2。
15.2.2.3 負(fù)壓裝置，或用抽氣機(jī)，如圖15.2.2-3。
欠圖
1-接水源 2-供水瓶（容積5000 毫升） 3-溫度計(jì) 4-濾水器 5-測壓管 6-滲透容器 7-真空壓力表 8-量筒（容積50 毫升） 9-負(fù)
壓控制閥 10-接負(fù)壓裝置（或抽氣機(jī)） 11-接滲透容器 12-貯水瓶（容積1000--5000 毫升） 13-螺旋止水閥 4-溢水瓶
15.2.2.4 其它：切土器、溫度計(jì)、削土刀、秒表、鋼絲鋸、凡士林。
15.2.3 試驗(yàn)步驟
15.2.3.1 根據(jù)需要，用環(huán)刀垂直或平行于土樣層面切取原狀土樣，或制備成給定密度的擾動(dòng)土樣，并進(jìn)行充水飽和，切
取土樣時(shí)，應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)擾動(dòng)，嚴(yán)禁用修土刀反復(fù)擦抹試樣表面，以免表面的孔隙堵塞或受壓縮，影響試驗(yàn)結(jié)果。
15.2.3.2 將環(huán)刀外壁涂一薄層凡士林，推入護(hù)環(huán)內(nèi)，刮除撤出的多余凡士林。
15.2.3.3 放入浸潤的透水石及濾紙，蓋上上下蓋，擰緊固定螺桿。
15.2.3.4 把裝好試樣的容器的進(jìn)水孔與變水頭裝置連通，開止水夾，使水頭管內(nèi)充水，視水頭管水面是否與貯水瓶水面
齊平。同時(shí)將容器側(cè)立，排氣孔向上，并把排氣孔上止水珜打開。然后開止水夾，至排氣孔中水不帶氣泡時(shí)為止，關(guān)閉
排氣孔止水夾，平放好容器。
15.2.3.5 在不大于200 厘米高水頭作用下，靜置某一時(shí)間，待容器出水孔有水溢出后，開始測定。
15.2.3.6 關(guān)閉負(fù)壓控制閥，將容器出水孔與負(fù)壓裝置接通，關(guān)閉止水夾，開啟螺旋止水閥，貯水瓶中水流入溢水瓶，貯
水瓶上部產(chǎn)生負(fù)壓。當(dāng)負(fù)壓作用和水頭平衡時(shí)，水流停止，溢水盆無水溢出，否則應(yīng)檢修。
15.2.3.7 打開止水夾，使負(fù)壓裝置和容器接通，試樣因受負(fù)壓作用開始滲流。若溢水盆水流增量多于量筒中水流增量，
說明裝置有漏氣現(xiàn)象，應(yīng)重新檢查，如試樣和環(huán)刀內(nèi)壁不密合，則試樣應(yīng)重新制作。
15.2.3.8 經(jīng)檢查無漏氣后，開動(dòng)秒表，測記開始至終了時(shí)間內(nèi)量筒內(nèi)水面讀數(shù)，準(zhǔn)確至0.1 立方厘米，量測貯水瓶至溢
水盆間水位并，準(zhǔn)確至1 厘米；同時(shí)測記濾水器開始與弱了時(shí)水溫，準(zhǔn)確至0.5 攝氏度，取平均值。
15.2.3.9 改變溢水盆高程，變更水力坡降，按本規(guī)程15.2.3.8 步驟繼續(xù)測定。
15.2.3.10 如用抽氣機(jī)產(chǎn)生負(fù)壓，則調(diào)整負(fù)壓控制閥，產(chǎn)生一定的負(fù)壓（通過真空壓力表讀出），按本規(guī)程15.2.3.8 測記量
筒內(nèi)水面讀數(shù)和開始及終了時(shí)濾水器內(nèi)水溫，調(diào)整負(fù)壓控制閥，改變負(fù)壓，重復(fù)測記一次。
15.2.4 變水頭裝置結(jié)果整理
15.2.4.1 按本規(guī)程15.2.4-2 計(jì)算試驗(yàn)孔隙比，按下式計(jì)算試樣滲透系數(shù)：
KT=Q/AJt
式中：KT--某一孔隙比，水溫為T 攝氏度時(shí)試樣的滲透系數(shù)，厘米/秒；
Q--時(shí)間t 內(nèi)的滲透水量，立方厘米；
A--試樣斷面積（等于不正當(dāng)?shù)秲?nèi)徑面積），平方厘米；
J--水力坡降，按下式計(jì)算：
J=[（h1+h2）/2+H]/hi （負(fù)壓裝置）
J=[1/2（h1+h2）+13.6N]/hi （抽氣機(jī)裝置）
其中：
h1、h2，N 如圖15.2.2-2 所示：
H--貯水瓶至溢水瓶間水位差，厘米；
試樣高度，厘米；
測定時(shí)間，秒。
15.2.4.2 K20 和某一孔隙比時(shí)平均滲透系數(shù)的計(jì)算、e-K 關(guān)系曲線的繪制以及報(bào)告內(nèi)容均與（T0129-93）相同。
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