变水头渗透试验记录表
常水头渗透试验记录
⑿
⒀＝10×⑿
⒁＝Σ⒀/n
附注：
试验计算复核
时间
t（s）
测压管水位（cm）
水位差（cm）
水力
坡降
J
渗透水量Q（cm3）
渗透系数kT（cm/s）
平均
水温
（℃）
校正
系数
ηT/η20
水温20℃渗透系数k20（cm/s）
平均渗透系数k20（cm/s）
Ⅰ管
Ⅱ管
Ⅲ管
H1
H2
平均H
⑴
⑵
⑶
⑷
⑸＝⑵－⑶
⑹＝⑶－⑷
⑺＝［⑸－⑹］/2
⑻＝0.1×⑺
⑼
⑽＝⑼/［A×⑻×⑴］
常水头渗透试验记录
委托单位工程名称施工部位
样品编号委托编号记录编号
取样地点试验日期
仪器设备
及
环境条件
仪器设备名称
型号
管理编号
示值范围
分辨力
温度（℃）
相对湿度
Hale Waihona Puke （%）样品状态描述采用标准
试样高度cm试样面积Acm2试样干密度g/cm3试样质量g土粒密度g/cm3孔隙比e测压孔间距10 cm
试验
次数
n
经过
变水头渗透系数的测定
13.3变水头渗透试验13.3.1本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：1渗透容器：由环刀、透水石、套环、上盖和下盖组成。
环刀内径61.8mm，高40mm；透水石的渗透系数应大于10－3cm/s。
2变水头装置：由渗透容器、变水头管、供水瓶、进水管等组成（图13.3.1）。
变水头管的内径应均匀，管径不大于1cm，管外壁应有最小分度为1.0mm的刻度，长度宜为2m左右。
13.3.2试样制备应按本标准第3.1.4条或第3.1.6条的规定进行，并应测定试样的含水率和密度。
13.3.3变水头渗透试验，应按下列步骤进行：1将装有试样的环刀装入渗透容器，用螺母旋紧，要求密封至不漏水不漏气。
对不易透水的试样，按本标准第3.2.4条的规定进行抽气饱和；对饱和试样和较易透水的试样，直接用变水头装置的水头进行试样饱和。
2将渗透容器的进水口与变水头管连接，利用供水瓶中的纯水向进水管注满水，并渗入渗透容器，开排气阀，排除渗透容器底部的空气，直至溢出水中无气泡，关排水阀，放平渗透容器，关进水管夹。
3向变水头管注纯水。
使水升至预定高度，水头高度根据试样结构的疏松程度确定，一般不应大于2m，待水位稳定后切断水源，开进水管夹，使水通过试样，当出水口有水溢出时开始测记变水头管中起始水头高度和起始时间，按预定时间间隔测记水头和时间的变化，并测记出水口的水温。
4将变水头管中的水位变换高度，待水位稳定再进行测记水头和时间变化，重复试验5～6次。
当不同开始水头下测定的渗透系数在允许差值范围内时，结束试验。
13.3.4变水头渗透系数应按下式计算：13.3.5标准温度下的渗透系数应按式（13.1.3）计算。
13.3.6变水头渗透试验的记录格式见附录D表D－22。
土的渗透试验(常水头渗透试验)检测记录表
测压管水位
水位差
水力坡降J
渗透水量Q（cm3）
渗透系数Kt（cm/s）
平均水温
t（℃）
校正系数ηt/η20
水温20℃时
渗透系数k20（cm/s）
平均渗透系数k20（cm/s）
1管
(பைடு நூலகம்m)
2管
(cm)
3管
(cm)
H1
(cm)
H2
(cm)
平均H
(cm)
备注：
试验： 复核： 日期： 年 月 日
土的渗透试验（常水头渗透试验）检测记录表JJ0121b
试验室名称：记录编号：
工程部位/用途
委托/任务编号
样品名称
样品编号
试验地点
来样日期
试验依据
样品描述
试验条件
温度： ℃ 湿度： %
试验日期
主要仪器设备及编号:
土样编号土样说明试样高度cm试样断面积cm2
试样干质量g土粒比重孔隙比测压孔间距cm
试验次数
常水头渗透试验记录
样品编号 委托日期 委托编号 取样地点 记录编号 试验日期
表号：铁建试录142 批准文号：铁建设函 [2009]27号
仪器设备 及 环境条件 样品状态描述 试样高度 cm 试样面积A
仪器设备名称
型号
管理编号
示值范围
分辨力
温度（℃）
相对湿度（%）
采用标准 cm
2
ห้องสมุดไป่ตู้
试样干密度
g/cm 试样质量 水位差（cm）
水力坡降J ⑻＝0.1× ⑺
渗透水 量Q 渗透系数k T 平均水温 校正系数η T/η （cm3） （cm/s） （℃） 20 ⑽＝⑼/［A × ⑴］ ⑻× ⑼ ⑾ ⑿
附注： 试验 计算 复核
3
g 土粒密度
g/cm
3
孔隙比e
测压孔间距 10 cm 水温20℃渗 透系数k 20 平均渗透系数 k 20（cm/s） （cm/s） ⒀＝10× ⑿ ⒁＝Σ⒀/n
测压管水位（cm） 经过 时间 t （s） ⑴
试验 次数 n
Ⅰ管 ⑵
Ⅱ管 ⑶
Ⅲ管 ⑷
H1 ⑸＝⑵ －⑶
H2 ⑹＝⑶－⑷
平均H ⑺＝［⑸－ ⑹］/2
试验三、变水头渗透试验
试验三、变水头渗透试验试验三、细粒土渗透试验(一)概述渗透试验的目的是测定土的渗透系数。
室内试验可根据不同土质情况选用不同仪器和试验方法，详见《土工试验规程》SL237–1999。
本试验主要介绍用南–55型渗透仪在变水头条件下测定细粒土的渗透系数的方法。
(二)试验原理在实验室内测定土的渗透系数方法很多。
根据其原理，可分为常水头和变水头两种。
前者适用于透水–3–3性大(k>10cm/s)的细粒土，例如粉土cm/s)的粗粒土，例如砾石和砂土。
后者适用于透水性小(k<10和粘土。
细粒土由于渗透系数很小、渗流流过土样的总水量很小，不易准确测定;或者测定总水量的时间需要很长，受蒸发和温度变化影响的实验误差会逐渐变大，必须采用变水头试验。
所谓变水头试验就是在整个试验过程中，水头差随时间而变化的方法，如图 3–1所示。
试验过程中，某任一时间t作用于土样的水头为h，经过dt时间间隔以后，刻度管(截面积为a)的水位降落dh，则从时间t至t+dt时间间隔内流经土样的水量dQ为dQ,,adh式中，负号表示水量Q随水头h的降低而增加。
同一时间内作用于试样的水力梯度，根据达西定律，其i,h/L水量dQ应为h dQ,kiAdt,kAdtLaLdh得到 dt,,kAh 两边积分，并注意试验中，开始时()的水头高度为，结束t,th11图 3–1 变水头试验时()的水头高度为，则 t,th22装置示意图thaLdh22 dt,,,,th11kAhhaL1得 t,t,ln21kAh2,,haL1 ( 3–1，a) ,,kln,,,A(t,t)h212,,或者改为常用对数表示，则有,,haL1 ,,k2.3log,,,,A(tt)h212,,( 3–1，b)2式中 a——刻度管截面积，cm;h——起始水头，cm; 1h——经时间(t–t)后的水头，cm; 221其他符号意义同前。
1(仪器设备南–55型渗透仪，其渗透容器见图 3–2，变水头图 3–2 南–55型渗透容器装置如图 3–4所示。
渗透试验(实验五)
2. 将土样装入渗透仪：首先在容器套筒内壁涂以薄层 凡士林，然后将盛有试样的环刀推入套筒并压入止水垫 m m 0.01( ) 1 0.01 圈。把挤出的多余凡士林小心刮净，装好带有透水石和 垫圈的上下盖，并用螺丝拧紧，不得漏气漏水。
6. 将水头管充水至需要高度后，关止水阀，开动秒表， 同时测记起始水头h1，经过时间t后，再测记终了水头h2， 如此连续测记2-3次后，再使水头管水位回升至需要高度， 再连续测记数次，前后需6次以上，实验终止，同时测记 实验开始时与终止时的水温。
五、实验记录及数据处理
1、按下式计算水温T℃时试样的渗透系数
0
0
0
3、进水口与水头装置连通，关变水头系统的止水夹，使 水头管内充满水。
4、容器侧立，排气管向上，开排气管止水夹。然后开进 水口阀充水排除容器底部的空气，直至水中无夹带气泡 溢出为止。关闭排气管止水夹，平放好容器。
5. 在不大于200cm水头作用下，静置，待上出水口有 水溢出后，开始测定。
2、按下式计算K20
K 20 KT
T 20
式中：K20 — 水温为20℃时试样的渗透系数（cm/s）； ηT — T℃时水的动力粘滞系数（Pa · S）； η20 — 20℃时水的动力粘滞系数（Pa · S）；
比值ηT /η20与温度的关系，见表。
3. 在测得的结是中取3－4个允许误差范围以内的数值， 求其平均值，作为试样在该孔隙比e时的渗透系数。 4. 根据需要，可在半对数坐标中，绘制以孔隙比为纵坐标， 渗透系数为横坐标的e ~ k关系曲线图。
变水头法测定渗透系数(精)
土工技术与应用
南55型渗透容器及变水头装置
பைடு நூலகம்
试验步骤
1．装土 – 将装有试样的环刀推入套筒内并压入止水垫圈。装好带有透水石和垫圈的上 下盖，并用螺丝拧紧，不得漏气漏水。 2．供水 – 把装好试样的容器进水口与供水装置连通， 关止水夹，向供水瓶注满水。 3．排气 – 把容器侧立，排气管向上，并打开排气管止水夹。然后开进水口夹，排除容 器底部的空气，直至水中无气泡溢出为止。关闭排气管止水夹，平放好容器。 4．测记 – 使变水头管充水至需要高度后，关止水夹，开动秒表，同时测记开始水头h1， 经过时间t后，再测记终了水头h2，同时测记试验开始与终了时的水温。
土工技术与应用
变水头法测定渗透系数
制作人：汪繁荣 金爱梅 长江工程职业技术学院
目
1 2 3 4
录
问题引入 变水头法试验原理、仪器 变水头法试验过程 变水头法试验结果处理
变水头试验法试验原理
• 变水头渗透试验装置如图2-1-4所示。将土样的一端与一根带有刻度的直立细 玻璃管（即为水头管）相连，细玻璃管的内横截面积为a。变水头法在整个试 验过程中，水头差随时间不断变化，试验时分别量出某一时段t开始和结束时 细玻璃管中的水头差(h1、h2)。 测试完毕后按下述公式计算土的渗透系数：
土工技术与应用
试验过程动画演示
土工技术与应用
试验记录与计算
参数 记录 查表获得 校正系数
测试结 果记录
T℃时 渗透系数 计算
用温度计 测量水温
换算成20℃ 时渗透系数
求平 均值
土工技术与应用
主持单位：山西水利职业技术学院
长江工程职业技术学院 参建单位：黄河水利职业技术学院 浙江同济科技职业学院
水文地质学基础实验指导书
实验二 渗透试验一般规定1. 常水头渗透试验适用于粗粒土，变水头渗透试验适用于细粒土。
2. 本试验采用的纯水，应在试验前用抽气法或煮沸法脱气。
试验时的水温宜高于试验室温度3～4℃。
3. 本试验以水温20℃为标准温度，标准温度下的渗透系数应按下式计算： 20T k k T 20ηη （1） 式中 k 20——标准温度时试样的渗透系数（cm/s ）；ηT ——T ℃时水的动力粘滞系数（kPa·s ）；η20——20℃时水的动力粘滞系数（kPa·s ）。
粘滞系数比ηT /η20查表1。
表1 水的动力粘滞系数、粘滞系数比、温度校正值续表 14. 根据计算的渗透系数，应取3～4个在允许差值范围内的数据的平均值，作为试样在该孔隙比下的渗透系数（允许差值不大于2×10-n）。
5. 当进行不同孔隙比下的渗透试验时，应以孔隙比为纵坐标，渗透系数的对数为横坐标，绘制关系曲线。
常水头渗透试验一、实验目的和意义（1）通过稳定流条件下的渗流实验，掌握均匀砂渗透系数的测定方法。
进一步理解渗流基本定律——达西定律，加深对岩石渗透系数的认识。
（2）了解达西实验装置，加深理解渗流速度、水力梯度、渗透系数之间的关系，并熟悉实验室测定渗透系数的方法，从而提高对直线渗透定律的理解。
（3）渗透系数是进行井孔、矿坑涌水量及水库，渠道渗流量计算时不可缺少的重要水文地质参数。
二、实验方法确定渗透系数的方法很多，在室内常用达西仪，戚姆仪及渗压仪等方法测定。
在野外常用井孔抽水，注水及试坑渗水、压水试验等方法，所得资料可靠精度高，但效率低，成本高。
本次实验采用达西仪测定岩石的渗透系数。
三、实验原理岩石渗透系数是定量描述岩石透水性能的物理指标，岩石空隙越大、连通性越好，则渗透系数越大，单位时间内通过过水断面的水量越多。
其物理含义是当水力坡度等于1时，渗透系数就等于渗透速度。
常水头渗透系数应按下式计算：T QLkAHt（2）式中k T——水温为T℃时试样的渗透系数(cm/s)；Q——时间t秒内的渗出水量(cm3)；L——两测压管中心间的距离(cm)；A——试样的断面积(cm2)；H——平均水位差(cm)；t——时间(s)。
68 常水头渗透试验记录表
试验表68 JTG E40-2007公路土工试验规程编号：
项目名称
分部工程
施工单位
合同段
分项工程
监理单位
单位工程
工程部位
检验单位
桩号范围Байду номын сангаас
进场单位
取样日期
试验日期
取样地点
使用范围
仪器编号
土粒比重
试样高度（cm）
侧压孔间距（cm）
试样断面积（cm2）
平均渗透系数
孔隙比
试验干质量（g）
土样说明
试验
次数
经过
时间
（S）
测压管水位（cm）
水位差（cm）
水力
坡降
渗透
水量Q
（cm3）
渗透
系数KT
（cm/s）
平均
水温T
（℃）
校正
系数
Ηt/η2
水温20度
时渗透
系数
（cm/s）
1管
2管
3管
H1
H2
平均H
自检意见
监理意见
试验：复核：试验室主任：试验监理工程师：