变水头法测定渗透系数(精)

变水头法测定渗透系数

《土工技术与应用》项目组

2015年3月

变水头法测定渗透系数

（一）试验目的

测定粘性土的渗透系数k，以了解土层渗透性的强弱，作为选择坝体填土料的依据。

（二）试验原理

细粒土由于孔隙小，且存在粘滞水膜，若渗透压力较小，则不足以克服粘滞水膜的阻滞作用，因而必须达到某一起始比降后，才能产生渗流。变水头渗透试验适用于细粒土。

（三）仪器设备

1、南55型渗透仪：如图1所示。

2、其它：100mL量筒、秒表、温度计、凡士林等。

（四）操作步骤

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。在不大于200cm水头作用下，静置某一时间，待容器出水口有水溢出后，则认为试样已达饱和。

图1 南55型渗透仪

1－变水头管；2－渗透容器；3－供水瓶；4－接水源管；5－进水管夹；6－排气管；7－出水管

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。如此连续测记2～3次后，再使变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。

（五）试验注意事项

1、环刀取试样时，应尽量避免结构扰动，并禁止用削土刀反复涂抹试样表面。

2、当测定粘性土时，须特别注意不能允许水从环刀与土之间的孔隙中流过，以免产生假象。

3、环刀边要套橡皮胶圈或涂一层凡士林以防漏水，透水石需要用开水浸泡。

（六）计算公式

按下式计算渗透系数：

（1）式（1）中：kT——渗透系数，cm/s；

a——变水头管截面积；

L——试样高度，cm；

——滲径等于开始水头，cm；

h

1

——终了水头，cm；

h

2

2.3——ln和lg的换算系数。

其余符号同前。

（七）试验记录（见表1）

表1 变水头渗透试验记录表（南55型渗透仪）

土样编号_________ 试样高度L=_________cm 试验者_________

仪器编号_________ 试样面积A=_________cm2 校核者_________

测压管断面积a=_________cm2 孔隙比e =_________ 试验日期_________