双环法、单环法测野外渗透系数试验

双环法、单环法测野外渗透系数

一、试验原理

①双环法原理：在一定的水文地质边界以内，向地表松散岩层进行注水，使渗入的水量达到稳定，即单位时间的渗入水量近似相等时，再利用达西定律的原理求出渗透系数（K）值。

在坑底嵌入两个高约50cm，直径分别为0.20m（端面面积314.12cm2）和0.40m 的铁环，试验时同时往内、外铁环内注水，并保持内外环的水柱都保持在同一高度，以0.1m为宜，由于外环渗透场的约束作用使内环的水只能垂向渗入，因而排除了侧向渗流的误差，因此它的精度较高。

②单环法原理：在一定的水文地质边界以内，向地表松散岩层进行注水，使渗入的水量达到稳定，即单位时间的渗入水量近似相等。

在坑底嵌入一个高约50cm，直径为36cm（端面面积1017.88cm2）的铁环。试验开始时，控制环内水柱，试验进行到相同的时间段内渗水量（Q）不变为止，此时所得的渗透速度（v）即为该岩土的渗透系数。

二、试验方法

①双环法试验方法：埋设好内环、外环。向内外环注水，并使内外环的水柱保持同一高度，为0.1m。每隔一定的时间间隔，观察内环水位下降，并加水使之保持在0.1m高度，记录每次加水的量。应同时向外环加水以维持水头稳定。

②单环法试验方法：埋设好铁环，向环内注水，并使环内的水柱保持高度为

0.1m。每隔一定的时间间隔，观察环内水位下降，并加水使之保持在0.1m高度，记录每次加水的量。

三、试验步骤

（1）选择试验场地：最好在潜水埋藏深度大于5m的地方为好。如果潜水埋深小于2m时，因渗透路径太短，测得的渗透系数不真实，就不要使用渗水试验。

本次试验所在场地描述——本试验场地地形平坦，植被覆盖良好。表层上覆第四纪黄土，浅黄色，土质坚硬，干。土层中发育较多的大的虫孔且包含大量植物根系。

（2）按照渗水试验的要求，安装好试验装置。

（3）对于双环法试验装置，往内、外铁环内注水，并保持内外环的水柱都保持在同一高度，以0.1m为宜。对于单环试验装置，往铁环内加水至10cm高度。

（4）按一定的时间间隔观测渗入水量。开始时因渗入量大，观测间隔时间要短，稍后可按一定时间间隔比如每5分钟观测一次，待到入渗速度减慢，可延长观测时间至10min、15min、30min。直至单位时间渗入水量达到相对稳定，再延续2～4小时即可结束试验。对于双环试验装置，除了对内环加水外，应同时向外环加水以维持水头稳定，但是只记录加入内环的水量。（cm3）

四、试验记录

（1）野外渗水试验双环法的记录格式见表1

表1 野外双环法渗水试验记录

工程名称双环法渗水试验试验者试验分组第一组同学

工程编号01 计算者田明锦

试验日期2014年7月8日校核者田明锦

野外渗水试验双环法的记录格式见表2

表2 野外双环法渗水试验记录

工程名称单环法渗水试验试验者试验分组第二组同学

工程编号01 计算者田明锦

试验日期2014年7月8日校核者田明锦

（2）野外渗水试验双环法、单环法的计算成果表见表3、表4

表3 野外双环法渗水试验计算成果

工程名称双环法渗水试验试验者试验分组第一组同学

工程编号01 计算者田明锦

试验日期2014年7月8日校核者田明锦

计算渗透系数根据达西定律：

k=Q/AI，式中Q－稳定渗流量（m3/min）；

K－渗透系数（m/min）；

A－双环内径面积（m2）；

I－水力梯度，假设为0.6。