变水头渗透试验记录表

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。

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。

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)。