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1、土力学试验指导,作者：杨迎晓,责任编辑：王波 出版日期：2009年9月 IDPN：308-2009-051 课件章数：9,第6章 渗透试验,6.1概述 渗透试验的目的是测定土的渗透性。 6.1.1土的渗透性 土的渗透性是土中自由水流动的难易程度，是土的重要性质之一。,1.土的粒度成分 2.土的矿物成分 3.结合水膜的厚度 4.土的结构构造 5.水溶液的成分及浓度 6.土中的气体,6.1.2达西定律,渗流的水头损失与渗流流速一次方成正比，故达西定律也称为渗流线性定律。,渗透系数是指单位水力坡度下的渗透流速，单位为cm/s。,6.1.3渗透变形问题 在渗流作用下单个土颗粒发生独立移动的现象，称潜蚀
2、或管涌。 人们习惯将工程活动中发生的潜蚀称为管涌。 管涌较普遍地发生在不均匀的砂层或砂卵(砾)石层中。 在渗流作用下一定体积的土体同时发生移动的现象，称为流土或流砂。 流砂一般发生在均质砂土层或粉土中。 流砂的危害性较管涌大，它可使土体完全丧失强度。,6. 2常水头渗透试验 6.2.1仪器设备 1.常水头渗透仪 2.其他,6.2.2操作步骤 1.将仪器按图装置好后，将调节管与供水管连通，使水流人仪器底部，直至与网格顶面齐为止，然后关夹管。 2.称取具有代表性土样34kg，称量准确至1.0g，并测其风干含水量。将风干土样分层装到金属圆筒的网格上，每层厚23cm,用击棒轻轻捣实到一定厚度，以控制孔
3、隙比 3.每层试样装好后，从渗水孔向圆筒充水至试样顶面，使试样逐渐饱和。 4.如此分层装人试样并饱和，直至试样表面较上测压孔高出34cm为止，同时检查三根测压管的水头是否水平。量测试样面至筒顶的剩余调度，并与网格至筒顶的高度相减，可得试样高度h。称剩余试样的质量，准确至0.1g。计算所装试样总质量，并在试样上部填厚约2cm的砾石层，放水至水面高出砾石面23cm时关上管夹。,5.将供水管与调节管分开，将供水管置人内，开启止水夹，使水由圆管上部注人，至水面与溢水孔齐平为止。 6.静置数分钟，检查测压管水头是否齐平，如不齐平，说明仪器有集气或漏气现象，需挤压测压管上的橡皮管，或用吸球在测压管上部将集
4、气吸出，调至水位齐平为止。 7.测压管及管路校正无误后，即可开始进行试验。降低调节管的管口位置，水即渗人试样，经调节管流出，此时调节止水夹，使进人筒内的水量多于渗出水量，溢流孔始终有余水流出，以保持筒中水面不变。 8.当测压管水头稳定后，测定测压管水头，并计算水头差。,9.开动秒表，同时用量筒接取一定时间的渗透水量，并重复一次，接水时，调节管出水口不浸人水中。 10.测记进水与出水处的水温，取其平均值。 11.降低调节管管口至试样中部及下部1/3高度处，以改变水力坡度。重复步骤710，进行试验。,6. 2. 3成果整理 1.计算试样的干密度及孔隙比,2.计算常水头渗透系数,3.标准温度下的渗透
5、系数,4.在计算所得到的渗透系数中，取34个在允许差值范围内的数据，并求其平均值，作为试样在该孔隙比e下的渗透系数，渗透系数的允许差值不大于2 X 10-ncm/s。 5.整理绘图可在半对数坐标纸上以孔隙比为纵坐标，渗透系数为横坐标的e-k关系曲线。,6.2.4试验记录,6.3变水头渗透试验 6.3.1仪器设备 1.变水头渗透装置 2.渗透容器 3.变水头装置 4.其他,6.3.2操作步骤 1.将环刀垂直切人土样，平整土样两面，整平时不得用刀往复涂抹，以免闭塞空隙，将装有试样的环刀装人渗透容器，用螺母旋紧，要求密封至不漏水不漏气对不易透水的试样，需进行抽气饱和;对饱和试样和较易透水的试样，可直
6、接用变水头装置的水头进行试样饱和。 2.将渗透容器下盖的进水口与变水头装置中的进水管连接，开管夹，使供水瓶与变水头管相通。 3.开排气阀，排除渗透容器底部的空气，直至溢出水中无气泡，关排气阀，放平渗透容器。,4.向变水头管注水，当变水头管的水位距水面有一定高度并水位稳定后，立即关管夹;当出水口有水溢出时随即开动秒表，记录起始水头和起始时间，按预定时间间隔测记水头和时间变化，并测记出水口的水温。如此再经过相等的时间，重复测记一次。 5.将变水头管中的水位变换高度，待水位稳定后再测记水头和时间，重复实验56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。,6.3.3成果整理 1.计算变水头渗透系数,2.标准温度下的渗透系数计算 3.将测得的几个渗透系数中较接近的几个，求其算术平均值。,6.3.4试验记录,6.4测定实例 6.4.1常水头试验测定实例,6.4.2变水头试验测定实例,Thank You !,
