土力学渗透试验(实验五).ppt

渗透试验渗透试验一、试验目的一、试验目的通过实验测定变水头条件下（或常水头条件下）粘性土（或无粘性通过实验测定变水头条件下（或常水头条件下）粘性土（或无粘性土）的渗透系数土）的渗透系数。变水头法试验：在整个试验过程中，水头是随着时间而变化的，变水头法试验：在整个试验过程中，水头是随着时间而变化的，其装置如图所示，试样的一端与细玻璃管相接，在试验过程中量测某其装置如图所示，试样的一端与细玻璃管相接，在试验过程中量测某一时段内细玻璃管中水位的变化，就可根据达西定律，求得土的渗透一时段内细玻璃管中水位的变化，就可根据达西定律，求得土的渗透系数。系数。二、试验原理二、试验原理n1、南、南-55型渗透仪、南型渗透仪、南-55型（改进行）渗透仪。型（改进行）渗透仪。n2、水头装置：变水头管要求内径均匀且不大于、水头装置：变水头管要求内径均匀且不大于1cm，装，装在带有刻度且读数精确到在带有刻度且读数精确到1.0mm的木板上。的木板上。n3、切土器，、切土器，100mL量筒，秒表，温度计，削土刀，钢丝量筒，秒表，温度计，削土刀，钢丝锯，凡士林等。锯，凡士林等。三、试验仪器三、试验仪器 1.根据需要用环刀在垂直或根据需要用环刀在垂直或平行平行土样层面切取原状土样层面切取原状试样，或制备给定密度的扰动试样，进行充水饱和。注试样，或制备给定密度的扰动试样，进行充水饱和。注意切土时，尽量避免结构扰动，影响实验结果。意切土时，尽量避免结构扰动，影响实验结果。四、实验方法及步骤：四、实验方法及步骤：n 2.将土样装入渗透仪：首先在容器套筒内壁涂以薄层凡将土样装入渗透仪：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圈。士林，然后将盛有试样的环刀推入套筒并压入止水垫圈。把挤出的多余凡士林小心刮净，装好带有透水石和垫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。的上下盖，并用螺丝拧紧，不得漏气漏水。n3、进水口与水头装置连通，关变水头系统的止水夹，使、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。水头管内充满水。n4、容器侧立，排气管向上，开排气管止水夹。然后开进、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。出为止。关闭排气管止水夹，平放好容器。n5.在不大于在不大于200cm水头作用下，静置，待上出水口有水头作用下，静置，待上出水口有水溢出后，开始测定。水溢出后，开始测定。n6.将水头管充水至需要高度后，关止水阀，开动秒表，将水头管充水至需要高度后，关止水阀，开动秒表，同时测记起始水头同时测记起始水头h1，经过时间，经过时间t后，再测记终了水头后，再测记终了水头h2，如此连续测记，如此连续测记2-3次后，再使水头管水位回升至需要高次后，再使水头管水位回升至需要高度，再连续测记数次，前后需度，再连续测记数次，前后需6次以上，实验终止，同时次以上，实验终止，同时测记实验开始时与终止时的水温。测记实验开始时与终止时的水温。五、实验记录及数据处理五、实验记录及数据处理 1、按下式计算水温、按下式计算水温T时试样的渗透系数时试样的渗透系数 n式中：式中：a 变水头管截面积（变水头管截面积（cm2）；）；n L 渗径，等于试样高度（渗径，等于试样高度（cm）；）；n h1 开始时水头（开始时水头（cm）；）；n h2 终止时水头（终止时水头（cm）；）；n A 试样的断面积（试样的断面积（cm2）；）；n t 时间（时间（s）；）；n KT 水温水温T时试样的渗透系数（时试样的渗透系数（cm/s）。n2、按下式计算、按下式计算K20式中：式中：K20 水温为水温为20时试样的渗透系数（时试样的渗透系数（cm/s）；）；T T时水的动力粘滞系数（时水的动力粘滞系数（Pa S）；）；20 20时水的动力粘滞系数（时水的动力粘滞系数（Pa S）；）；比值比值T /20与温度的关系，见表。与温度的关系，见表。n3.在测得的结是中取在测得的结是中取34个允许误差范围以内的数值，求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其平均值，作为试样在该孔隙比e时的渗透系数。时的渗透系数。n4.根据需要，可在半对数坐标中，绘制以孔隙比为纵坐标，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渗透系数为横坐标的e k关系曲线图。关系曲线图。