KS-500型試坑雙環(huan)注(zhu)水試驗裝置 雙(shuang)環法測野外滲(shen)透系數 一、實驗目(mu)的和(he)意義 雙環法試驗(yan)(yan)是野外測定包氣帶非飽和(he)松(song)散巖層的(de)(de)滲(shen)透系數的(de)(de)常用(yong)的(de)(de)簡易(yi)方法，試驗(yan)(yan)的(de)(de)結果更接近(jin)實際情況(kuang)。利用(yong)這個試驗(yan)(yan)資料研究區域性水均(jun)衡以及水庫、灌區、渠(qu)道滲(shen)漏量等都是十分重要的(de)(de)。 二、實驗方法(fa) 野外(wai)測(ce)定包氣帶非飽和松散巖層的滲透(tou)系數常用的是試坑法，單環法和雙(shuang)環法。其中雙(shuang)環法的精度zui高。 三、實驗原理 在一定(ding)的水(shui)(shui)(shui)文(wen)地質邊界(jie)以內(nei)，向(xiang)地表松(song)散巖層進(jin)行注(zhu)水(shui)(shui)(shui)，使(shi)滲(shen)入的水(shui)(shui)(shui)量(liang)達到穩定(ding)，即單位時間的滲(shen)入水(shui)(shui)(shui)量(liang)近似相等時，再利用達西定(ding)律的原理(li)求出滲(shen)透系(xi)數（K）值。 在坑底(di)嵌(qian)入兩個高約(yue)20cm，直徑(jing)分別(bie)為0.25m和0.5m的(de)鐵環(huan)，試驗(yan)時(shi)同時(shi)往內、外(wai)鐵環(huan)內注(zhu)水，并保(bao)(bao)持內外(wai)環(huan)的(de)水柱(zhu)都保(bao)(bao)持在同一高度，以(yi)0.1m為宜，由于外環(huan)滲透場(chang)的(de)約束作用(yong)使內環(huan)的(de)水只能垂向(xiang)滲入，因(yin)而排除了側向(xiang)滲流的(de)誤差，因(yin)此它(ta)比試(shi)坑(keng)法和單環(huan)法的(de)精度都高。 圖1雙(shuang)環(huan)法滲水(shui)試驗示意圖 四、實驗儀器(qi) 雙環(huan)、鐵鍬、尺子、水桶、膠帶(dai)、橡(xiang)皮管 五、實驗步驟 （1）選(xuan)擇試驗(yan)場地，zui好在(zai)潛(qian)水(shui)埋藏深度大于5m的地(di)方為好(hao)。如果潛水埋深小于(yu)2m時(shi)，因滲(shen)透(tou)路徑太短，測(ce)得的滲(shen)透(tou)系數不(bu)真實，就不(bu)要使用滲(shen)水試驗(yan)。 （2）按雙環(huan)法(fa)滲水試驗示意圖，安裝(zhuang)(zhuang)好試驗裝(zhuang)(zhuang)置。 （3）往(wang)內、外鐵環內注水，并保持內外環的水柱都(dou)保持在同(tong)一(yi)高度，以0.1m為宜。 （4）按一(yi)定(ding)的時間(jian)間(jian)隔觀(guan)測滲入水量。開始時因(yin)滲入量大，觀(guan)測間(jian)隔時間(jian)要短，稍后可按一(yi)定(ding)時間(jian)間(jian)隔比如(ru)每(mei)10分鐘觀(guan)測一次，直至單位時間滲入水量(liang)達到相對穩定，再延續2～4小時即(ji)可結(jie)束試驗。 六、注意事項 （1）隨(sui)時保持(chi)(chi)內(nei)外環的水柱都保持(chi)(chi)在(zai)0.1m的同(tong)一高度。 （2）向(xiang)供(gong)水(shui)瓶注水(shui)時，做好(hao)水(shui)量轉(zhuan)換(huan)的換(huan)算 七、實驗成果 （1）野(ye)外滲水(shui)試驗的(de)記錄格(ge)式見表1。 表1 野外滲水(shui)試驗(yan)記錄 工程名稱(cheng) 試驗者(zhe) 工程編號 計算者 試驗日期(qi) 校核者 試(shi)驗(yan)次(ci)數(shu) 經過的時(shi)間 (s) 滲透流(liu)量 m3/min 滲透速度 m/min 滲(shen)透(tou)系(xi)數 m/min 注：A雙環(huan)內徑(jing)面積（314cm2） I是水(shui)力梯度, （2）計算滲透(tou)系數 根(gen)據達西定律： k=Q/AI 式中 Q穩定滲流量（m3/min）； K滲透系數(shu)（m/min）； A雙環內徑面積(ji)（m2）； Z滲(shen)坑(keng)內水層厚度（m）； L在試驗時間段內(nei)，水由試坑底向土層(ceng)中滲透的深(shen)度（m）； Hk水向干土(tu)中滲透時，所(suo)產生的毛細(xi)壓力，以水柱(zhu)高表示（m）； L值可在(zai)試驗后用手搖(yao)鉆取樣，測(ce)定其含水量變(bian)化得知。Hk按(an)表2確定。如果(guo)當試驗(yan)層為(wei)粗砂或(huo)粗砂卵石層，而試坑中水層厚度為(wei)10cm時，Hk與Z及L相比則很小(xiao)I近似等于1，則 K=Q/A=V（滲透速度） 若試(shi)驗(yan)層是粘性土(tu)類，可(ke)按Hk的實(shi)際數值代入(ru)公式計算(suan)得出(chu)I值，再利用 求得滲透系數（K）。 表(biao)2. 不(bu)同巖性毛細壓力Hk表 巖(yan)石名(ming)稱 Hk（m） 巖石名稱 Hk（m） 重(zhong)亞粘土 輕亞(ya)粘土 重亞砂土 輕亞砂土 1.0 0.8 0.6 0.4 細粒粘土質(zhi)砂 粉砂 細砂 中砂 0.3 0.2 0.1 0.05 （3）成果 繪制試坑平面位置圖； 計算滲透系數(shu)。 為了解在滲(shen)(shen)水(shui)試驗過程中滲(shen)(shen)透(tou)流(liu)量及滲(shen)(shen)透(tou)速度(du)隨時(shi)間(jian)的變化，繪制滲(shen)(shen)透(tou)流(liu)量及滲(shen)(shen)透(tou)速度(du)隨的歷時(shi)曲線

滲透儀注水儀雙環法測野外滲透系數*

滲透儀注水儀雙環法測野外滲透系數*

壤(rang)(rang)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)限(xian)(xian)(xian)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)皿(min)(min)(min)簡(jian)介(jie)一 土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)限(xian)(xian)(xian)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)皿(min)(min)(min)是根據交通(tong)運輸(shu)部行(xing)(xing)業標準JTG E40-2007《公路工(gong)(gong)程土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)工(gong)(gong)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)規程》中(zhong)(zhong)T0120—2007《縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)限(xian)(xian)(xian)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)》定(ding)(ding)制(zhi)生產(chan)的(de)(de)(de)。用(yong)于(yu)(yu)擾動的(de)(de)(de)黏(nian)質(zhi)(zhi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)在(zai)飽和狀態下，因干燥收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)至(zhi)(zhi)體(ti)積(ji)不(bu)變(bian)時的(de)(de)(de)含(han)水(shui)率。 該產(chan)品適用(yong)于(yu)(yu)粒徑小于(yu)(yu)0.5mm和有(you)機質(zhi)(zhi)含(han)量(liang)不(bu)超過5%的(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)。 二、TD120—1型(xing)(xing)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)限(xian)(xian)(xian)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)皿(min)(min)(min)技術參(can)數 直徑50mm 高度(du)30mm 壁(bi)厚1mm 三、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)限(xian)(xian)(xian)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)皿(min)(min)(min)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)步驟 1 制(zhi)備土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)樣(yang)(yang):取(qu)具有(you)代表性的(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)樣(yang)(yang)，制(zhi)備成含(han)水(shui)率大于(yu)(yu)液(ye)(ye)限(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)膏。 2 在(zai)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)皿(min)(min)(min)皿(min)(min)(min)內(nei)涂一薄層凡士(shi)林，將(jiang)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)樣(yang)(yang)分層裝(zhuang)入(ru)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)皿(min)(min)(min)內(nei)，每次裝(zhuang)入(ru)后將(jiang)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)皿(min)(min)(min)底拍(pai)擊(ji)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)臺，直至(zhi)(zhi)驅(qu)盡氣(qi)泡為(wei)止。 3 土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)樣(yang)(yang)裝(zhuang)滿(man)后，用(yong)刀或直尺刮去多(duo)余土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)樣(yang)(yang)，立(li)即稱收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)皿(min)(min)(min)皿(min)(min)(min)加濕土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)質(zhi)(zhi)量(liang)。 4 將(jiang)盛(sheng)滿(man)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)皿(min)(min)(min)皿(min)(min)(min)放在(zai)通(tong)風處(chu)風干，待土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)樣(yang)(yang)顏色(se)變(bian)淡后，放入(ru)烘箱中(zhong)(zhong)烘至(zhi)(zhi)恒(heng)量(liang)，然后放在(zai)干燥器中(zhong)(zhong)冷(leng)卻(que)。 5 稱收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)皿(min)(min)(min)皿(min)(min)(min)和干土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)總質(zhi)(zhi)量(liang)，準確至(zhi)(zhi)0.01g。 6 用(yong)蠟封法測定(ding)(ding)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)體(ti)積(ji)。 四、 TD120—1型(xing)(xing)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)限(xian)(xian)(xian)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)皿(min)(min)(min)結果整理(li) 1 縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)限(xian)(xian)(xian)：含(han)水(shui)率達液(ye)(ye)限(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)在(zai)105110下水(shui)分繼續蒸發(fa)至(zhi)(zhi)體(ti)積(ji)不(bu)變(bian)時的(de)(de)(de)含(han)水(shui)率，叫做(zuo)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)限(xian)(xian)(xian)，用(yong)下式(shi)計(ji)算(suan)(suan)(suan)。 Ws=w- （V1-V2）/ms×w×100 (T0120-1) 式(shi)中(zhong)(zhong)：Ws—-縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)限(xian)(xian)(xian)（)，計(ji)算(suan)(suan)(suan)至(zhi)(zhi)0.1; w —-試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)前試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)含(han)水(shui)率(); V1 ——濕試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)件(jian)體(ti)積(ji)(即收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)皿(min)(min)(min)容(rong)積(ji))(cm3); V2 ——干試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)件(jian)體(ti)積(ji)(cm3); Ms ——干試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)件(jian)質(zhi)(zhi)量(liang)(g); Pw ——水(shui)的(de)(de)(de)密度(du)，=1g/cm3。 2 收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)指(zhi)數:液(ye)(ye)限(xian)(xian)(xian)與縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)限(xian)(xian)(xian)之差稱收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)指(zhi)數，按(an)下式(shi)計(ji)算(suan)(suan)(suan)。 1s=wL-W (T0120-2) 式(shi)中(zhong)(zhong)：1S——收(shou)(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)指(zhi)數(),計(ji)算(suan)(suan)(suan)至(zhi)(zhi)0.1; W^L ——土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)的(de)(de)(de)液(ye)(ye)限(xian)(xian)(xian)()。 3 本試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)記錄格式(shi)如表T 01204所示 4 精密度(du)和允許差。 本試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)需(xu)進行(xing)(xing)二次平行(xing)(xing)測定(ding)(ding)，取(qu)其算(suan)(suan)(suan)術平均值，計(ji)算(suan)(suan)(suan)至(zhi)(zhi)0.1%。平行(xing)(xing)差值，高液(ye)(ye)限(xian)(xian)(xian)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)不(bu)得大于(yu)(yu)2%,低液(ye)(ye)限(xian)(xian)(xian)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)不(bu)得大于(yu)(yu)1%。