簡(jiǎn)易注水儀雙環(huán)法測(cè)野外滲透系數(shù)

簡(jiǎn)易注水儀雙環(huán)法測(cè)野外滲透系數(shù)簡(jiǎn)易注水儀雙環(huán)法測(cè)野外滲透系數(shù)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x 雙環(huán)法試驗(yàn)是野外測(cè)定包氣帶非飽和松散巖層的滲透系數(shù)的常用的簡(jiǎn)易方法，試驗(yàn)的結(jié)果更接近實(shí)際情況。利用這個(gè)試驗(yàn)資料研究區(qū)域性水均衡以及水庫(kù)、灌區(qū)、渠道滲漏量等都是十分重要的。 二、實(shí)驗(yàn)方法 野外測(cè)定包氣帶非飽和松散巖層的滲透系數(shù)常用的是試坑法，單環(huán)法和雙環(huán)法。其中雙環(huán)法的精度zui高。 三、實(shí)驗(yàn)原理 在一定的水文地質(zhì)邊界以內(nèi)，向地表松散巖層進(jìn)行注水，使?jié)B入的水量達(dá)到穩(wěn)定，即單位時(shí)間的滲入水量近似相等時(shí)，再利用達(dá)西定律的原理求出滲透系數(shù)（K）值。 在坑底嵌入兩個(gè)高約20cm，直徑分別為0.25m和0.5m的鐵環(huán)，試驗(yàn)時(shí)同時(shí)往內(nèi)、外鐵環(huán)內(nèi)注水，并保持內(nèi)外環(huán)的水柱都保持在同一高度，以0.1m為宜，由于外環(huán)滲透場(chǎng)的約束作用使內(nèi)環(huán)的水只能垂向滲入，因而排除了側(cè)向滲流的誤差，因此它比試坑法和單環(huán)法的精度都高。 圖1雙環(huán)法滲水試驗(yàn)示意圖 四、實(shí)驗(yàn)儀器 雙環(huán)、鐵鍬、尺子、水桶、膠帶、橡皮管 五、實(shí)驗(yàn)步驟 （1）選擇試驗(yàn)場(chǎng)地，zui好在潛水埋藏深度大于5m的地方為好。如果潛水埋深小于2m時(shí)，因滲透路徑太短，測(cè)得的滲透系數(shù)不真實(shí)，就不要使用滲水試驗(yàn)。 （2）按雙環(huán)法滲水試驗(yàn)示意圖，安裝好試驗(yàn)裝置。 （3）往內(nèi)、外鐵環(huán)內(nèi)注水，并保持內(nèi)外環(huán)的水柱都保持在同一高度，以0.1m為宜。 （4）按一定的時(shí)間間隔觀測(cè)滲入水量。開(kāi)始時(shí)因滲入量大，觀測(cè)間隔時(shí)間要短，稍后可按一定時(shí)間間隔比如每10分鐘觀測(cè)一次，直至單位時(shí)間滲入水量達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定，再延續(xù)2～4小時(shí)即可結(jié)束試驗(yàn)。 六、注意事項(xiàng) （1）隨時(shí)保持內(nèi)外環(huán)的水柱都保持在0.1m的同一高度。 （2）向供水瓶注水時(shí)，做好水量轉(zhuǎn)換的換算 七、實(shí)驗(yàn)成果 （1）野外滲水試驗(yàn)的記錄格式見(jiàn)表1。 表1 野外滲水試驗(yàn)記錄 工程名稱 試驗(yàn)者 工程編號(hào) 計(jì)算者 試驗(yàn)日期 校核者 試驗(yàn)次數(shù) 經(jīng)過(guò)的時(shí)間 (s) 滲透流量 m3/min 滲透速度 m/min 滲透系數(shù) m/min 注：A雙環(huán)內(nèi)徑面積（314cm2） I是水力梯度, （2）計(jì)算滲透系數(shù) 根據(jù)達(dá)西定律： k=Q/AI 式中 Q穩(wěn)定滲流量（m3/min）； K滲透系數(shù)（m/min）； A雙環(huán)內(nèi)徑面積（m2）； Z滲坑內(nèi)水層厚度（m）； L在試驗(yàn)時(shí)間段內(nèi)，水由試坑底向土層中滲透的深度（m）； Hk水向干土中滲透時(shí)，所產(chǎn)生的毛細(xì)壓力，以水柱高表示（m）； L值可在試驗(yàn)后用手搖鉆取樣，測(cè)定其含水量變化得知。Hk按表2確定。如果當(dāng)試驗(yàn)層為粗砂或粗砂卵石層，而試坑中水層厚度為10cm時(shí)，Hk與Z及L相比則很小I近似等于1，則 K=Q/A=V（滲透速度） 若試驗(yàn)層是粘性土類，可按Hk的實(shí)際數(shù)值代入公式計(jì)算得出I值，再利用 求得滲透系數(shù)（K）。 表2. 不同巖性毛細(xì)壓力Hk表 巖石名稱 Hk（m） 巖石名稱 Hk（m） 重亞粘土 輕亞粘土 重亞砂土 輕亞砂土 1.0 0.8 0.6 0.4 細(xì)粒粘土質(zhì)砂 粉砂 細(xì)砂 中砂 0.3 0.2 0.1 0.05 （3）成果 繪制試坑平面位置圖； 計(jì)算滲透系數(shù)。 為了解在滲水試驗(yàn)過(guò)程中滲透流量及滲透速度隨時(shí)間的變化，繪制滲透流量及滲透速度隨的歷時(shí)曲線

壓實(shí)度灌水法密度測(cè)定儀（儲(chǔ)水筒） 適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定粗粒土和巨粒土密度的快速檢測(cè)，根據(jù)試筒中灌入水的體積，計(jì)算出試筒內(nèi)材料的比重，從而計(jì)算出壓實(shí)度值。 符合標(biāo)準(zhǔn)：JTG E40-2007《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》中的T0110-1993標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)參數(shù)： 1、試筒直徑250mm，試筒高度250mm; 2、大盛水量10000ml; 3、精度±25ml 一、實(shí)驗(yàn)步驟 1.在整平后的地表，將座板固定。將聚乙烯塑料膜沿環(huán)套內(nèi)壁及地表緊貼鋪好。記錄儲(chǔ)水桶初始水位高度，注水入座板至剛滿不外溢為止。記錄儲(chǔ)水桶水位高度，計(jì)算座板部分地體積。 2.內(nèi)下挖至要求深度，將落入坑內(nèi)的試樣裝入盛土容器內(nèi)，并測(cè)定含水量。 3.修整坑壁，將塑料薄膜沿坑底、坑壁緊密相貼地鋪好。 4.記錄儲(chǔ)水筒內(nèi)初始水位高度，注水。當(dāng)水面與環(huán)套的上邊緣齊平時(shí)關(guān)閉注水管，持續(xù)3～5min記錄儲(chǔ)水筒內(nèi)水位高度。 二、計(jì)算細(xì)粒料與石料應(yīng)分開(kāi)測(cè)定含水量，按下式求出整體含水量：＝ffc（f） 式中：f——細(xì)粒料部分的含水量，； c——石料部分的含水量，； f——細(xì)粒料的干質(zhì)量與全部材料干質(zhì)量之比。 細(xì)粒料與石塊的劃分以60mm粒徑為界。 按下式計(jì)算座板部分的容積：V1＝(h1h2)Aw 式中：V1——座板部分的容積,cm3 Aw——儲(chǔ)水筒斷面積cm2 h1——儲(chǔ)水筒內(nèi)初始水位高度,cm; h2—— 儲(chǔ)水筒內(nèi)注水終了時(shí)水位高度 ,cm. 按下式計(jì)算試坑容積V＝(H1H2) Aw—V1 式中：V——試坑容積，cm3 H1——儲(chǔ)水筒內(nèi)初始水位高度cm H2——儲(chǔ)水筒內(nèi)注水終了時(shí)水位高度cm 按下式計(jì)算濕密度：d=mp/V 式中：mp——取自試坑內(nèi)的試樣質(zhì)量，g