雙環(huán)法注水試驗(yàn)裝置滲透系數(shù)簡(jiǎn)易方法

雙環(huán)法注水試驗(yàn)裝置滲透系數(shù)簡(jiǎn)易方法雙環(huán)法注水試驗(yàn)裝置滲透系數(shù)簡(jiǎn)易方法KS-500型試坑雙環(huán)注水試驗(yàn)裝置 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、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)曲線水泥土滲透系數(shù)試驗(yàn)儀 主要使用于水泥土抗?jié)B性能的試驗(yàn)和抗?jié)B標(biāo)號(hào)的測(cè)定。同時(shí)也可利用它做建筑材料透氣性的測(cè)定和質(zhì)量檢查。因此得到了有關(guān)生產(chǎn)、施工、設(shè)計(jì)、教研等部門的廣泛使用。 水泥土滲透系數(shù)試驗(yàn)儀功能與普通型相同，其主要特點(diǎn)是壓力值通過傳感器在壓力顯示儀上顯示出來，并能按設(shè)定的程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)升壓、自動(dòng)完成試驗(yàn)，減輕工作人員負(fù)擔(dān)。  二、主要技術(shù)參數(shù)    1、大工作壓力：                    2.5Mpa（用戶可在2.5Mpa下自由選擇）    2、工作方式：                        自動(dòng)恒壓（數(shù)顯型：自動(dòng)恒壓且自動(dòng)升壓）    3、一次可作試件數(shù)：                  3個(gè)    4、試模幾何尺寸（亦稱主模）   試件模腔上口直徑：                    70mm 模腔下口直徑：                    80mm 高度：                            40mm 5、柱塞泵參數(shù)   流  量：                         0.16L/min 6、電動(dòng)機(jī)   功  率：                         120W   電  源：                         380V-50HZ 7、外形尺寸：                       950×500×800mm 8、質(zhì)    量：                       100KG 三，水泥土滲透試驗(yàn)裝置主要技術(shù)指標(biāo) 1， 滲透容器：由滲透試模，透水石和濾紙組成。 2， 壓力源：供氣泵應(yīng)能使水壓按規(guī)定要求穩(wěn)定的作用在時(shí)間上。 3， 壓力表：量程應(yīng)為（0-2.5MPa）_ 4， 滲透試模：應(yīng)采用金屬試模，上口內(nèi)徑應(yīng)為70mm,下口內(nèi)徑應(yīng)為80mm.高度應(yīng)為40mm, 試模上部側(cè)面有出水孔。 5， 密封材料：可采用水泥加黃油密封材料。 6， 透水石：直徑為75-80mm ,厚度為4mm,且滲透系數(shù)應(yīng)大于10cm/S 7， 滴定管：分度值不大于0.1mL 8， 濾紙：直徑為70mm.  四、主要工作原理及其結(jié)構(gòu) 水泥土滲透儀是利用密封容器內(nèi)壓力處處相等的原理（水位差忽略不計(jì)），以水泵對(duì)整個(gè)系統(tǒng)輸壓，并通過電接點(diǎn)壓力表或壓力控制器控制加壓壓力的大小來實(shí)現(xiàn)壓力水由下向上滲透壓裝在試模中的試件，從而測(cè)定試件抗?jié)B性能和計(jì)算其抗?jié)B標(biāo)號(hào)的儀器。 主要由箱體、工作臺(tái)、供壓系統(tǒng)、操作臺(tái)等組成。 1、箱體。 由各種型鋼焊接而成，主要用于安裝和聯(lián)接各個(gè)部件。其上部安裝有工作臺(tái)，內(nèi)部安裝有供壓系統(tǒng)及電器箱，前部安裝有操作臺(tái)。 2、工作臺(tái)。 由不銹鋼面板制成，并安裝有12個(gè)模座，用于安裝試模之用。 3、供壓系統(tǒng)。 由電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力箱、水泵、水包、安全閥、管道等組成。電動(dòng)機(jī)用于向系統(tǒng)提供動(dòng)力源；動(dòng)力箱用于將電動(dòng)機(jī)所提供的動(dòng)力源轉(zhuǎn)化成往返運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力并提供給水泵；水泵用以向整個(gè)系統(tǒng)提供水壓；水包用以穩(wěn)定供應(yīng)系統(tǒng)的水壓、并起水壓源的分流作用；安全閥安裝在水包*，安全閥的作用是確保系統(tǒng)壓力不大于壓力表大量程。 4、操作臺(tái)。主要由電器控制和控制閥組成。  （1） 控制閥。 其開啟與關(guān)閉與一般閥門相同，即順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為關(guān)閉，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為開啟。每個(gè)閥相對(duì)應(yīng)控制一個(gè)試模。  （2）電器控制部分：由組合開關(guān)和1只與壓力傳感器相連接的控制器所組成。組合開關(guān)控制抗?jié)B儀電源，0”位為關(guān)，1”位為開；控制器用于控制供壓系統(tǒng)的壓力保持在你需要的范圍，當(dāng)壓力指針達(dá)到上*，水泵停止工作，由于試件滲透等原因，致使水壓下降，指針逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，離開上限位置，直至到達(dá)下限位，水泵重新啟動(dòng)，水壓上升到上限位。關(guān)于控制器的設(shè)定詳見附錄