12.2 变水头(渗透仪)法
12.2.1 本试验所采用的主要仪器设备应符合下列规定:
1 ST-55型渗透仪(图12.2.1-1)主要包括:环刀、透水石和上、下盖,环刀内径61.8mm,高40mm,透水石的渗透系数应大于10-3cm/s。
图12.2.1-1 ST-55型渗透仪
1—下盖;2—排气管;3—密封圈;4—套筒;5—环刀;6—出水管;
7—上盖;8—透水板;9—固定螺杆;10—止水圈;11—进水管
2 变水头装置(图12.2.1-2)主要包括:渗透仪、供水瓶、进水管和测压管、标尺等组成。测压管内径8mm~10mm,上下应均匀,长约2m,固定在刻度读数为1mm的直立木板上,其零点应与渗透仪出水口齐平。
图12.2.1-2 变水头装置
1—渗透仪;2—进水管夹;3—变水头管;4—供水瓶;
5—接水源管;6—排气水管;7—出水管
3 其他:秒表、温度计、烧杯等。
12.2.2 变水头(渗透仪)法渗透试验应按下列步骤进行:
1 原状土样的试样制备应按本规程第3.2.4条第1款~第5款规定进行;扰动土样的试样制备应按本规程第3.2.6条、第3.2.7条规定进行。当要求测定原状土样的水平向渗透系数时,应将环刀平行于天然层次切取。
2 对不易透水的试样,将带试样的环刀装入饱和器中,试样饱和应按本规程第3.3.4条的规定进行。对于较易透水的试样,可将试样装入渗透仪中,用变水头装置的水头压力进行试样饱和。
3 从饱和器中取出试样,推入渗透仪的套筒中,在渗透仪下盖上,依次放置湿透水石、湿滤纸、套筒、湿滤纸和湿透水石,装好上盖,拧紧固定螺杆。
4 将脱气蒸馏水注入供水瓶内,开供水管夹向测压管供水,当测压管中水头上升适当高度时,关供水管管夹。
5 将渗透仪的供水管与测压管连通,开排气管和进水管管夹,使水流入渗透仪下盖,当排气管流出的水不含气泡时,关排气管管夹。
6 根据土的结构疏密程度,调整测压管中的水头高度,一般不应大于2m,当出水管有水流出时,关进水管管夹。
7 开供水管管夹,调整测压管中水位至预定高度后,关闭供水管管夹。开启进水管管夹,当出水管有水流出时,开动秒表,同时测记测压管中开始水头高度和时间,经过一定时间后,测记测压管终了水头和时间。并测记出水管流出水的水温,准确至0.5℃。对经过时间较长的试样,应加测水温,取其算术平均值。
8 变更不同开始水头,重复本条第6款、第7款的规定步骤,当不同开始水头下测定的渗透系数在允许差值以内时,结束试验。
12.2.3 变水头(渗透仪)法渗透系数应按式(12.2.3)计算,结果应精确至0.01:
式中:a1——测压管的断面积(cm2);
h0——渗径,即试样高度(cm);
h1——测压管中的开始水头(cm);
h2——测压管中的终了水头(cm)。
12.2.4 变水头(渗透仪)法渗透试验记录应按表12.2.4填列。
表12.2.4 变水头渗透试验记录[变水头(渗透仪)法]