簡易注水儀雙環(huán)法測野外滲透系數(shù)簡易注水儀雙環(huán)法測野外滲透系數(shù)一、實驗目的和意義 雙環(huán)法試驗是野外測定包氣帶非飽和松散巖層的滲透系數(shù)的常用的簡易方法,試驗的結果更接近實際情況。利用這個試驗資料研究區(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、實驗方法 野外測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、實驗原理 在一定的水文地質邊界以內(nèi),向地表松散巖層進行注水,使?jié)B入的水量達到穩(wěn)定,即單位時間的滲入水量近似相等時,再利用達西定律的原理求出滲透系數(shù)(K)值。 在坑底嵌入兩個高約20cm,直徑分別為0.25m和0.5m的鐵環(huán),試驗時同時往內(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)滲透場的約束作用使內(nèi)環(huán)的水只能垂向滲入,因而排除了側向滲流的誤差,因此它比試坑法和單環(huán)法的精度都高。 圖1雙環(huán)法滲水試驗示意圖 四、實驗儀器 雙環(huán)、鐵鍬、尺子、水桶、膠帶、橡皮管 五、實驗步驟 (1)選擇試驗場地,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,因滲透路徑太短,測得的滲透系數(shù)不真實,就不要使用滲水試驗。 (2)按雙環(huán)法滲水試驗示意圖,安裝好試驗裝置。 (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)按一定的時間間隔觀測滲入水量。開始時因滲入量大,觀測間隔時間要短,稍后可按一定時間間隔比如每10分鐘觀測一次,直至單位時間滲入水量達到相對穩(wěn)定,再延續(xù)2~4小時即可結束試驗。 六、注意事項 (1)隨時保持內(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,做好水量轉換的換算 七、實驗成果 (1)野外滲水試驗的記錄格式見表1。 表1 野外滲水試驗記錄 工程名稱 試驗者 工程編號 計算者 試驗日期 校核者 試驗次數(shù) 經(jīng)過的時間 (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)計算滲透系數(shù) 根據(jù)達西定律: 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在試驗時間段內(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,所產(chǎn)生的毛細壓力,以水柱高表示(m); L值可在試驗后用手搖鉆取樣,測定其含水量變化得知。Hk按表2確定。如果當試驗層為粗砂或粗砂卵石層,而試坑中水層厚度為10cm時,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) 若試驗層是粘性土類,可按Hk的實際數(shù)值代入公式計算得出I值,再利用 求得滲透系數(shù)(K)。 表2. 不同巖性毛細壓力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 細粒粘土質砂 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(shù)。 為了解在滲水試驗過程中滲透流量及滲透速度隨時間的變化,繪制滲透流量及滲透速度隨的歷時曲線
壓實度灌水法密度測定儀(儲水筒) 適用于現(xiàn)場測定粗粒土和巨粒土密度的快速檢測,根據(jù)試筒中灌入水的體積,計算出試筒內(nèi)材料的比重,從而計算出壓實度值。 符合標準:JTG E40-2007《公路土工試驗規(guī)程》中的T0110-1993標準 技術參數(shù): 1、試筒直徑250mm,試筒高度250mm; 2、大盛水量10000ml; 3、精度±25ml 一、實驗步驟 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。記錄儲水桶初始水位高度,注水入座板至剛滿不外溢為止。記錄儲水桶水位高度,計算座板部分地體積。 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.記錄儲水筒內(nèi)初始水位高度,注水。當水面與環(huán)套的上邊緣齊平時關閉注水管,持續(xù)3~5min記錄儲水筒內(nèi)水位高度。 二、計算細粒料與石料應分開測定含水量,按下式求出整體含水量:=ffc(f) 式中:f——細粒料部分的含水量,; c——石料部分的含水量,; f——細粒料的干質量與全部材料干質量之比。 細粒料與石塊的劃分以60mm粒徑為界。 按下式計算座板部分的容積:V1=(h1h2)Aw 式中:V1——座板部分的容積,cm3 Aw——儲水筒斷面積cm2 h1——儲水筒內(nèi)初始水位高度,cm; h2—— 儲水筒內(nèi)注水終了時水位高度 ,cm. 按下式計算試坑容積V=(H1H2) Aw—V1 式中:V——試坑容積,cm3 H1——儲水筒內(nèi)初始水位高度cm H2——儲水筒內(nèi)注水終了時水位高度cm 按下式計算濕密度:d=mp/V 式中:mp——取自試坑內(nèi)的試樣質量,g