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70型常水頭裝置

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70型常水頭裝置常水頭滲透裝置土壤滲透儀供水裝置常水頭滲透試驗常水頭滲透試驗是指運用常水頭滲透裝置在測出滲流量，不同點的水頭高度，從而計算出滲流速度和水力梯度，從而計算出滲透系數。試驗中相同水力梯度下，接取滲透水兩次（接取時間相同），兩次接水量間的差值不可以過大。而且試驗時的水溫宜高于試驗室溫度3～4°C。中文名常水頭滲透試驗外文名 constant head permeability test 測試滲透系數水溫 3～4°C 常水頭滲透裝置目的土具有被水透過的性能稱為土的滲透性。滲透性質是土體的重要的工程性質，決定土體的強度性質和變形、固結性質，滲透問題是土力學的三個重要問題之一，與強度問題、變形問題合成土力學的主要三大問題。滲透試驗主要是測定土體的滲透系數，滲透系數的定義是單位水力坡降的滲透流速，常以cm/s 作為單位。 [1] 原理常水頭滲透試驗原理就是在試驗裝置中測出滲流量，不同點的水頭高度，從而計算出滲流速度和水力梯度，代入以下式計算出滲透系數。由于土的滲透系數變化范圍很大，自大于10-1cm/s到小于10-7cm/s，故實驗室內常用兩種不同的試驗裝置進行試驗：常水頭試驗裝置用來測定滲透系數k比較大的無凝聚性土的滲透系數。試驗采用的純水，應在試驗前用抽氣法或煮沸法脫氣。試驗時的水溫宜高于試驗室溫度3～4°C。 [1] 試驗儀器金屬封底圓筒、金屬孔板、濾網、測壓管和供水瓶金屬圓筒內徑為10cm，高40cm。當使用其他尺寸的圓筒時，圓筒內徑應大于試樣最大粒徑的10 倍。 1、常水頭滲透儀測定粘質土在常水頭下滲透試驗的滲透系數。主要由上蓋，底座，套座，環刀，透水石，螺桿等組成，該儀器與在壓緊方式上改成中間螺旋桿旋壓，并對同類型儀器不足之處做了適當改進，操作使用更為簡便。 2、滲透容器：由環刀、透水石、套環、上蓋和下蓋組成。環刀內徑61.8mm，高40mm；透水石的滲透系數應大于10-3cm/s）。 3、常水頭裝置；由滲透容器、變水頭管、供水瓶、進水管等組成。變水頭管的內徑應均勻，管徑不大于lcm，管外壁應有最小分度為1.0mm 的刻度，長度宜為2m 左右。 [1] 操作步驟 1．裝好儀器并檢查各管路接頭處是否漏水，將調節管與供水管連通，由儀器底部充水至水位略高于金屬孔板，關止水夾。 2．取具有代表性的風干試樣2500g，稱量準確至1.0g。 3．將試樣分層裝入圓筒，每層厚2-3cm，用木錘輕輕擊實到一定厚度，以控制其孔隙比。 4．每層試樣裝好后連接供水管和調節管，并由調節管中進水，微開止水夾使試樣逐漸飽和。當水面與試樣頂面齊平，關止水夾。飽和時水流不應過急，以免沖動試樣。 5．依上述步驟逐層裝試樣，至試樣高出上測壓孔3-4cm止。在試樣上端放置金屬孔板作緩沖層，待最后一層試樣飽和后，繼續使水位緩緩上升至溢水孔，當有水溢出時，關止水夾。 6．試樣裝好后，量測試樣頂部至儀器上口的剩余高度，計算試樣凈高。稱剩余試樣質量準確至1g，計算裝入試樣總質量。 7．靜置數分鐘后，檢查各測壓管水位是否與溢水孔齊平。如不齊平，說明試樣中或測壓管接頭處有集氣阻隔，用吸水球進行吸水排氣處理。 8．提高調節管，使其高于溢水孔。然后將調節管與供水管分開，并將供水管置于金屬圓筒內。開止水夾，使水由上部注入金屬圓筒內。 9．降低調節管口，使位于試樣上部1/3處，造成水位差。水即滲過試樣，經調節管流出。在滲透過程中應調節供水管夾，使供水管流量略多于溢出水量。溢水孔應始終有余水溢出以保持常水位。 10．測壓管水位穩定后，記錄測壓管水位。計算各測壓管間的水位差。 11．開動秒表，同時用量筒接取經一定時間的滲透水量，并重復1次。接取滲透水量時，調節管口不可沒入水中。 12．降低調節管管口至試樣中部及下部處，以改變水力坡降。按10和11規定重復進行測定。注意事項 (1) 常水頭試驗中，每次測得的水頭h1和h2的差值應大于10cm； (2) 常水頭試驗過程中，若發現水流過快或出水口有混濁現象，應立即檢查有無漏水或試樣中是否出現集中滲流，若有，應重新制樣試驗； (3) 滲透試驗一定要用無氣水作試驗，否則，試驗過程中水中的氣泡會在試樣內集中，使測得的滲透系數隨滲透時間的延長不斷減小，產生不允許的試驗誤差； (4) 試驗過程中，由于滲透力的作用，使土的干密度發生變化，從而使滲透系數發生變化，因此，滲透試驗的時間不能太長，水頭差不能太大； (5) 規范規定采用水溫20°C或10°C時的滲透系數作為標準滲透系數。

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劉磊

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