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T0130-2007变水头渗透试验
关键字: T0130-2007变水头渗透试验 日期: 2021-1-17 21:37:02 点击 9025 次
T0130-2007变水头渗透试验


JTG 3430—2020《公路土工试验规程》---- 14 渗透试验
1.相关产品链接:
常水头渗透仪(70 型渗透仪)
渗透容器
变水头装置
2.测试方法:
T0129-1993常水头渗透试验
T0130-2007变水头渗透试验

T0130-2007变水头渗透试验
 
1 目的和适用范围 
  本试验适用于细粒土。本试验采用的纯水,应在试验前用抽气法或煮沸法进行脱气。试验时的水温宜高于室温3~4℃。 
2 仪器设备 
2.1 渗透容器:见图T 0130-1,由环刀、透水石、套环、上盖和下盖组成。环刀内径61.8mm,高40mm;透水石的渗透系数应大于1×10-3cm/s。 
图T 0130-1 渗透容器 
l-上盖; 2-透水石; 3-橡皮圈: 4-环刀; 5-盛土筒; 6-橡皮圈; 7- 透水石; 
8-排气孔; 9-下盖; 10-固定螺杆; 11-出水孔; 12-试样; 13-进水孔 
2.2 变水头装置:由温度计(分度值0.2℃)、渗透容器、变水头管、供水瓶、进水管等组成(图T 0130-2)。变水头管的内径应均匀,管径不大于1cm,管外壁应有最小分度1.0mm的刻度,长度宜为2m 左右,如图T 0130-2。 
2.3 其他:切土器、温度计、削土刀、秒表、钢丝锯、凡士林。 
图T0130-2 变水头渗透装置 
1-接水源管;2-供水瓶;3-变水头管;4-进水管夹;5-渗透容器;6-出水管;7-排气管 
3 试样制备 
  应按本规程T 0102 试验的规定进行,并应测定试样的含水率和密度。 
4 试验步骤 
4.1 将装有试样的环刀装入渗透容器,用螺母旋紧,要求密封至不漏水不漏气。对不易透水的试样,进行抽气饱和;对饱和试样和较易透水的试样,直接用变水头装置的水头进行饱和。 
4.2 将渗透容器的进水口与变水头管连接,利用供水瓶中的纯水向进水管注满水,并渗入渗透容器,开排气阀,排除渗透容器底部的空气,直至溢出水中无气泡,关排水阀,放平渗透容器,关进水管夹。 
4.3 向进水头管注纯水。使水升至预定高度,水头高度根据试样结构的疏松程度确定,宜小于2m,待水位稳定后切断水源,开进水管夹,使水通过试样。当出水口有水溢出时开始测记变水头管中起始水头高度和起始时间,按预定时间间隔测记水头和时间的变化,并测记出水口的温度,准确至0.2℃。 
4.4 将变水头管中的水位变换高度,待水位稳定再进行测记水头和时间变化,重复试验5~6 次。当不同开始水头测定的渗透系数在允许差值范围内时,结束试验。 
5 结果整理 
5.1 干密度及孔隙比计算同本规程T 0129 试验的4.1 条。 
5.2 变水头渗透系数按下式计算: 
(T 0130-1) 
式中: kt —水温t℃时的试样渗透系数(cm/s),计算至二位有效数字; 
a — 变水头管的内径面积(cm2); 
2.3— ln 和lg 的变换因数; 
L — 渗径,即试样高度(cm); 
t1 , t2 — 分别为测读水头的起始和终止时间(s); 
H1 , H2 —起始和终止水头(cm); 
A — 试样的过水面积(cm2)。 
5.3 标准温度下的渗透系数按下式计算: 
(T 0130-2) 
式中: k20 ——标准水温(20℃)时试样的渗透系数(cm/s),计算至二位有效数字; 
Nt ——t℃时水的动力黏滞系数(kPa·s); 
n20——20℃时水的动力黏滞系数(kPa·s); 
nt/n20——黏滞系数比,见表T 0129-1。 
5.4 根据需要,可在半对数坐标纸上绘制以孔隙比为纵坐标,渗透系数为横坐标的e-k关系曲线。 
5.5 本试验记录格式如表T 0130-1。 
5.6 精度和允许差。 
一个试样多次测定时,应在所测结果中取3~4 个差值不大于2×10-n的测值,求平均值,作为该试样在某孔隙比e时的渗透系数。 
6 报告 
6.1 土的状态描述。 
6.2 土的渗透系数k20值(cm/s)。

条文说明 

1 渗透系数低于1×10-7 cm/s的细粒土渗透试验用图T 0130-2 变水头渗透装置在较短时间内观测不到明显的水头下降,因而测试不到渗透系数。 
2 用于变水头渗透试验的仪器要求结构简单,止水严密,易于排气。对于一些渗透系数小的土,也可增加负压装置。 
3 试验用水要求与常水头渗透试验相同。 
  用原状土试样试验时,可根据需要用环刀垂直或平行于土样层面切取;用扰动土样试验时,可按击实法制备试样,两者均须进行充水饱和。 
4 关于渗透系数的计算公式T 0130-1,经过公式换算后,其物理意义较常水头法抽象,为便于理解,现将其换算过程列于如下: 
在试验筒内装置土样,土样的截面积为A,高度为L。变水头管的断面积为,在试验过程中变水头管的水头不断减小。试验开始时变水头管的水头为,时间为,终止水头为,时间为。若在时间内,水头降低了,则在时间内通过土样的流量为:根据达西定律,单位时间内流过土截面积A的流量,从上式可知。 

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