試坑法野外雙環(huán)注水試驗裝置

試坑法野外雙環(huán)注水試驗裝置記錄

試坑法野外雙環(huán)注水試驗裝置記錄KS-500型試坑雙環(huán)注水試驗裝置 雙環(huán)法測野外滲透系數 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。供應商滄州森眾試驗儀器有限公司 二、實驗方法 野外測定包氣帶非飽和松散巖層的滲透系數常用的是試坑法，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，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（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、外鐵環(huán)內注水，并保持內外環(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、外鐵環(huán)內注水，并保持內外環(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 經過的時間 (s) 滲透流量 m3/min 滲透速度 m/min 滲透系數 m/min 注：A雙環(huán)內徑面積（314cm2） I是水力梯度, （2）計算滲透系數 根據達西定律： k=Q/AI 式中 Q穩(wěn)定滲流量（m3/min）； K滲透系數（m/min）； A雙環(huán)內徑面積（m2）； Z滲坑內水層厚度（m）； L在試驗時間段內，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的實際數值代入公式計算得出I值，再利用 求得滲透系數（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。 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

試坑單環(huán)法野外注水試驗裝置圖片是在表層干土中挖一個一定深度(30-50厘米)的方形或圓形試坑，坑底要離潛水位3-5米，坑底鋪2一3厘米厚的反濾粗砂，向試坑內注水，必需使試坑中的水位始終高出坑底約10厘米。為了便于觀測坑內水位，在坑底要設置一個標尺。求出單位時間內從坑底滲入的水量Q，除以坑底面積F，即得出平均滲透速度v=Q/F。當坑內水柱高度不大(等于10厘米)時，可以認為水頭梯度近于1，因而K(滲透系數)=V。這個方法適用于測定毛細壓力影響不大的砂類土，如果用在粘性土中，所測定的滲透系數偏高。

單環(huán)法試坑單環(huán)法野外注水試驗裝置圖片

是試坑底嵌入一個高20厘米，直徑37.5厘米的鐵環(huán)，該鐵環(huán)圈定的面積為1000平方厘米。鐵環(huán)壓入坑底部10厘米深，環(huán)壁與土層要緊密接觸，環(huán)內鋪2一3厘米的反濾粗砂。在試驗開始時，用馬利奧特瓶控制環(huán)內水柱，保持在10厘米高度上。試驗一直進行到滲入水量Q固定不變?yōu)橹梗?/span>雙環(huán)法

是試坑底嵌入兩個鐵環(huán)，增加一個內環(huán)，形成同心環(huán)，外環(huán)直徑可取0.5米, 內環(huán)直徑可取0.25米。試驗時往鐵環(huán)內注水，用馬利奧特瓶控制外環(huán)和內環(huán)的水柱都保持在同一高度上，(例如10厘米)。根據內環(huán)取的的資料按上述方法確定松散層、巖層的滲透系數值。由于內環(huán)中的水只產生垂直方向的滲入，排除了側向滲流帶的誤差，因此，比試坑法和單環(huán)法精確度高。內外環(huán)之間滲入的水，主要是側向散流及毛細管吸收，內環(huán)則是松散層和巖層在垂直方向的實際滲透。

當滲水試驗進行到滲入水量趨于穩(wěn)定時，可按下式精確計算滲透系數(考慮了毛細壓力的附加影響):K(滲透系數)= QL/ F(H+Z+L)。

式中:

Q-----穩(wěn)定的滲入水量(立方厘米/分);

F------試坑內環(huán)的滲水面積(平方厘米);

Z-----試坑內環(huán)中的水厚度(厘米);

H-----毛細管壓力(一般等于巖土毛細上升高度的一半)(厘米);

L-----試驗結束時水的滲入深度(試驗后開挖確定)(厘米)。