常水头渗透实验
常水头渗透实验是一种常用的实验方法,用于测定砂土的渗透系数。这项实验是基于达西定律,即土中的水流速缓慢,属于层流。实验的主要设备包括常水头渗透仪、天平、秒表等。
实验步骤:
1. 装好仪器并检查各管路接头处是否漏水,将调节管与供水管连通,由仪器底部充水至水位略高于金属孔板,关止水夹。
2. 取具有代表性的风干试样2500g,称量准确至1.0g。
3. 将试样分层装入圆筒,每层厚2-3cm,用木锤轻轻击实到一定厚度,以控制其孔隙比。
4. 每层试样装好后连接供水管和调节管,并由调节管中进水,微开止水夹使试样逐渐饱和。当水面与试样顶面齐平,关止水夹。
5. 依上述步骤逐层装试样,至试样高出上测压孔3-4cm 止。在试样上端放置金属孔板作缓冲层,待最后一层试样饱和后,继续使水位缓缓上升至溢水孔,当有水溢出时,关止水夹。
6. 试样装好后,量测试样顶部至仪器上口的剩余高度,计算试样净高。称剩余试样质量准确至 1g,计算装入试样总质量。
7. 静置数分钟后,检查各测压管水位是否与溢水孔齐平。如不齐平,说明试样中或测压管接头处有集气阻隔,用吸水球进行吸水排气处理。
8. 提高调节管,使其高于溢水孔。然后将调节管与供水管分开,并将供水管置于金属圆筒内。开止水夹,使水由上部注入金属圆筒内。
9. 降低调节管口,使位于试样上部1/3 处,造成水位差。水即渗过试样,经调节管流出。在渗透过程中应调节供水管夹,使供水管流量略多于溢出水量。
10. 测压管水位稳定后,记录测压管水位。计算各测压管间的水位差。
11. 开动秒表,同时用量筒接取经一定时间的渗透水量,并重复1 次。接取渗透水量时,调节管口不可没入水中。
12. 降低调节管管口至试样中部及下部处,以改变水力坡降。按10 和 11 规定重复进行测定。
实验注意事项:
1. 相同水力梯度下,接取渗透水两次(接取时间相同),两次接水量间的差值不可以过大。
计算公式:
1. 计算干密度和孔隙比:sdmV1wsdGe
2. 计算渗透系数:HiLQvAt
实验结果图:
1. 探究实验结果对砂土的渗透系数的影响。
2. 分析实验结果对砂土的孔隙比和干密度的影响。
常水头渗透实验是一种常用的实验方法,用于测定砂土的渗透系数。这项实验可以帮助我们更好地理解砂土的性质和行为。