2011年巖土工程師:滲透系數(shù)的測試

字號:

滲透系數(shù)的測試
    注意根據(jù)場地水文地質(zhì)條件以及工程設計施工的需要,選擇以下方法。
    1、滲水試驗
    試抗?jié)B水試驗適用于測定包氣帶非飽和巖土層的滲透系數(shù),常用的有試坑法、單環(huán)法和雙環(huán)法。
    1.試坑法
    試驗開始時,控制流量連續(xù)均衡,必須使試坑中的水層厚度保持常數(shù)(10cm為宜),在坑底設置一標尺,便于觀測坑內(nèi)水位,求出單位時間內(nèi)滲入坑底的水量Q,除以坑底面積F,得到平均滲透速度v。即v=Q/F,當坑內(nèi)水柱高度不大于或等于10cm時,可認為水頭梯度近于1,則k=v。
    2.單環(huán)法
    在試驗開始時,用Mariotte瓶控制環(huán)內(nèi)水柱,保持在10cm高度,試驗進行到滲水量Q固定不變時為止,此時所得的滲透速度(v)即為該巖土的滲透系數(shù)。
    編繪滲透速度歷時曲線圖。滲透速度隨時間延長而逐漸減小并趨于常數(shù)(呈水平線),此時的滲透速度即為滲透系數(shù)(k)。
    3.雙環(huán)法
    是在試坑底嵌入兩個鐵環(huán),外徑直徑采用0.5m,內(nèi)環(huán)直徑采用0.25cm。試驗時往鐵環(huán)內(nèi)注水,用Mariotte瓶控制外環(huán)和內(nèi)環(huán)的水柱都保持在同一高度(如10cm)。根據(jù)環(huán)內(nèi)所得的資料按上述方法確定巖土層的滲透系數(shù)。比以上二種方法具有較高的精度。
    2、注水試驗
    鉆孔注水試驗適用于地下水位埋藏較深,不便于進行抽水試驗的場地,或在干的透水巖土層中進行。
    連續(xù)往孔內(nèi)注水,形成穩(wěn)定的水位和常量的注入量。注水穩(wěn)定時間因目的和要求不同而異,一般為4~8h,以此數(shù)據(jù)計算巖土層的滲透系數(shù)k值。
    【例題】用注水試驗確定粘性土的滲透系數(shù),其方法為()
    A.試坑單環(huán)法;
    B.試坑雙環(huán)法;
    C.抽水試驗;
    D.A+B。 (答案:B)
    3、抽水試驗
    1)、抽水試驗的類型
    (1)根據(jù)試驗方法和孔數(shù)可分為三種,見下表。
    
    (2)根據(jù)試驗段長度與含水層厚度的關系可分完整孔與非完整孔兩種。
    ①完整孔 —過濾器的長度等于含水層厚度。
    ②非完整孔 —過濾器長度小于含水層的厚度。
    (3)抽水試驗孔中存在多個含水層,在進行抽水試驗時又可分為分層抽水與混合抽水。
    ①分層抽水試驗 — 利用不同深度的鉆孔進行分層或分段抽水,以便取得不同埋深的各個或各段含水層的滲透系數(shù)以及水位、水量等水文地質(zhì)參數(shù)。
    ②混合抽水試驗 — 當含水層數(shù)較多,且含水層之間的水力特征基本一致時可采用混合抽水,概略地確定某含水層組的有關水文地質(zhì)參數(shù)。
    (4)根據(jù)抽水試驗時水量、水位與時間關系,又分為穩(wěn)定流抽水試驗和非穩(wěn)定流抽水試驗。
    ①穩(wěn)定流抽水試驗 — 抽水量與水位降深在規(guī)定的穩(wěn)定延續(xù)時間內(nèi),不隨時間而變化,同時相對穩(wěn)定,按裘布依的基本公式或推導的公式計算滲透系數(shù)。
    ②非穩(wěn)定流抽水試驗——抽水量與水位降深隨抽水時間的延續(xù)而變化。按泰斯基本公式或推導的公式計算滲透系數(shù)。