常水頭滲透試驗

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係數，滲透係數的定義是單位水力坡降的滲透流速，常以cm/s 作為單位。

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係數。

由於土的滲透係數變化範圍很大，自大於10^-1cm/s到小於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係數k比較大的無凝聚性土的滲透係數。

試驗採用的純水，應在試驗前用抽氣法或煮沸法脫氣。試驗時的水溫宜高於試驗室溫度3～4°C。

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，圓筒內徑應大於試樣最大粒徑的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係數。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，並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；透水石的滲透係數應大於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，管徑不大於lcm，管外壁應有最小分度為1.0mm 的刻度，長度宜為2m 左右。

1．裝好儀器並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於金屬孔板，關止水夾。

2．取具有代表性的風乾試樣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．每層試樣裝好後連線供水管和調節管，並由調節管中進水，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，以免衝動試樣。

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衝層，待最後一層試樣飽和後，繼續使水位緩緩上升至溢水孔，當有水溢出時，關止水夾。

6．試樣裝好後，量測試樣頂部至儀器上口的剩餘高度，計算試樣淨高。稱剩餘試樣質量準確至1g，計算裝入試樣總質量。

7．靜置數分鐘後，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，使其高於溢水孔。然後將調節管與供水管分開，並將供水管置於金屬圓筒內。開止水夾，使水由上部注入金屬圓筒內。