土壤力學(xué)試驗(yàn)

1、土壤力學(xué)試驗(yàn)試驗(yàn)六 滲透試驗(yàn)摘要此試驗(yàn)是要求土壤之滲透係數(shù)k，作為工程估計(jì)滲流量應(yīng)用參考之依據(jù)。本試驗(yàn)結(jié)果：定水頭試驗(yàn)：滲透係數(shù)，k=2.45×10-3cm/sec，變水頭試驗(yàn)：滲透係數(shù)，k=8.18×10-7cm/sec班級：土資三乙姓名：高振耀學(xué)號：49721222組別：三授課教師：楊全成老師.試驗(yàn)?zāi)康那笸寥乐疂B透係數(shù)k，作為工程估計(jì)滲流量應(yīng)用參考之依據(jù)。試驗(yàn)規(guī)範(fàn) ASTM D2434-68二.試驗(yàn)說明主要包括：A.定水頭滲透性試驗(yàn) B.變水頭滲透性試驗(yàn)滲透係數(shù)之求法滲透係數(shù)之測定方法有下列三種：(一) 約估法應(yīng)用有效粒徑計(jì)算。赫曾( H a z e n ) 氏曾建議，

2、 用下列的半經(jīng)驗(yàn)式來估計(jì)濾砂或稱濾料( F i l t e rS a n d ) 的滲透性：k = C1D102其中k = 滲透係數(shù)( c m / s e c )。C1 =100 150 (1 / cmsec)。D10 = 有效粒徑( c m )。(二)試驗(yàn)室測定法滲透係數(shù)測定之主要方法為定水頭試驗(yàn)及變水頭試驗(yàn)，另壓密試驗(yàn)可以順便求得粘土之滲透係數(shù)。各種土壤之滲透係數(shù)k室內(nèi)滲透試驗(yàn)(A)定水頭試驗(yàn)(Constant Head Test) 滲透試驗(yàn)之試體裝設(shè) (1)定水頭滲透試驗(yàn)裝置定水頭滲透試驗(yàn)裝置如圖(1)所示。於土壤飽和後測定其水頭差h，試體長度L，斷面積A及t時間內(nèi)之總流量Q，故單位時間

3、之流量q為： (B)變水頭試驗(yàn)(Falling Head Test)如下圖所示，為變水頭滲透試驗(yàn)之裝置，土樣應(yīng)先使其飽，經(jīng)土壤滲透之水流出後，保持尾水位不變(土壤上游之水位係變動者)。試驗(yàn)開始時(t=0)水頭差為h0，經(jīng)t1時間水頭差為h1。計(jì)量直立管之?dāng)嗝娣e為a，土體之?dāng)嗝娣e為A，長度為L，則根據(jù)達(dá)西定律：(B)變水頭滲透試驗(yàn)裝置三.試驗(yàn)儀器a.定水頭滲透試驗(yàn)儀。b.變水頭滲透試驗(yàn)儀。c.量筒。d.碼錶。e.電子秤。f.(6)測微尺。四.試驗(yàn)步驟(A)定水頭滲透試驗(yàn)流程圖(B)變水頭滲透試驗(yàn)流程圖五.試驗(yàn)紀(jì)錄表定水頭試驗(yàn)試 樣 編號No.1No.2No.3土樣長度，L(cm)10.1710.

4、1710.17土樣直徑，D(cm)5.085.085.08土樣面積，A(cm2)20.2720.2720.27水頭差，h(cm)175175175透水時間，t(sec)611570573透水量，Q(cm3)500500500滲透係數(shù)，k=QL/hAt(cm/sec)2.33×10-32.51×10-32.50×10-3平均滲透係數(shù)，k(cm/sec)2.45×10-3變水頭試驗(yàn) 試 樣 編 號 No.1土樣長度，L (cm) 15.23土樣直徑，D (cm)6.97土樣面積，A (cm2)38.16直立管面積，a (cm2)0.24最初水頭差，h0 (c

5、m)174最末水頭差，h1 (cm)170透水時間，t1 (sec)2720滲透係數(shù)，k (cm/sec)8.18×10-7平均滲透係數(shù)，k (cm/sec)8.18×10-7六.試驗(yàn)討論問題1.如何做三軸透水試驗(yàn)?(1)將試體置入橡皮薄膜內(nèi)之前，先稱取重量及量取其直徑高度，並檢查橡皮膜是否完好。另外需注意三軸室之管線是否通暢。(2)在置入橡皮膜內(nèi)之試體時，上、下端應(yīng)放置濾紙及透水石，然後固定於三軸室底座上，並將三軸室之外罩套上鎖好，繼而從圍壓閥進(jìn)水直至水將三軸室內(nèi)之空氣完全由排氣閥排出為止。(3)將三軸室放在三軸壓縮儀上並接通各管線後，加以栓緊。(4)將串聯(lián)之背水壓與圍壓

6、，緩慢提升3.95 kg/cm2，而後再以並聯(lián)之圍壓施予0.05 kg/cm2之貼膜壓力，進(jìn)行試體飽和。由經(jīng)驗(yàn)得知，試體在高度5cm及直徑為5cm的情況下僅需1天，試體飽和度可達(dá)95%以上。(5)確定試體飽和度為95%以上後，將圍壓提升1.0 kg/cm2進(jìn)行壓密行為，約3天可壓密完成。(6)滲透性之量測：將試體上端之排水通路升高至4.5 kg/cm2，背水通路仍然維持3.95 kg/cm2之壓力，試體上下具有0.55 kg/cm2之壓力差而造成水流，此壓力差約為固結(jié)壓力之半，目的是要薄膜在進(jìn)行滲透性試驗(yàn)時，能緊貼試體而不發(fā)生膨脹現(xiàn)象，否則將造成水在膜與試體間流動，形成側(cè)邊漏水（side le

7、akage）現(xiàn)象。2.變水頭試驗(yàn)之土樣如何準(zhǔn)備?如何測得K值?土樣的取得是利用鐵製薄管和木樁橫放在薄管上，用鐵棒敲打至土壤內(nèi)，再把薄管取出來，然後利用試驗(yàn)室儀器取出土樣，加上6的水拌合，擠壓放入三軸壓縮試管內(nèi)，再加上吸水石跟濾紙鎖緊。(1)量土樣長度，L。(2)量土樣直徑，D。計(jì)算土樣面積，A。(3)量直立管面積，a。(可由透水體積除以下降高度間接求得)(4)量最初水頭差，h0。(5)量最末水頭差，h1。(6)記錄透水時間，t1。(7)滲透係數(shù)，3.黏土應(yīng)用何種滲透試驗(yàn): A: 變水頭試驗(yàn)4.沉泥應(yīng)用何種滲透試驗(yàn):A: 定水頭試驗(yàn)七.心得這次的實(shí)驗(yàn)是滲透試驗(yàn)分別有定水頭還有變水頭兩種，這兩種實(shí)驗(yàn)也不難只不過定水