土工布及其有關產(chǎn)品 負荷作用下垂直滲透特性的測定

ICS59.080.70

CCSW59

中華人民共和國國家標準

GB/T×××××—××××

土工布及其有關產(chǎn)品

負荷作用下垂直滲透特性的測定

Geotextilesandgeotextile-relatedproducts--Determinationofwaterpermeability

characteristicsnormaltotheplane，underload

（ISO10776:2012，MOD）

（征求意見稿）

××××-××-××發(fā)布××××-××-××實施

國家市場監(jiān)督管理總局

發(fā)布

國家標準化管理委員會

GB/T×××××—××××

土工布及其有關產(chǎn)品

負荷作用下垂直滲透特性的測定

1范圍

本文件規(guī)定了在規(guī)定垂直壓力負荷作用下測定土工布及其有關產(chǎn)品的垂直向滲透性能的方法。

本文件適用于各類土工布及其有關產(chǎn)品，但不適用于含有膜類材料的復合土工布。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用

文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）

適用于本文件。

GB/T4889數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理和解釋正態(tài)分布均值和方差的估計與檢驗（GB/T4889-2008，ISO

2854:1976，MOD）

GB/T7489水質(zhì)溶解氧的測定碘量法（GB/T7489-1987，ISO5813:1983，IDT）

GB/T13759土工合成材料術語和定義（GB/T13759-2009，ISO10318:2005，IDT）

GB/T13760土工合成材料取樣和試樣準備（GB/T13760-2009，ISO9862:2005，IDT）

GB/T14798土工合成材料現(xiàn)場鑒別標識（GB/T14798-2008，ISO10320:1999，IDT）

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1流速flowvelocity（νN50/σ）

在垂直壓力σ（如2kPa、20kPa、200kPa）作用下，試樣兩側水頭差為50mm時水流的流速。

注：流速以厘米每秒（cm/s）表示。

4原理

在垂直壓力σ（如2kPa、20kPa、200kPa）作用下，系列恒定水頭下，測定水流垂直通過土工

布及其有關產(chǎn)品的流速。

5試樣

5.1取樣

1

GB/T×××××—××××

樣品不得折疊，并盡量減少取放次數(shù)，以避免影響其結構。樣品應置于平坦處，不應施加任何

壓力。

5.2試樣選取

按照GB/T13760從樣品中制取試樣。

5.3數(shù)量及尺寸

從樣品中剪取5個試樣，試樣尺寸應同試驗儀器相匹配。

如果有必要使測定結果的平均值落在給定的置信區(qū)間內(nèi)，則試樣的數(shù)量要按照GB/T4889確

定。

5.4試樣狀態(tài)

試樣應清潔，表面無污物，無可見損壞或折痕。

6儀器、供水和測試裝置

6.1儀器

該儀器可使水流沿垂直試樣方向自由流經(jīng)試樣，并將試樣固定在兩塊板之間。儀器的示例如圖

1所示。

試驗儀器應包括一個圓筒形裝置，要求如下：

a）裝置儀器應能夠為試樣提供50mm的水頭差，并保持恒定。如在試驗期間可通過調(diào)整試樣

兩側的水流量來實現(xiàn)。

b）儀器內(nèi)徑應為95mm±2mm，且內(nèi)徑公差不超過±0.1mm。在試樣兩側，儀器的內(nèi)徑應保持

恒定相同，避免直徑的突然變化(見圖2)。

c）固定試樣的上、下多孔圓板應為直徑比儀器標稱內(nèi)徑小不超過0.5mm、且板厚不小于15mm

的金屬板。多孔板的中心區(qū)域應設置一系列直徑2.5mm±0.2mm的垂直于表面的孔。孔的布置應按

照圖3所示均勻分布在板的水平面和垂直面上。板上應有便于孔對準的標記，試樣過水直徑應不小

于儀器內(nèi)徑的85%。

d）加載機構應能夠提供給試樣一個恒定的垂直壓力（如2kPa、20kPa、200kPa），壓力公差不

大于±5%。計算壓力時所使用的面積應為上板的總面積。垂直壓力應通過一個不銹鋼圓環(huán)施加至

上、下多孔板上，圓環(huán)外徑比儀器內(nèi)徑小1mm、厚度不大于2.5mm、高度應大于25mm。載荷從加

載機構轉移到多孔板上方的加載環(huán)上，不得使儀器的流通面積減少超過1000mm2。

e）該儀器應能在產(chǎn)生不影響試驗結果的變形情況下，保持試樣上需要的垂直壓力。

f）該儀器應能防止水流沿試樣邊緣滲漏。

2

GB/T×××××—××××

標引序號說明：

1玻璃管5試樣位置（詳見圖2）

2加載裝置6用于調(diào)節(jié)重物的支承盤

3水頭提供裝置7中心板

4溢出口

圖1儀器示例：負荷作用下滲透特性測定裝置原理圖

3

GB/T×××××—××××

標引序號說明：

1玻璃管5下多孔板

2中心板6上多孔板

3試樣7加載裝置

4密封圈8水頭提供裝置

圖2帶試樣圓筒形裝置主要結構示意圖（未按比例）

4

GB/T×××××—××××

表引序號說明：

1環(huán)形切口4孔齒

2孔齒5頂板下表面

3支座6頂板上表面

圖3穿孔圖示和上下板布置（尺寸單位：mm）

6.2水的供給、質(zhì)量和調(diào)溫

5

GB/T×××××—××××

水溫應為18℃～22℃。

由于試樣會截留氣泡而影響試驗，水不能直接從主給水處直接進入儀器。水要經(jīng)過消泡處理或

者從靜止水槽中引入。除非采取特殊措施避免泥沙或顆粒的積聚，并持續(xù)監(jiān)測水質(zhì)以確保水質(zhì)滿足

要求，否則水不應連續(xù)重復使用。

水中的溶解氧不得超過10mg/kg。溶解氧含量的測定應在水進入儀器處實施。

如果水中的固體懸浮物明顯可見，或者固體積聚于試樣上或試樣內(nèi)而使流量隨時間減少，應對

水進行過濾處理。

6.3測試裝置

6.3.1溶解氧的測定儀器或儀表應符合GB/T7489。

6.3.2秒表，精確到0.1s。

6.3.3溫度計，精確到0.2℃。

6.3.4量筒，用來測定水的體積，最大誤差不得大于20ml。也可用天平稱量水的質(zhì)量來確定體積，

其最大允許誤差不大于測量值的2%。

當直接測量流速時，儀表應校準到最大允許誤差5%。

6.3.5測量50mm水頭差的裝置，精確到3%。

7步驟

7.1在實驗室溫度下，置試樣于含濕潤劑（體積分數(shù)為0.1%的烷基苯磺酸鈉）的水中，輕輕攪動

以驅走空氣，至少浸泡12小時。

7.2組裝儀器并確保所有連接點不漏水。安裝上、下多孔板時，必須使兩個板上的孔對齊。

7.3在未安裝試樣的多孔板上施加2kPa的壓力，并在儀器進水口的儲水箱中注滿水，使水通過多

孔板，以排出空氣。采取所有必要的預防措施，防止水流沿邊界滲漏。如果觀察到這樣的滲漏，重

新密封和重新固定多孔板。

7.4向儀器注水，直到多孔板兩側達到50mm±1mm的水頭差。關掉供水，如果板兩側儲水箱的水

頭在5min內(nèi)不能平衡，查找儀器中是否有隱藏的空氣，并重新實施本程序。如果水頭在5min內(nèi)仍

不能平衡，應在試驗報告中注明。

7.5調(diào)整水流，使水頭差達到50mm或盡可能接近50mm（使水流在水頭上沒有損失或增加），記

錄此值，精確到1mm。待水頭差穩(wěn)定至少30s后，在固定的時間內(nèi)，用量筒收集通過裝置的水量，

記錄水的體積，精確到測量值的2%，時間精確至1s。收集水量至少1000ml或收集時間至少30s。

如果使用流量計，則應設置提供穩(wěn)定水頭狀態(tài)的流速。實際流速由最小時間間隔為15s的3個

6

GB/T×××××—××××

連續(xù)讀數(shù)的平均值得出。

7.6應至少連續(xù)讀取三次讀數(shù)，并計算這些流速的平均值。

7.7重復7.5和7.6中的步驟，直到多孔板在20kPa和200kPa壓力下試驗完畢。在表1第2列“無

試樣”欄對應表格中輸入平均流速值。

7.8檢查下多孔板的裝配和位置。

7.9將試樣放置于儀器內(nèi)，并確保所有連接點不漏水。

7.10通過上多孔板在試樣上施加2kpa的壓力（包括加載板）。如果上多孔板和加載機構的質(zhì)量超

過2kPa壓力，則應記錄實際壓力，并在隨后的計算和繪圖中使用。將儀器出口儲水箱注滿水，使

水流過試樣，以排除空氣。采取所有必要的預防措施，防止水流沿試樣邊界滲漏。如果觀察到這樣

的滲漏，必要時重新安裝或舍棄試樣。

7.11向儀器的進水口儲水箱注水，直到試樣兩側達到50mm±1mm的水頭差。關掉供水，如果試

樣兩側儲水箱的水頭在5min內(nèi)不能平衡，查找儀器中是否有隱藏的空氣，并重新實施本程序。如

果水頭在5min內(nèi)仍不能平衡，應在試驗報告中注明。

7.12調(diào)整水流，使試樣兩側水頭差達到50mm±1mm。待水頭穩(wěn)定至少30s后，在固定的時間內(nèi)，

用量筒收集通過裝置的水量，記錄水的體積，精確到20ml或測量值的±2%，時間精確至1s。收集

水量至少1000ml或收集時間至少30s。

如果使用流量計，則應設置能提供使試樣兩側水頭差為50mm的最大流速。實際流速由最小時

間間隔為15s的3個連續(xù)讀數(shù)的平均值得出。

7.13至少需要連續(xù)讀取三次讀數(shù)，并計算這些流速的平均值。

7.14重復7.10至7.13中的步驟，直到試樣在20kPa和200kPa壓力下試驗完畢。在表1對應表格

中輸入平均流速值。

7.15對其余試樣重復7.8至7.14中給出的整個操作順序。

注：如果土工布及其相關產(chǎn)品在載荷作用下的總體滲透性能已經(jīng)預先確定，則為了控制材料的質(zhì)量，只需測定

在20kPa壓力下的流速。

8計算及結果表達

8.1對于所有的試樣，在每個特定壓力下，得到三個連續(xù)流速讀數(shù)的平均值，計算公式如下：

=V

νN50/σ

At

式中：

7

GB/T×××××—××××

V——水的體積，單位為立方厘米（cm3）；

A——試樣過水面積，單位為平方厘米（cm2），應計算暴露在水流中試樣的面積；參考6.1.c）；

注意：這種計算面積的方法可能會使面積偏大，導致流量偏小。

t——達到水的體積V的時間，單位為秒（s）。

8.2如表1所示，將連續(xù)三次流速讀數(shù)的平均值制成表格。

表1試驗數(shù)據(jù)報告

流速（連續(xù)三次讀數(shù)的平均值）

試樣1至5的平均流速

壓力νN50/σ

σcm/sνN50/σ

試樣編號

kPacm/s

無試樣

12345

2

20

200

8.3繪制以平均流速νN50/σ為縱坐標、壓力為橫坐標的對數(shù)坐標圖。

垂直滲透特性應被視為一項測試指標，但不能代表產(chǎn)品的使用性能。

多孔板的透水率應至少為試樣透水率的兩倍。否則，所獲得的測量值必須忽略（有關透水率的

定義，參見GB/T13759）。

8.4土工布的垂直滲透系數(shù)計算公式如下：

=νN50/σ=νN50/σδ

kN50/σ

iH

式中：

kN50/σ——垂直壓力σ作用下土工布垂直滲透系數(shù)，單位為厘米每秒（cm/s）；

i——土工布試樣兩側的水力梯度；

δ——垂直壓力σ作用下土工布試樣厚度，單位為厘米（cm）；

H——土工布試樣兩側的水頭差，單位為厘米（cm）。

注：土工布垂直滲透系數(shù)是指單位水力梯度下，在垂直于土工布平面流動的水的流速。

土工布的透水率計算公式如下：

=νN50/σ

θN50/σ

H

8

GB/T×××××—××××

式中：

θN50/σ——垂直壓力σ作用下土工布透水率，1/s；

H——土工布試樣兩側的水頭差，單位為厘米（cm）。

注：土工布透水率指單位水位差、單位時間內(nèi)通過單位面積土工布試樣的水量。

8.5計算結果保留到小數(shù)點后兩位。

9試驗報告

試驗報告應包括以下信息：

a）本文件編號；

b）按照GB/T14798對所試驗產(chǎn)品進行的描述；

c）試樣過水面積；

d）如有需要，提出各試樣平均流速νN50/σ與壓力σ的統(tǒng)一函數(shù)；

e）試驗用水類別（靜置槽、去泡、去離子、過濾）和水中氧含量值；

f）水溫范圍；

g）如果使用流量計，注明其型號；

h）偏離本文件的任何細節(jié)；

i）產(chǎn)品水力學特性的任何異常情況；

j）所用儀器的細節(jié)，包括圖解；

k）每個試樣的試驗數(shù)據(jù)和計算值；

注：試驗數(shù)據(jù)和計算值可制成表格，列表示例參見表1。

l）各壓力的平均流速；

m）試驗日期。

9

GB/T×××××—××××

前言

本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起

草。

本文件采用重新起草法修改采用國際標準ISO10776：2012《土工布及其有關產(chǎn)品負荷作用下垂直

滲透特性的測定》（英文版）。

本文件與ISO10776：2012的主要技術性差異及其原因如下：：

——刪除了國際標準的前言；

——增加了“適用于各類土工布及其有關產(chǎn)品，但不適用于含有膜類材料的復合土工布”的內(nèi)容；

——將第2章引用的國際標準和歐盟標準替換為對應的國家標準；

——將流速的單位更改為cm/s；

——將水的體積的單位更改為cm3；

——將試樣過水面積的單位更改為cm2；

——增加了滲透系數(shù)和透水率的計算方法；

本標準由中國紡織工業(yè)聯(lián)合會提出。

本標準由全國紡織品標準化技術委員會（SAC/TC209）歸口。

本標準起草單位：

本標準主要起草人：

本標準為首次發(fā)布。

GB/T×××××—××××

土工布及其有關產(chǎn)品

負荷作用下垂直滲透特性的測定

1范圍

本文件規(guī)定了在規(guī)定垂直壓力負荷作用下測定土工布及其有關產(chǎn)品的垂直向滲透性能的方法。

本文件適用于各類土工布及其有關產(chǎn)品，但不適用于含有膜類材料的復合土工布。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用

文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）

適用于本文件。

GB/T4889數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理和解釋正態(tài)分布均值和方差的估計與檢驗（GB/T4889-2008，ISO

2854:1976，MOD）

GB/T7489水質(zhì)溶解氧的測定碘量法（GB/T7489-1987，ISO5813:1983，IDT）

GB/T13759土工合成材料術語和定義（GB/T13759-2009，ISO10318:2005，IDT）

GB/T13760土工合成材料取樣和試樣準備（GB/T13760-2009，ISO9862:2005，IDT）

GB/T14798土工合成材料現(xiàn)場鑒別標識（GB/T14798-2008，ISO10320:1999，IDT）

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1流速flowvelocity（νN50/σ）

在垂直壓力σ（如2kPa、20kPa、200kPa）作用下，試樣兩側水頭差為50mm時水流的流速。

注：流速以厘米每秒（cm/s）表示。

4原理

在垂直壓力σ（如2kPa、20kPa、200kPa）作用下，系列恒定水頭下，測定水流垂直通過土工

布及其有關產(chǎn)品的流速。

5試樣

5.1取樣

1

GB/T×××××—××××

樣品不得折疊，并盡量減少取放次數(shù)，以避免影響其結構。樣品應置于平坦處，不應施加任何

壓力。

5.2試樣選取

按照GB/T13760從樣品中制取試樣。

5.3數(shù)量及尺寸

從樣品中剪取5個試樣，試樣尺寸應同試驗儀器相匹配。

如果有必要使測定結果的平均值落在給定的置信區(qū)間內(nèi)，則試樣的數(shù)量要按照GB/T4889確

定。

5.4試樣狀態(tài)

試樣應清潔，表面無污物，無可見損壞或折痕。

6儀器、供水和測試裝置

6.1儀器

該儀器可使水流沿垂直試樣方向自由流經(jīng)試樣，并將試樣固定在兩塊板之間。儀器的示例如圖

1所示。

試驗儀器應包括一個圓筒形裝置，要求如下：

a）裝置儀器應能夠為試樣提供50mm的水頭差，并保持恒定。如在試驗期間可通過調(diào)整試樣

兩側的水流量來實現(xiàn)。

b）儀器內(nèi)徑應為95mm±2mm，且內(nèi)徑公差不超過±0.1mm。在試樣兩側，儀器的內(nèi)徑應保持

恒定相同，避免直徑的突然變化(見圖2)。

c）固定試樣的上、下多孔圓板應為直徑比儀器標稱內(nèi)徑小不超過0.5mm、且板厚不小于15mm

的金屬板。多孔板的中心區(qū)域應設置一系列直徑2.5mm±0.2mm的垂直于表面的孔。孔的布置應按

照圖3所示均勻分布在板的水平面和垂直面上。板上應有便于孔對準的標記，試樣過水直徑應不小

于儀器內(nèi)徑的85%。

d）加載機構應能夠提供給試樣一個恒定的垂直壓力（如2kPa、20kPa、200kPa），壓力公差不

大于±5%。計算壓力時所使用的面積應為上板的總面積。垂直壓力應通過一個不銹鋼圓環(huán)施加至

上、下多孔板上，圓環(huán)外徑比儀器內(nèi)徑小1mm、厚度不大于2.5mm、高度應大于25mm。載荷從加

載機構轉移到多孔板上方的加載環(huán)上，不得使儀器的流通面積減少超過1000mm2。

e）該儀器應能在產(chǎn)生不影響試驗結果的變形情況下，保持試樣上需要的垂直壓力。

f）該儀器應能防止水流沿試樣邊緣滲漏。