土工合成材料垂直渗透系数试验记录表
SLT土工合成材料测试规程
4剪取试样时应满足精度要求。ﻫ5剪取试样前，应先有剪裁计划,然后再剪。
6对每项试验所用全部试样，应予以编号。
3.3．2上述规定适用于各类土工织物、土工膜和土工复合品,但不包括土工格栅等专门用途制品。
2.1.１5扁平率
软式透水管在上复压力作用下透水管的径向变形量与管径之比。
2．1.16蠕变
2.1．17拉伸蠕变破坏强度
在规定的条件下进行蠕变试验，对应于某一指定时间发生破坏的材料单宽强度。
2．1.18梯度比
淤堵试验中，土工织物及其上相邻2５mm土样的复合水力梯度与其上2５mm至7５ｍm范围的土样的水力梯度之比。
3 试验方法的共同规定
3.1 目的和适用范围
本章规定的有关土工合成材料的制样方法,试样调湿和测试值的计算公式,是后面各项试验均应遵守的共同规定。
3.2 引用标准
IＳ098６2—９0《土工织物的取样和试样的准备》
ＧB6５2９—86《纺织品的调湿和试验用大气》
３.３ 制样方法
3.3.1制样原则:ﻫ１每项试验的试样应从样品的长度和宽度两个方向上随机剪取，距样品的边缘应等于或大于100ｍm,送检样品应不小于1延长米（或2m２)。ﻫ2试样应不含有灰尘、折痕、孔洞、损伤部分和可见疵点。
2.2 符 号
A——面积;
B——宽度;
Cv——变异系数；ﻫ D——管径;
F——总水平力;ﻫ f——土－土工织物界面摩擦系数；ﻫ Ｇ——单位面积重量;
Ｈ——渗径长度；
△ｈ——水位差;ﻫ i——水力梯度；ﻫ k——垂直渗透系数；
kh——水平渗透系数；ﻫ ｋm——土工膜渗透系数ﻫ L——长度；ﻫ O9５——等效孔径;
土工合成材料试验201304-2资料
13
6.3向渗透仪注水，直到试样两侧达 到50mm的水头差。
关掉供水，如果试样两侧的水头在 5min内不能平衡，查找是否有未排 除干净的空气，重新排气，并在试 验报告中注明。
14
6.4调整水流，使水头差达到 70mm±5mm，记录此值，精确到1mm。
8
4.2供水系统
4.2.1试验用水应按GB/T 7489对水质的要 求采用蒸馏水或经过过滤的清水，试验 前必须用抽气法或煮沸法脱气，水中的 溶解氧含量不得超过10mg／kg
4.2.2 溶解氧含量的测定在水入口处进行， 溶解氧的测定仪器或仪表应符合GB/T 7489的有关规定。
4.2.3水温控制在18℃～22℃。
意旋紧夹持器压盖，以防止水从试 样被压部分的内层渗漏；同时要保 持夹持器的压盖与试样盒内壁密封， 防止侧漏影响试验结果。
27
(2)试件必须进Байду номын сангаас浸泡处理，目的在 于排尽试样内部的空气，必要时可 在浸泡过程中进行人工挤压排气， 以保证试验结果的准确。
(3)各种土工织物的渗透性能相差很 大，统一规定只装一片饱和试样有 的产品很难达到两侧50mm的水头差， 可以考虑以满足试样两侧达到50mm 的水头差为前提，确定采用单层还 是多层试样进行试验。
如果使用流速仪，流速vT直接测定， v20=VT×RT
18
(2)计算每块试样不同水头差下的流速v20。
❖ 使用计算法或图解法，用水头差h对流速 v试20样通的过水原头点差作h曲对线流。速在v2一0的张曲图线上5条绘。出5个
(3)通过计算法或图解法求出5个试样 50mm水头差的流速值，给出平均值和 最大、最小值。
土工合成材料垂直渗透仪测定土工物垂直渗透系数的因素解析
土工合成材料垂直渗透仪测定土工物垂直渗透系数的因素解析1.垂直渗透系数与土工物透气量的关系：由图2可以看出,土工织物垂直渗透系数随着透气量的增加而增加,两者间成一次线性关系。
根据实测数据进行拟合得到的回归方程为:相关系数为0.99592,对于n=5,α=0.01,查表知临界相关系数为r0.01=0.95873,因R=0.99592>r0.01,表明在α=0.01的显著水平条件下,线性回归效果显著,拟合程度较好。
选取针刺密度为450针/m2的400g/m2和250g/m2的针刺土工布进行了验证,得到其透气量分别是1367L/(m2·s)、2132L/(m2·s),代入方程(2)得到理论上垂直渗透系数分别为0.6115cm/s、0.994cm/s,实际得到的垂直渗透系数分别为0.673cm/s、1.063cm/s,误差分别为10%、7%左右。
由垂直渗透系数和透水率的定义可知,前者应与土工织物厚度无关,是表示织物中单位水力梯度下的流速;而后者是织物在单位水力差时的渗流流速,与织物厚度有关;其关系为:虽然透气量Q与垂直渗透系数Kn有较好的线性关系,但从物理意义上说,由方程(2)来预测Kn是不合理的,因织物的厚度对垂直渗透系数的计算影响很大。
为此,当用透气量预测土工织物透水性时,应用方程(1)算出透水率,然后乘以织物厚度得到垂直渗透系数较为合理。
2.垂直渗透系数与织物孔隙率的关系：织物孔隙率是织物结构特征的重要参数之一,当在纤维纤度一定的情况下,织物的垂直渗透系数与织物的孔隙率将存在一定的理论关系。
五种针刺非织造土工布的孔隙率与其垂直渗透系数实测值间的关系如图3所示。
由图3可以看出,织物的垂直渗透系数(y)随着织物孔隙率(x)的增加而增加,可拟合得到下列线性回归方程:相关系数R=0.9504,在显著性水平α=0.05下,r0.05=0.8783,R>r0.05表示垂直渗透系数(y)与土工织物的孔隙率(x)成较显著线性关系,实验表明土工织物的孔隙率对其垂直渗透系数影响很显著。
土工合成材料试验201304-1
54
单位面积质量是土工合成材料的一个重 要指标，反映产品的原材料用量，以及 生产的均匀性和质量的稳定性，与产品 性能密切相关。 一般来说其与土工合成材料的单价基本 成正比，其力学强度随重量增大而提高。 单位面积质量系1m2土工合成材料的质量， 单位g/m2。
55
考虑到土工格栅、土工网这类孔径较大的 土工合成材料，定死的面积不一定能代表 材料的全部结构，所以特别规定对该类材 料允许放大试样尺寸，以能代表材料结构 为准；
60
试样剪取面积不小于10cm×10cm，对 网孔较大均匀性较差的土工合成材料， 可适当加大试样尺寸。试样长度和宽 度的裁剪和测量读数应精确到1mm。
61
4.3.2对于土工格栅、土工网这类孔径较大 的材料，除符合本规程T1101—2006的有关 规定外，试样尺寸应能代表该种材料的全 部结构。可放大试样尺寸，剪裁时应从肋 间对称剪取，剪裁后应测量试样的实际面 积。
土工织物试样在需要饱和时，宜采用真空 抽气法饱和。
45
5.3如果确认试样不受环境影响，则可省去 调湿和状态调节的处理程序，但应在记录 中注明试验时的温度和湿度。
46
6试验报告
试验报告应包括以下内容： (1)试样的制取与准备方法； (2)试样选择、制取、准备过程中观察到 的详细情况，同一试验时在纵向和横向 位置上的取样情况； (3)任何与取样程序规定不符的详情； (4)制样的日期，所选卷的来源； (5)样品的名称、规格、供应商、生产商 和型号。
x
xi
i 1
n
n
n－试样个数 xi －第i块试验的试样值 x－n块试样试样值的算术平均值。
49
标准差按下式计算：
2
xi x / n 1 i 1
土工合成材料试验201304-2
39
十五、垂直渗透性能试验
(恒水头法)
渗透系数是土工合成材料的一项重
要工程指标,主要通过垂直和水平渗 透试验来确定相应的渗透系数。 公路土工合成材料主要是测定其垂 直渗透系数,确定土工合成材料在法 向水流作用下的透水特性。
1
土工织物用作反滤材料时，流水的
方向垂直于土工织物的平面，此时 要求土工织物既能阻止土颗粒随水 流失，又要求它具有一定的透水性。 垂直渗透性能主要用于反滤设计， 以确定土工织物的渗透性能。
注：也可取100mm、150mm水头差下的流速，但 应在报告中注明。
3.2垂直渗透系数 在单位水力梯度下垂直于土工织物平面流动 的水的流速(mm／s)。 3.3透水率 垂直于土工织物平面流动的水，在水位差等 于1时的渗透流速(1／s)。
5
达西定律
v=ki
K为渗流系数 v为渗流速度
(3)各种土工织物的渗透性能相差很
大，统一规定只装一片饱和试样有 的产品很难达到两侧50mm的水头差， 可以考虑以满足试样两侧达到50mm 的水头差为前提，确定采用单层还 是多层试样进行试验。
28
试验中必须要保证试样与渗透仪内
壁之间不得发生漏水现象。
但对于采用常规测压管测读水位的仪
器而言,要求采用多层试样,且总厚度不 小于210cm,要保证试样与渗透仪内壁 不漏水则比较困难。
13
6.3向渗透仪注水，直到试样两侧达
到50mm的水头差。 关掉供水，如果试样两侧的水头在 5min内不能平衡，查找是否有未排 除干净的空气，重新排气，并在试 验报告中注明。
14
6.4调整水流，使水头差达到
70mm±5mm，记录此值，精确到1mm。 待水头稳定至少30s后，在规定的时间周 期内，用量杯收集通过仪器的渗透水量， 体积精确到10mL，时间精确到s。 收集渗透水量至少1000mL，时间至少30s。
土工布原始记录(一).doc
4
5
CBR顶破强力（kN）
序号
1
2
3
4
5
顶破强力（kN）
平均值（KN）
变异系数
备注
审核：检验：
土工合成材料检测原始记录（一）
检验编号：共页第页
样品名称
规格型号
委托日期
检验设备
环境条件
检测日期
检测依据
检验项目
厚度
压力（kPa）
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
差
变异系数
单位面积质量偏差
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
试样面积（cm2）
质量（g）
单位面积质量（g/m2）
平均值（g/m2）
变异系数
单位面积质量偏差（%）
垂直渗透系数
试样过水面积（×10-4）（m²）
试验水温（℃）
厚度（mm）
20℃水温校正系数
序号
试验时间（s）
水位（mm）
水位差（mm）
渗透水量（×10-6）（m3）
流速（×10-2）（m/s）
渗透系数（×10-2）（cm/s）
平均值（×10-2）（cm/s）
上游
下游
1
2
土工合成材料试验201304-2资料
24
8试验报告
试验报告应包括以下内容： (1)样品名称、规格型号和状态描述； (2)样品状态的描述；
(3)试验日期；
(4)渗透仪规格型号、主要技术指标； (5)试样有效过水面积；
25
(6)测定全部渗透性能时，每个试样
的流速对水头损失曲线的集合； (7)水头差50mm时的流速指数(VI50)， 如需要，给出垂直渗透系数和透水 率； (8)水温范围； (9)供水方式和溶解氧值； (10)任何偏离规定程序的详细说明。
26
在测试过程中还应注意以下几点：
(1)试件放在渗透仪夹持器中，要注
意旋紧夹持器压盖，以防止水从试 样被压部分的内层渗漏；同时要保 持夹持器的压盖与试样盒内壁密封， 防止侧漏影响试验结果。
27
(2)试件必须进行浸泡处理，目的在
于排尽试样内部的空气，必要时可 在浸泡过程中进行人工挤压排气， 以保证试验结果的准确。
(3)各种土工织物的渗透性能相差很
大，统一规定只装一片饱和试样有 的产品很难达到两侧50mm的水头差， 可以考虑以满足试样两侧达到50mm 的水头差为前提，确定采用单层还 是多层试样进行试验。
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试验中必须要保证试样与渗透仪内
壁之间不得发生漏水现象。
但对于采用常规测压管测读水位的仪
器而言,要求采用多层试样,且总厚度不 小于210cm,要保证试样与渗透仪内壁 不漏水则比较困难。
十五、垂直渗透性能试验
(恒水头法)
渗透系数是土工合成材料的一项重
要工程指标,主要通过垂直和水平渗 透试验来确定相应的渗透系数。 公路土工合成材料主要是测定其垂 直渗透系数,确定土工合成材料在法 向水流作用下的透水特性。
1
土工织物用作反滤材料时，流水的
土工合成材料
土工合成材料土工合成材料是质指岩土工程和土木工程中应用的土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料的总称。
试样的取样与准备：卷装材料应避免在头两层取样，避免相同的两个试样在相同的位置取样；（2）土工织物试样，应在标准大气压条件下调湿24h ，温度：20℃±2℃、相对湿度65%±5%;(3)塑料土工合成材料，在温度23℃±2℃的环境下，进行状态调节，时间不少于4h.质量要求：单位面积质量：（1）单位面积的试样，在标准的大气条件下的质量（2）在面积为10000mm 2的试样上取10块，精度为1mm 。
厚度：（1）土工织物在承受规定的压力下，正反两面之间的距离。
（2）在2 kPa 压力下，受压30s 后测得的试样厚度，单位以mm 计，一组试样为10块。
孔径测定：（1）网孔尺寸以换算折合成与其面积相当的圆形孔的孔径来表示，称为当量孔径。
0.5774h 2 h x h y 0.7265h 2 0.8860h 2π/2A D e ⨯= （A-网孔面积）（2）同一测点平行两次试验，误差小于5%，取均值。
每个网孔至少测三个测点，读数精确到0.1mm 。
力学性能试验：宽条拉伸实验：（1）包括土工织物及复合土工织物，也适合于土工格栅（2）拉伸率：试验中试样实际夹持长度的增加与实际夹持长度的比值用伸长计测量时，名义夹持长度为在试样的受力方向上，标记的两个参考点之间的距离，一般为60mm ，计为L 0；用夹具的位移测量时，名义夹持长度为初始夹具间距，一般为100mm ，计为L 0。
实际夹持长度为在最大负荷的1%的外加负荷下，所测得夹持长度的增加值与名义夹持长度之和。
（3）拉伸强度：试验中试样拉伸直至断裂时每单位宽度的最大拉力，以kN/m表示。
无纺土工织物试样宽为200mm±1mm（不包括边缘），并有足够的长度以保证夹具间距100mm。
（4）拉伸试验机的设定：将夹具的间距调至100mm±3mm，试验机的复合味量程为断裂强力的载满量程负荷的30%-90%之间，拉伸速度为名义夹持长度的（20%±1%）/min预张力为最大负荷的1%，破坏时记录最大负荷，精确至满量程的0.2%试样在距钳口5mm范围内断裂，结果予以剔除，纵横向每个方向内至少试验5块有效试样。
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渗水量(mL)
时间(s)
20℃流速
(mm/S)
渗水量(mL)
时间(s)
20℃流速
(mm/S)
渗水量(mL)
时间(s)
20℃流速
(mm/S)
20.5
70
6.25×10-4
1820
60
48.0
1830
60
48.2
1820
60
48.0
1840
60
48.5
1830
60
48.2
水温修正系数RT
56
35.0
水头差对流速的曲线图
水力梯度
—
—
—
—
—
试样厚度(mm)
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
对土工织物施加的水头差(mm)
50
50
50
50
பைடு நூலகம்50
T℃水温时的水温修正系数
0.988
0.988
0.988
0.988
0.988
实际水温下的垂直渗透系数(mm/s)
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
1850
120
24.4
平均值
(mm/S)
14
1440
180
12.6
1420
180
12.5
1440
180
12.6
1420
180
12.5
1450
180
12.7
50mm时流速（mm/S）
35.1
35.2
35.3
35.3
35.0
35.2
垂直渗透系数
垂直平面水的流动速度(mm/s)
35.1
35.2
35.3
35.3
1400
60
36.9
1410
60
37.1
1420
60
37.4
1420
60
37.4
1400
60
36.9
42
1240
60
32.7
1240
60
32.7
1250
60
32.9
1240
60
32.7
1230
60
32.4
0.988
28
1840
120
24.5
1860
120
24.5
1840
120
24.2
1860
120
24.5
土工合成材料垂直渗透系数试验记录表
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委托编号
样品编号
试验日期
样品名称
检验规程
仪器信息
□土工布透水性测定仪（）
环境条件
温度:20℃；相对湿度:62%
产品类型
规格型号
水头差读数(mm)
过水面积(m2)
1
2
3
4
5
水温（℃）
渗水量(mL)
时间(s)
20℃流速
(mm/S)
渗水量(mL)
时间(s)
20℃流速
20℃水温时的垂直渗透系数(mm/s)
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
20℃水温时透水率(%)
—
—
—
—
—
50mm水头差的平均流速值(流速指数):35.2(mm/s),最大值:35.3(mm/s),最小值:35.0(mm/s)
备注
试验
计算
复核