变水头渗透试验记录表
常水头渗透试验记录
⑿
⒀＝10×⑿
⒁＝Σ⒀/n
附注：
试验计算复核
时间
t（s）
测压管水位（cm）
水位差（cm）
水力
坡降
J
渗透水量Q（cm3）
渗透系数kT（cm/s）
平均
水温
（℃）
校正
系数
ηT/η20
水温20℃渗透系数k20（cm/s）
平均渗透系数k20（cm/s）
Ⅰ管
Ⅱ管
Ⅲ管
H1
H2
平均H
⑴
⑵
⑶
⑷
⑸＝⑵－⑶
⑹＝⑶－⑷
⑺＝［⑸－⑹］/2
⑻＝0.1×⑺
⑼
⑽＝⑼/［A×⑻×⑴］
常水头渗透试验记录
委托单位工程名称施工部位
样品编号委托编号记录编号
取样地点试验日期
仪器设备
及
环境条件
仪器设备名称
型号
管理编号
示值范围
分辨力
温度（℃）
相对湿度
Hale Waihona Puke （%）样品状态描述采用标准
试样高度cm试样面积Acm2试样干密度g/cm3试样质量g土粒密度g/cm3孔隙比e测压孔间距10 cm
试验
次数
n
经过
变水头渗透系数的测定
13.3变水头渗透试验13.3.1本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：1渗透容器：由环刀、透水石、套环、上盖和下盖组成。
环刀内径61.8mm，高40mm；透水石的渗透系数应大于10－3cm/s。
2变水头装置：由渗透容器、变水头管、供水瓶、进水管等组成（图13.3.1）。
变水头管的内径应均匀，管径不大于1cm，管外壁应有最小分度为1.0mm的刻度，长度宜为2m左右。
13.3.2试样制备应按本标准第3.1.4条或第3.1.6条的规定进行，并应测定试样的含水率和密度。
13.3.3变水头渗透试验，应按下列步骤进行：1将装有试样的环刀装入渗透容器，用螺母旋紧，要求密封至不漏水不漏气。
对不易透水的试样，按本标准第3.2.4条的规定进行抽气饱和；对饱和试样和较易透水的试样，直接用变水头装置的水头进行试样饱和。
2将渗透容器的进水口与变水头管连接，利用供水瓶中的纯水向进水管注满水，并渗入渗透容器，开排气阀，排除渗透容器底部的空气，直至溢出水中无气泡，关排水阀，放平渗透容器，关进水管夹。
3向变水头管注纯水。
使水升至预定高度，水头高度根据试样结构的疏松程度确定，一般不应大于2m，待水位稳定后切断水源，开进水管夹，使水通过试样，当出水口有水溢出时开始测记变水头管中起始水头高度和起始时间，按预定时间间隔测记水头和时间的变化，并测记出水口的水温。
4将变水头管中的水位变换高度，待水位稳定再进行测记水头和时间变化，重复试验5～6次。
当不同开始水头下测定的渗透系数在允许差值范围内时，结束试验。
13.3.4变水头渗透系数应按下式计算：13.3.5标准温度下的渗透系数应按式（13.1.3）计算。
13.3.6变水头渗透试验的记录格式见附录D表D－22。
土的渗透试验(常水头渗透试验)检测记录表
测压管水位
水位差
水力坡降J
渗透水量Q（cm3）
渗透系数Kt（cm/s）
平均水温
t（℃）
校正系数ηt/η20
水温20℃时
渗透系数k20（cm/s）
平均渗透系数k20（cm/s）
1管
(பைடு நூலகம்m)
2管
(cm)
3管
(cm)
H1
(cm)
H2
(cm)
平均H
(cm)
备注：
试验： 复核： 日期： 年 月 日
土的渗透试验（常水头渗透试验）检测记录表JJ0121b
试验室名称：记录编号：
工程部位/用途
委托/任务编号
样品名称
样品编号
试验地点
来样日期
试验依据
样品描述
试验条件
温度： ℃ 湿度： %
试验日期
主要仪器设备及编号:
土样编号土样说明试样高度cm试样断面积cm2
试样干质量g土粒比重孔隙比测压孔间距cm
试验次数
常水头渗透试验记录
样品编号 委托日期 委托编号 取样地点 记录编号 试验日期
表号：铁建试录142 批准文号：铁建设函 [2009]27号
仪器设备 及 环境条件 样品状态描述 试样高度 cm 试样面积A
仪器设备名称
型号
管理编号
示值范围
分辨力
温度（℃）
相对湿度（%）
采用标准 cm
2
ห้องสมุดไป่ตู้
试样干密度
g/cm 试样质量 水位差（cm）
水力坡降J ⑻＝0.1× ⑺
渗透水 量Q 渗透系数k T 平均水温 校正系数η T/η （cm3） （cm/s） （℃） 20 ⑽＝⑼/［A × ⑴］ ⑻× ⑼ ⑾ ⑿
附注： 试验 计算 复核
3
g 土粒密度
g/cm
3
孔隙比e
测压孔间距 10 cm 水温20℃渗 透系数k 20 平均渗透系数 k 20（cm/s） （cm/s） ⒀＝10× ⑿ ⒁＝Σ⒀/n
测压管水位（cm） 经过 时间 t （s） ⑴
试验 次数 n
Ⅰ管 ⑵
Ⅱ管 ⑶
Ⅲ管 ⑷
H1 ⑸＝⑵ －⑶
H2 ⑹＝⑶－⑷
平均H ⑺＝［⑸－ ⑹］/2
试验三、变水头渗透试验
试验三、变水头渗透试验试验三、细粒土渗透试验(一)概述渗透试验的目的是测定土的渗透系数。
室内试验可根据不同土质情况选用不同仪器和试验方法，详见《土工试验规程》SL237–1999。
本试验主要介绍用南–55型渗透仪在变水头条件下测定细粒土的渗透系数的方法。
(二)试验原理在实验室内测定土的渗透系数方法很多。
根据其原理，可分为常水头和变水头两种。
前者适用于透水–3–3性大(k>10cm/s)的细粒土，例如粉土cm/s)的粗粒土，例如砾石和砂土。
后者适用于透水性小(k<10和粘土。
细粒土由于渗透系数很小、渗流流过土样的总水量很小，不易准确测定;或者测定总水量的时间需要很长，受蒸发和温度变化影响的实验误差会逐渐变大，必须采用变水头试验。
所谓变水头试验就是在整个试验过程中，水头差随时间而变化的方法，如图 3–1所示。
试验过程中，某任一时间t作用于土样的水头为h，经过dt时间间隔以后，刻度管(截面积为a)的水位降落dh，则从时间t至t+dt时间间隔内流经土样的水量dQ为dQ,,adh式中，负号表示水量Q随水头h的降低而增加。
同一时间内作用于试样的水力梯度，根据达西定律，其i,h/L水量dQ应为h dQ,kiAdt,kAdtLaLdh得到 dt,,kAh 两边积分，并注意试验中，开始时()的水头高度为，结束t,th11图 3–1 变水头试验时()的水头高度为，则 t,th22装置示意图thaLdh22 dt,,,,th11kAhhaL1得 t,t,ln21kAh2,,haL1 ( 3–1，a) ,,kln,,,A(t,t)h212,,或者改为常用对数表示，则有,,haL1 ,,k2.3log,,,,A(tt)h212,,( 3–1，b)2式中 a——刻度管截面积，cm;h——起始水头，cm; 1h——经时间(t–t)后的水头，cm; 221其他符号意义同前。
1(仪器设备南–55型渗透仪，其渗透容器见图 3–2，变水头图 3–2 南–55型渗透容器装置如图 3–4所示。
渗透试验(实验五)
2. 将土样装入渗透仪：首先在容器套筒内壁涂以薄层 凡士林，然后将盛有试样的环刀推入套筒并压入止水垫 m m 0.01( ) 1 0.01 圈。把挤出的多余凡士林小心刮净，装好带有透水石和 垫圈的上下盖，并用螺丝拧紧，不得漏气漏水。
6. 将水头管充水至需要高度后，关止水阀，开动秒表， 同时测记起始水头h1，经过时间t后，再测记终了水头h2， 如此连续测记2-3次后，再使水头管水位回升至需要高度， 再连续测记数次，前后需6次以上，实验终止，同时测记 实验开始时与终止时的水温。
五、实验记录及数据处理
1、按下式计算水温T℃时试样的渗透系数
0
0
0
3、进水口与水头装置连通，关变水头系统的止水夹，使 水头管内充满水。
4、容器侧立，排气管向上，开排气管止水夹。然后开进 水口阀充水排除容器底部的空气，直至水中无夹带气泡 溢出为止。关闭排气管止水夹，平放好容器。
5. 在不大于200cm水头作用下，静置，待上出水口有 水溢出后，开始测定。
2、按下式计算K20
K 20 KT
T 20
式中：K20 — 水温为20℃时试样的渗透系数（cm/s）； ηT — T℃时水的动力粘滞系数（Pa · S）； η20 — 20℃时水的动力粘滞系数（Pa · S）；
比值ηT /η20与温度的关系，见表。
3. 在测得的结是中取3－4个允许误差范围以内的数值， 求其平均值，作为试样在该孔隙比e时的渗透系数。 4. 根据需要，可在半对数坐标中，绘制以孔隙比为纵坐标， 渗透系数为横坐标的e ~ k关系曲线图。
变水头法测定渗透系数(精)
土工技术与应用
南55型渗透容器及变水头装置
பைடு நூலகம்
试验步骤
1．装土 – 将装有试样的环刀推入套筒内并压入止水垫圈。装好带有透水石和垫圈的上 下盖，并用螺丝拧紧，不得漏气漏水。 2．供水 – 把装好试样的容器进水口与供水装置连通， 关止水夹，向供水瓶注满水。 3．排气 – 把容器侧立，排气管向上，并打开排气管止水夹。然后开进水口夹，排除容 器底部的空气，直至水中无气泡溢出为止。关闭排气管止水夹，平放好容器。 4．测记 – 使变水头管充水至需要高度后，关止水夹，开动秒表，同时测记开始水头h1， 经过时间t后，再测记终了水头h2，同时测记试验开始与终了时的水温。
土工技术与应用
变水头法测定渗透系数
制作人：汪繁荣 金爱梅 长江工程职业技术学院
目
1 2 3 4
录
问题引入 变水头法试验原理、仪器 变水头法试验过程 变水头法试验结果处理
变水头试验法试验原理
• 变水头渗透试验装置如图2-1-4所示。将土样的一端与一根带有刻度的直立细 玻璃管（即为水头管）相连，细玻璃管的内横截面积为a。变水头法在整个试 验过程中，水头差随时间不断变化，试验时分别量出某一时段t开始和结束时 细玻璃管中的水头差(h1、h2)。 测试完毕后按下述公式计算土的渗透系数：
土工技术与应用
试验过程动画演示
土工技术与应用
试验记录与计算
参数 记录 查表获得 校正系数
测试结 果记录
T℃时 渗透系数 计算
用温度计 测量水温
换算成20℃ 时渗透系数
求平 均值
土工技术与应用
主持单位：山西水利职业技术学院
长江工程职业技术学院 参建单位：黄河水利职业技术学院 浙江同济科技职业学院
水文地质学基础实验指导书
实验二 渗透试验一般规定1. 常水头渗透试验适用于粗粒土，变水头渗透试验适用于细粒土。
2. 本试验采用的纯水，应在试验前用抽气法或煮沸法脱气。
试验时的水温宜高于试验室温度3～4℃。
3. 本试验以水温20℃为标准温度，标准温度下的渗透系数应按下式计算： 20T k k T 20ηη （1） 式中 k 20——标准温度时试样的渗透系数（cm/s ）；ηT ——T ℃时水的动力粘滞系数（kPa·s ）；η20——20℃时水的动力粘滞系数（kPa·s ）。
粘滞系数比ηT /η20查表1。
表1 水的动力粘滞系数、粘滞系数比、温度校正值续表 14. 根据计算的渗透系数，应取3～4个在允许差值范围内的数据的平均值，作为试样在该孔隙比下的渗透系数（允许差值不大于2×10-n）。
5. 当进行不同孔隙比下的渗透试验时，应以孔隙比为纵坐标，渗透系数的对数为横坐标，绘制关系曲线。
常水头渗透试验一、实验目的和意义（1）通过稳定流条件下的渗流实验，掌握均匀砂渗透系数的测定方法。
进一步理解渗流基本定律——达西定律，加深对岩石渗透系数的认识。
（2）了解达西实验装置，加深理解渗流速度、水力梯度、渗透系数之间的关系，并熟悉实验室测定渗透系数的方法，从而提高对直线渗透定律的理解。
（3）渗透系数是进行井孔、矿坑涌水量及水库，渠道渗流量计算时不可缺少的重要水文地质参数。
二、实验方法确定渗透系数的方法很多，在室内常用达西仪，戚姆仪及渗压仪等方法测定。
在野外常用井孔抽水，注水及试坑渗水、压水试验等方法，所得资料可靠精度高，但效率低，成本高。
本次实验采用达西仪测定岩石的渗透系数。
三、实验原理岩石渗透系数是定量描述岩石透水性能的物理指标，岩石空隙越大、连通性越好，则渗透系数越大，单位时间内通过过水断面的水量越多。
其物理含义是当水力坡度等于1时，渗透系数就等于渗透速度。
常水头渗透系数应按下式计算：T QLkAHt（2）式中k T——水温为T℃时试样的渗透系数(cm/s)；Q——时间t秒内的渗出水量(cm3)；L——两测压管中心间的距离(cm)；A——试样的断面积(cm2)；H——平均水位差(cm)；t——时间(s)。