達西定律雙環法雙野外滲透注水試驗儀

雙環法試驗是野外測定包氣帶非飽和松散巖層的滲透系數的常用的簡易方法，試驗的結果更接近實際情況。利用這個試驗，主要為研究區域性水均衡、水庫、灌區、渠道滲漏量、山前地區地表水滲入量等進行的。達西定律雙環法雙野外滲透注水試驗儀b達西定律雙環法雙野外滲透注水試驗儀

2.   試驗的適用范圍對砂土和粉土，可采用試坑法或單環法；對粘性土應采用試坑雙環法。

3.   試驗的基本原理

在一定的水文地質邊界以內，向地表松散巖層進行注水，使滲入的水量達到穩定，即單位時間的滲入水量近似相等時，再利用達西定律的原理求出滲透系數（K）值。

4.   試驗儀器及制樣工具

滲水雙環（兩個高約50cm，直徑分別為0.25m和0.5m的鐵環）、兩套帶有刻度的供水桶、膠帶、橡皮管,止水夾、鐵鍬、尺子、及若干要填在試環底部的小礫石。

5.   試驗步驟

（1）    確定試點,開挖試坑。確定試點有三個原則：

1)   代表性。試點處的包氣帶巖層要能代表試區相當大范圍內包氣帶巖層的情況；

2)   *性。試點處包氣帶巖層的選擇應與大目標*，如本次實例是為了選擇人工回灌點，所以選擇包氣帶巖層滲透性能較好的部位進行試驗。

3)   選擇試驗場地，zui好在潛水埋藏深度大于5m的地方為好。如果潛水埋深小于2m時，因滲透路徑太短，測得的滲透系數不真實，就不要使用滲水試驗。

試坑開挖：

鏟去表土，露出目標層，試坑深度應大于0.8-1.2m，試坑面積1.3×1.0m左右，以消除包氣帶表層植被根系對試驗的影響。

（2）    ??壓入雙環、鋪礫、立標

將雙環同心壓入試坑底部中央，原則上壓入0.8-1cm即可，實際中，將雙環壓入試層3-8cm。鋪礫的目的是防止注水時將環底的沙層沖起，試驗中實際鋪礫3-4cm。

立標的目的在于，定水頭注水時，控制環底水層厚度，一般控制在10cm，需要說明的一點是，此處所言的“水層厚度”是包括環底鋪礫厚度在內的。

（3）    水頭注水、觀測記錄

以環底水標為準，保持標頭剛好淹在水中，內外環同時定水頭注水（隨時保持內外環的水柱都保持在10cm的同一高度。這樣即可認為，內外環之間滲入的水主要消耗在側向擴散上，內環滲入的水主要消耗在垂向滲透上，為準垂向一維滲流）。

同時從供水桶觀測注入水量。記錄的時間，開始時因滲入量大，觀測間隔時間要短，稍后可按一定時間間隔比如每10分鐘觀測一次。

（4）    滲入速度穩定，完成試驗

試驗記錄的過程中，繪制出滲速時間v-t曲線，當試驗時間（一般為30分鐘）曲線保持在一個不大的區間，再延續一段時間，如2-3h，即可結束試驗。

6.   試驗數據

（1）隨時保持內外環的水柱都保持在0.1m的同一高度。

（2）向供水瓶注水時，做好水量轉換的換算

*組

T(min)12251010Q(ml)300200100150450450

第二組

T(min)12251010Q(ml)250200120190400400

7.   試驗數據處理

（1）計算滲透系數

根據達西定律：?

式中 Q－穩定滲流量（m3/min）；

A－雙環內徑面積（m2）；

K－滲透系數（m/min）；

I—水力梯度，滲透系數為1的滲透流速；

?

式中Z－試坑內水層厚度（m）；

L－在試驗時間段內，水由試坑底向土層中滲透的深度（m）；

?－水向干土中滲透時，所產生的毛細壓力，以水柱高表示（m）。試驗地點土為粘性，其大小約為1；

時間min

滲透深度（cm）

水力梯度I

滲透系數m/mim150

3.200.0024530.001050.0006100.0004200.0004300.0004

（2）滲透速度隨時間變化的曲線?

8.   試驗成果分析及工程應用

由于經濟成本低且簡便易行，在包氣帶巖層參數的求取中，雙環滲水試驗具有重要的實用價值，但要慎重對待試驗數據采集和處理，在采集中盡量避免人為誤差，在處理中力求減小概化誤差。

由于基于垂向一維滲流，在公式法求滲透系數的過程中，側向滲透對求解結果的影響頗大。因此，在雙環試驗中保持內、外環水層高度*很重要。

在入滲速度近似法求k中，約束條件為HS+0.5HC/Lw很小，要使此條件得到滿足，控制上試環水層厚度在10cm以下是必要的。

雙環滲水試驗對滲透系數較大的松散巖類孔隙巖層的適用性較好，而對滲透系數較小的粘土、亞粘土巖層的適用性較差。

圓柱體試件的靜力受壓彈性模量。  

混凝土彈性模量測定儀儀器參數 

  產品符合GB11971、GB/T50081-2002標準要求

1、千分表量程 0～1mm    

2、上、下環中心距 150mm  

混凝土彈性模量測定儀試件尺寸 

φ150×300mm    

150×150×300mm    

100×100×300mm    

毛重/凈重 5kg  

混凝土彈性模量測定儀結構及操作方法 

  本測定儀由上環、下環、接觸桿、千分表和緊定螺釘組成.  

  試驗開始前，將彈性模量測定儀放置于平整的平面上，旋出試塊緊定螺釘，裝上千分表，送開固定板緊定螺釘，取下固定板，則測定儀已在試塊上定位。將測定儀連同試塊置于壓力試驗機的下壓板上，試塊中心與壓力機下壓板中心對準，千分表調零。  

混凝土彈性模量測定儀

      開動壓力機，當上壓板與試件接近時，調整球座，使接觸均衡，以0.2-0.3mpa/s的速度連續而均勻地加載到Pa（即試件預期破壞荷載值的40%），然后以同樣速度卸荷至零，如此反復預壓3次。在預壓時，觀察壓力機及千分表是否正常。試件兩側千分表變形之差，不得大于變形平均值的15%，更不能正負異向，當采用100mm×100mm截面的試件時，其兩側變形之差，不得大于變形平均值的20%，否則用硬木輕敲球座調整，或調整試件位置。用上述速度進行第四次加荷，先至初載荷,先至初載荷PO（約為0.5MPA），保持30S，分別讀兩側千分表△O，然后加荷至PA，保持約30秒，分別讀兩側千分表△A，分別計算兩側變形增值△A-△O，并計算出平。

均值，設為△4；讀取△A后即以同樣速度卸荷至PO，保持約30秒，分別讀兩側千分表讀數△00，同上步驟，進行第五次加荷，求出△50  

   △5與△4之差應不大于0.0002（L=150mm),否則，應中伏上述步驟，直至兩次相鄰加荷變形值之差符合要求，以后一次變形值△0為準。然后卸去千分表，以同樣速度繼續加荷至試件破壞，記下循環軸心抗壓強度Ra.  試驗結果計算 

  混凝土抗壓彈性模量Ec按下式計算：    

   PA-終載荷（N）    

   PO-初載荷（N）  

  △a-第五次或后一次加荷，試件兩側在PA及PO    

  作用下變形差平均值（mm)    

  L-標距（mm)  

  A-試件斷面積（mm2)  

  以3根試件實驗結果的算術平均值為測定值。若任一抽心抗壓強度平均值之差超過平均值20%，則EC按另兩根試件試驗結果的算術平均值計算，若兩根試件結果超出規定，試驗無效。結果精確至100Mpa