滲透系數的測試

注意根據場地水文地質條件以及工程設計施工的需要，選擇以下方法。

1、滲水試驗

試抗滲水試驗適用于測定包氣帶非飽和巖土層的滲透系數，常用的有試坑法、單環法和雙環法。

1.試坑法

是在表層土中挖一試坑，坑底離潛水位3～5m，試坑為方形、圓形均可，面積1000cm2，坑底鋪設2cm厚的砂礫石層，試驗開始時，控制流量連續均衡，必須使試坑中的水層厚度保持常數(10cm為宜)，在坑底設置一標尺，便于觀測坑內水位，求出單位時間內滲入坑底的水量Q，除以坑底面積F，得到平均滲透速度v。即v=Q/F，當坑內水柱高度不大于或等于10cm時，可認為水頭梯度近于1，則k=v。

2.單環法

是在試坑底嵌入一高20cm，直徑37.75cm的鐵環，該鐵環圈定的面積為1000cm2。在試驗開始時，用Mariotte瓶控制環內水柱，保持在10cm高度，試驗進行到滲水量Q固定不變時為止，此時所得的滲透速度(v)即為該巖土的滲透系數。

通過系統記錄滲水量，求得各時間段內的平均滲透速度，據此編繪滲透速度歷時曲線圖。

2、注水試驗

鉆孔注水試驗適用于地下水位埋藏較深，不便于進行抽水試驗的場地，或在干的透水巖土層中進行。

注水試驗裝置見上圖。

連續往孔內注水，形成穩定的水位和常量的注入量。注水穩定時間因目的和要求不同而異，一般為4～8h，以此數據計算巖土層的滲透系數k值。

3、抽水試驗

抽水試驗為巖土工程勘察中查明建筑場地的地層滲透性，測定有關水文地質參數常用方法之一。應根據勘察工作的目的要求和水文地質條件的差異采用不同的抽水試驗類型。

1、抽水試驗的類型

(2)根據試驗段長度與含水層厚度的關系可分完整孔與非完整孔兩種，在選擇計算公式時應予區別。

①完整孔 — 抽水試驗孔深度達到含水層底部，并且含水層的整個厚度中孔壁都是透水的，即過濾器的長度等于含水層厚度。

②非完整孔 — 抽水試驗孔深度沒有達到含水層底部，即過濾器長度小于含水層的厚度。

(3)抽水試驗孔中存在多個含水層，在進行抽水試驗時又可分為分層抽水與混合抽水。

①分層抽水試驗 — 利用不同深度的鉆孔進行分層或分段抽水，以便取得不同埋深的各個或各段含水層的滲透系數以及水位、水量等水文地質參數。

②混合抽水試驗 — 當含水層數較多，且含水層之間的水力特征基本一致時可采用混合抽水，概略地確定某含水層組的有關水文地質參數。

(4)根據抽水試驗時水量、水位與時間關系，又分為穩定流抽水試驗和非穩定流抽水試驗。

①穩定流抽水試驗 — 抽水量與水位降深在規定的穩定延續時間內，不隨時間而變化，同時相對穩定，按裘布依的基本公式或推導的公式計算滲透系數。

②非穩定流抽水試驗——抽水量與水位降深隨抽水時間的延續而變化。按泰斯基本公式或推導的公式計算滲透系數。

在巖土工程勘察中仍大量采用穩定流抽水試驗，必要時用少量非穩定流抽水試驗計算水文地質參數。

2、抽水試驗的技術要求

(1)抽水孔與觀測孔的布置

抽水孔位置應根據試驗的目的，結合場地水文地質條件、地形、地貌條件以及周圍環境，布置在有代表性地段。

觀測孔的布置應圍繞主孔，可布置1～2排，首先應布置在與地下水流向相垂直的方向上，當布置兩排時，另一排應布置在平行地下水流向的方向上，與抽水孔的距離以l～2個含水層厚度為宜，并掌握近抽水孔處較密，遠抽水孔處較稀，透水性強的巖土較之透水性弱的巖土距離較稀的原則，參見有關書籍。觀測孔深度一般要求進入抽水試驗段厚度之中，若為非均質含水層，觀測孔的深度應與抽水孔一致。

(2)對水位降深及延續時間要求

經抽水后測得的穩定水位與原靜止水位之間的垂直距離稱為降深;抽水后所得到穩定水位和穩定流量所需延續一段時間，這個過程稱為一個落程，巖土工程勘察中抽水試驗穩定延續時間一般為8～24h。

抽水試驗一般要求進行三個落程，當進行簡易抽水試驗時可進行兩個落程，各個落程的水位降深宜采用下列數值。

S1=1/6H; S2=1/4H; S3=1/3H

或按 S3=Smax ; S2=2/3S3 ; S1=1/3S3

式中 H-潛水水柱高度(由靜水位至孔底)(m);承壓水層隔水頂板以上水柱高度(m);

S1、S2、S3-分別為三個落程的降深值(m)。

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