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試坑法單環(huán)法和雙環(huán)法滲水試驗步驟及注意事項

閱讀:3501      發(fā)布時間:2023-6-6
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試坑法單環(huán)法和雙環(huán)法滲水試驗操作步驟

 試驗工具及規(guī)格

鐵鍬2把、小鏟子2個、刻度尺1把(50㎝)、儲水瓶1個、鐵環(huán)1個(高為20cm、直徑為35.75cm(面積1000cm2)、秒表1個。

 試驗步驟及注意事項

1) 在的地點(diǎn)挖一個圓坑,坑底平整,坑的深度大于20cm,直徑大于鐵環(huán)直徑。

2) 把鐵環(huán)放入坑內(nèi),等鐵環(huán)需放置水平狀態(tài)之后鐵環(huán)外壁拄土搗實(shí),以防環(huán)內(nèi)水外漏。

3) 將刻度尺緊貼鐵環(huán)內(nèi)壁放至坑底,將其固定于環(huán)壁。

4) 將馬里奧特瓶水加入鐵環(huán)內(nèi)水深為10cm,停止加水,開始計時。

 試驗方法

1) 常用方法有試坑法、單環(huán)法和雙環(huán)法。

2) 試坑法在表層干土中挖一試坑,坑底要高出潛水面3-5m,向試坑內(nèi)注水,水位高出坑底約10m,求出單位時間從坑底滲入地下的水量Q,計算平均滲透速度V=Q/F,F為坑底面積。V=KI,滲透時間很長時,I≈1,則垂直滲透系數(shù)K ≈V。

 

 

1) 單環(huán)法:是在試坑內(nèi)嵌入一個高為20cm、直徑為35.75cm(面積1000cm2)的鐵環(huán),用馬里奧特瓶控制鐵環(huán)內(nèi)水深為10cm。持續(xù)加水,使?jié)B入地下的水量Q恒定不變時為止,同試坑法,此時垂直滲透系數(shù)K=V=Q/F。

如果系統(tǒng)地記錄加入的水量隨時間的變化曲線,求各時間段的平均滲透速度,繪制下圖,在漸近線時的滲透速度即為垂直滲透系數(shù)。

 

2) 雙環(huán)法:為了消除單環(huán)試驗時側(cè)向下滲可能產(chǎn)生的誤差,在試坑內(nèi)嵌入兩個鐵環(huán),高度120cm;外環(huán)直接可取50cm,內(nèi)環(huán)直徑取25cm。用馬里奧特瓶控制內(nèi)外內(nèi)水深均保持在10cm左右,用內(nèi)環(huán)試驗資料計算滲透系數(shù)。由于內(nèi)環(huán)中的水只產(chǎn)生垂向滲透,排除了側(cè)向滲透帶的誤差,因此比試坑法和單環(huán)法精度要高。(理論上是這樣的,但在實(shí)際操作過程中,由于兩環(huán)之間可能存在水力聯(lián)系而得到錯誤的結(jié)論。

2)根據(jù)滲水試驗資料計算巖層滲透系數(shù)

當(dāng)滲水試驗進(jìn)行到滲入水力趨于穩(wěn)定時,可按下時精確計算滲透系數(shù):

K=Ql/[F(H’K+Z+l)]

Q—穩(wěn)定的滲入水量;F—試坑(內(nèi)環(huán))滲水面積;Z—試坑(內(nèi)環(huán))中水層厚度;H’K—毛細(xì)壓力(一般等于巖石毛細(xì)上升高度之半);l—試驗結(jié)束時水的滲入深度(挖開測定)。

當(dāng)滲水試驗進(jìn)行相當(dāng)長時間滲入量仍未達(dá)到穩(wěn)定時,可用以下變流量公式計算:

 

 

式中:V1、V2經(jīng)過t1t2時間的總滲入水量(即總給水量);F試坑(內(nèi)環(huán))滲水面積;a1代用系數(shù)(可用簡單試算法求出)

3)滲水試驗的成果包括:

1) 試坑平面位置圖;

2) 水文地質(zhì)剖面圖與試驗安裝示意圖

3) 滲透速度歷時曲線;

4) 滲透系數(shù)的計算;

5) 原始記錄表格。

 

 

 


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