土工合成材料垂直滲透儀垂直滲透性能試驗(yàn)（恒水頭法）
1、適用范圍
本方法規(guī)定了土工織物及復(fù)合土工織物在系列恒定水頭下垂直滲透性能的試驗(yàn)方法。
本方法適用于土工織物和復(fù)合土工織物。
2、儀器設(shè)備及材料
土工合成材料垂直滲透儀：滲透儀的zui小直徑50mm，能使試樣與夾持器周壁密封良好，沒(méi)有滲漏。儀器能設(shè)定的zui大水頭差應(yīng)不小于70mm，有溢流和水位調(diào)節(jié)裝置，能夠在試驗(yàn)期間保持試件兩側(cè)水頭恒定，有達(dá)到250mm恒定水頭的能力。測(cè)量系統(tǒng)的管路應(yīng)避免直徑的變化，以減少水頭損失。有測(cè)量水頭高度的裝置，到0.2mm。
供水系統(tǒng)：試驗(yàn)前用抽氣法或煮沸法脫氣，水中的溶解氧含量不得過(guò)10mg/kg。溶解氧含量的測(cè)定在水入口處進(jìn)行，溶解氧的測(cè)定儀器或儀表應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。水溫控制在18℃——22℃。
其他用具：秒表，到0.1s；量筒，到10mL；溫度計(jì)，到0.2℃
3、試樣制備
取樣：按本作業(yè)指導(dǎo)書的規(guī)定取樣。試樣數(shù)量和尺寸：試樣數(shù)量不小于5塊，其尺寸應(yīng)與土工合成材料垂直滲透儀相適應(yīng)。
試樣要求：試樣應(yīng)清潔，表面無(wú)污物，無(wú)可見(jiàn)損壞或折痕，不得折疊，并應(yīng)放置于平處，上面不得施加任何荷載。
4、試驗(yàn)步驟
A.將試樣置于含潤(rùn)濕劑的水中，至少浸泡12h直至飽和并趕走氣泡。潤(rùn)濕劑采用0.1%V/V的烷基苯磺酸鈉。
B.將飽和試樣裝入滲透儀的加持器內(nèi)，安裝過(guò)程應(yīng)防止空氣進(jìn)入試樣，有條件時(shí)宜在水下裝樣，并使所有的接觸點(diǎn)不漏水。
C.向滲透儀注水，直到試樣兩側(cè)達(dá)到50mm的水頭差。關(guān)掉供水，如果試樣兩側(cè)的水頭在5min內(nèi)不能平衡，查找是否有未排除干凈的空氣，重新排氣，并在試驗(yàn)報(bào)告中注明。
D.調(diào)整水流，使水頭差達(dá)到70mm±5mm，記錄此值，到1mm。待水頭穩(wěn)定至少30s
后，在規(guī)定的時(shí)間周期內(nèi)，用量杯收集通過(guò)儀器的滲透水量，體積到10mL，時(shí)間到。收集滲透水量至少1000mL，時(shí)間至少30s。如果使用流量計(jì)，流量計(jì)至少應(yīng)有能測(cè)出水頭差70mm時(shí)的流速的能力，實(shí)際流速由zui小時(shí)間間隔15s的3個(gè)連續(xù)讀數(shù)的平均值得出。
E.分別對(duì)zui大水頭差0.8、0.6、0.4和0.2倍的水頭差，重復(fù)上述程序，從zui高流速開(kāi)始，到zui低流速結(jié)束，并記錄下相應(yīng)的滲透水量和時(shí)間。如果使用流量計(jì)適用同樣的原則。
F.記錄水溫，到0.2℃。
G.對(duì)剩下的試樣重復(fù)上述試驗(yàn)步驟。
5、結(jié)果計(jì)算
流速指數(shù)：按下式計(jì)算20℃時(shí)的流速V20(mm/s)：
V20=tTAVR
式中：
V---滲透水的體積（m3）
RT---T℃水溫時(shí)的水溫修正系數(shù)
A---試樣過(guò)水面積（m2）
t---達(dá)到水體積V的時(shí)間（s）
如果使用流速計(jì)，流速VT直接測(cè)定，則按公式計(jì)算20℃時(shí)的流速V20(mm/s)：
V20=VTRT
計(jì)算每塊試樣不同水頭差下的流速V20。
使用計(jì)算法或圖解法，
用水頭差h對(duì)流速V20通過(guò)原點(diǎn)作曲線。在一張圖上繪出5個(gè)試樣的水頭差h對(duì)流速V20的曲線5條。
通過(guò)計(jì)算法或圖解法求出5個(gè)試樣50mm水頭差的流速值，給出平均值和zui大、zui小值。平均值為該樣品的流速指數(shù)，到1mm/s。
垂直滲透系數(shù)：計(jì)算實(shí)際水溫下的垂直滲透系數(shù)k：
k=v/i=hv
式中：
k---實(shí)際水溫下的垂直滲透系數(shù)(mm/s)
v---垂直土工織物平面水的流動(dòng)速度(mm/s)
i---土工織物上下兩側(cè)的水力梯度
δ---土工織物試樣厚度(mm)
△h---對(duì)土工織物試樣施加的水頭差(mm) 按下式計(jì)算20℃水溫下的垂直滲透系數(shù)k20：
k20=kRT
式中：k20---水溫20℃時(shí)的垂直滲透系數(shù)(mm/s)
k---實(shí)際水溫下的垂直滲透系數(shù)(mm/s)
RT---T℃水溫時(shí)的水溫修正系數(shù)
透水率：計(jì)算水溫20℃時(shí)的透水率θ20：
θ20= k20/δ= V20/△h
式中：
θ20---水溫20℃時(shí)的透水率(1/s)
k20---水溫20℃時(shí)的滲透系數(shù)(mm/s)
δ---土工織物厚度(mm)
V20---水溫20℃時(shí)，垂直土工織物平面水的流動(dòng)速度(mm/s)
△h ---對(duì)土工織物試樣施加的水頭差(mm)
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