水利水电双环注水试验装置

水利水电双环注水试验装置

一、实验目的和意义
双环法试验是野外测定包气带非饱和松散岩层的渗透系数的常用的简易方法，试验的结果更接近实际情况。供应商沧州森众试验仪器有限公司利用这个试验资料研究区域性水均衡以及水库、灌区、渠道渗漏量等都是十分重要的。

二、实验方法 野外测定包气带非饱和松散岩层的渗透系数zui常用的是试坑法，单环法和双环法。其中双环法的精度zui高。

三、实验原理 在一定的水文地质边界以内，向地表松散岩层进行注水，使渗入的水量达到稳定，即单位时间的渗入水量近似相等时，再利用达西定律的原理求出渗透系数（K）值。 在坑底嵌入两个高约20cm，直径分别为0.25m和0.5m的铁环，试验时同时往内、外铁环内注水，并保持内外环的水柱都保持在同一高度，以0.1m为宜，由于外环渗透场的约束作用使内环的水只能垂向渗入，因而排除了侧向渗流的误差，因此它比试坑法和单环法的精度都高。 图1双环法渗水试验示意图

四、实验仪器 双环、铁锹、尺子、水桶、胶带、橡皮管

五、实验步骤
（1）选择试验场地，在潜水埋藏深度大于5m的地方为好。如果潜水埋深小于2m时，因渗透路径太短，测得的渗透系数不真实，就不要使用渗水试验。
（2）按双环法渗水试验示意图，安装好试验装置。
（3）往内、外铁环内注水，并保持内外环的水柱都保持在同一高度，以0.1m为宜。
（4）按一定的时间间隔观测渗入水量。开始时因渗入量大，观测间隔时间要短，稍后可按一定时间间隔比如每10分钟观测一次，直至单位时间渗入水量达到相对稳定，再延续2～4小时即可结束试验。

六、注意事项
（1）随时保持内外环的水柱都保持在0.1m的同一高度。
（2）向供水瓶注水时，做好水量转换的换算

七、实验成果
（1）野外渗水试验的记录格式见表1。 表1 野外渗水试验记录 工程名称                    试验者          工程编号                    计算者            试验日期                    校核者            试验次数 经过的时间(s) 渗透流量m3/min 渗透速度m/min 渗透系数m/min 注：A双环内径面积（314cm2） I是水力梯度

（2）计算渗透系数 根据达西定律：               k=Q/AI  式中 Q稳定渗流量（m3/min）；      K渗透系数（m/min）；      A双环内径面积（m2）；      Z渗坑内水层厚度（m）；      L在试验时间段内，水由试坑底向土层中渗透的深度（m）；      Hk水向干土中渗透时，所产生的毛细压力，以水柱高表示（m）； L值可在试验后用手摇钻取样，测定其含水量变化得知。Hk按表2确定。如果当试验层为粗砂或粗砂卵石层，而试坑中水层厚度为10cm时，Hk与Z及L相比则很小I近似等于1，则 K=Q/A=V（渗透速度） 若试验层是粘性土类，可按Hk的实际数值代入公式计算得出I值，再利用 求得渗透系数（K）。 表2. 不同岩性毛细压力Hk表 岩石名称 Hk（m） 岩石名称 Hk（m） 重亚粘土轻亚粘土重亚砂土轻亚砂土 1.00.80.60.4 细粒粘土质砂粉砂细砂中砂 0.30.20.10.05 （3）成果 绘制试坑平面位置图； 计算渗透系数。 为了解在渗水试验过程中渗透流量及渗透速度随时间的变化，绘制渗透流量及渗透速度随的历时曲线。

SP-100型自密实混凝土竖向膨胀率

D.0.1本试验方法适用于自密实混凝土的竖向膨胀率的测定

D.0.2测试仪器工具应符合下列规定：

1百分表：量程10mm；

2百分表架：磁力表架；

3有机玻璃板：长140mm×宽80 mm×厚5 mm；

4试模板：100mm×100mm×100mm立方体试模的拼装缝应填入黄油，不得漏水；

5铲勺：宽60mm，长160 mm；

6钢垫板：长250mm×宽250 mm×厚15 mm普通钢板。

D.0.3仪表安装应满足下列要求

图D.0.3 竖向膨胀率装置示意图

1钢垫板：表面平装，水平放置在工作台上，水平度不应超过0.2；

2试模：放置在钢垫板上，不可摇动；

3有机玻璃板：平放在试模中间位置，其左右两边与试模内侧边留出10mm空隙；

4百分表：百分表与百分表架卡头固定牢靠。但表杆能够自由升降。安装百分表时要下压表头，使表针指到量程的1/2处左右。百分表不可前后左右倾斜。

5百分表架固定在钢垫板上。尽量靠近试模，缩短横杆悬臂长度。

D.0.4试验操作应按下列步骤进行：

1自密实混凝土搅拌均匀后立即灌模。从玻璃板的一侧灌入。一次灌至两侧流出浆体为止，灌注过程中尽量排出气体。注意尽量减少浆体对有机玻璃板产生的向上冲浮作用；

2有机玻璃板两侧浆体表面，用小刀轻轻抹成斜坡，斜坡的高边与有机玻璃相平。斜坡的低边与试模内侧顶面相平。抹斜坡的时间不应超过30s。成型温度、养护温度均为（20±℃）；

3做完斜坡，把百分表测量头垂直放在玻璃板上，在30s内记录百分读数h0。为初始读数；

4测定初始读数后30s内，有机玻璃板两侧自密实混凝土表面盖上二层湿棉布；

5从测定初始读数起，每隔2h浇水1次。连续浇水4次。以后每隔4h浇水1次。保湿养护至要求龄期，测定1h、3h、6h、12h、1d、3d试件高度读数；

6从测量初始读数开始，测量装置和试件应保持静止不动，并不受振动。

D.0.5竖向膨胀率应按下式进行计算：

                               （D-0-5）

式中：εt竖向膨胀率；

               h0——试件高度的初始读数（mm）；

               ht——试件龄期t时的高度读数（mm）；

h——试件基准高度100（mm）。

试验结果取一组三个试件的算术平均值，计算精确至0.01。