水利工程甲级资质所需要掌握的技能之原位密度、渗透系数（注水）

本文介绍基础处理工程检测12项（原位密度、标准贯入击数、地基承载力、单桩承载力、桩身完整性、防渗墙墙身完整性、锚索锚固力、锚杆拉拔力、锚杆杆体入孔长度、锚杆注浆饱满度、透水率（压水）、渗透系数（注水））中的原位密度、渗透系数（注水）的试验方法

41.1.1原位密度试验方法有环刀法、灌砂法、灌水法
41.1.2环刀法适用于细粒土。灌砂法、灌水法适用于细粒土、砂
类土和砾类土。

41.2.1本试验所用的仪器设备应符合下列规定:
1灌砂法密度试验仪(图41.2.1):包括漏斗、漏斗架、防风筒、套环、附有3个固定器;

2台秤:称量10kg,分度值5g;称量50kg,分度值10g;
3量砂:粒径0.25mm~0.50mm的干燥清洁标准砂10kg~40kg
4其他:有盖的量砂容器、直尺、铲土工具
41.2.2用套环的灌砂法试验应按下列步骤进行:
1选定具有代表性的一块面积约40cm×40cm的场地并将地面铲平。检查填土压实密度时,应将表面未压实土层清除掉,并将压实土层铲去一部分,其深度视需要而定,使试坑底能达到规定的深度。
2称盛量砂的容器加量砂质量。按图41.2.1所示,将仪器放在整平的地面上,用固定器将套环固定。开漏斗阀,将量砂经漏斗灌入套环内,待套环灌满后,拿掉漏斗、漏斗架及防风筒,无风可不用防风筒,用直尺刮平套环上砂面,使与套环边缘齐平。将刮下的量砂细心倒回量砂容器,不得丢失。称量砂容器加第1次剩余量砂质量。
3将套环内的量砂取出,称量,倒回量砂容器内。环内量砂允许有少部分仍留在环内。
4在套环内挖试坑,其尺寸应符合表41.2.2的规定。挖坑时要特别小心,将已松动的试样全部取出。放入盛试样的容器内,将盖盖好,称容器加试样质量,并取代表性试样,测定含水率。

5在套环上重新装上防风筒、漏斗架及漏斗。将量砂经漏斗灌人试坑内,量砂下落速度应大致相等,直至灌满套环。
6取掉漏斗、漏斗架及防风筒,用直尺刮平套环上的砂面,使与套环边缘齐平。刮下的量砂全部倒回量砂容器内,不得丢失。称量砂容器加第二次剩余量砂质量。
41.2.3不用套环的灌砂法试验应按下列步骤进行:
1应按本标准第41.2.2条第1款的规定选择试验地点,在刮平的地面上应按本标准表41.2.2的规定挖坑;
2称盛量砂容器加量砂质量,在试坑上放置防风筒和漏斗,将量砂经漏斗灌入试坑内,量砂下落速度应大致相等,直至灌满试坑;
3试坑灌满量砂后,去掉漏斗及防风筒,用直尺刮平量砂表面,使与原地面齐平,将多余的量砂倒回量砂容器,称量砂容器加剩余量砂质量。
41.2.4计算应符合下列规定。
湿密度应按下列公式计算:
1)用套环法:

2)不用套环法:

2干密度应按下式计算

3本试验需进行两次平行测定,取其算术平均值。
41.2.5灌砂法试验的记录格式应符合本标准附录D表D.71、表D.72的规定。

41.3.1本试验所用的仪器设备应符合下列规定:
1储水筒:直径应均匀,并附有刻度;
2台秤:称量20kg,分度值5g;称量50kg,分度值10g;
3薄膜:聚乙烯塑料薄膜;
4其他:铲土工具、水准尺、直尺等
41.3.2灌水法试验应按下列步骤进行:
1将测点处的地面整平,并用水准尺检查
2应按本标准表41.2.2的规定确定试坑尺寸,按确定的试坑直径划出坑口轮廓线,在轮廓线内下挖至要求的深度。将坑内的试样装入盛土容器内,称试样质量,取有代表性的试样测定含水率;
3试坑挖好后,放上相应尺寸的套环,并用水准尺找平,将大于试坑容积的塑料薄膜沿坑底、坑壁紧密相點(图41.3,2);

4记录储水筒内初始水位高度,拧开储水筒内的注水开关,将水缓慢注入塑料薄膜中。当水面接近套环上边缘时,将水流调小,直至水面与套环上边缘齐平时关注水开关,不应使套环内的水溢出;持续3min~5min,记录储水筒内水位高度。
41.3.3计算应符合下列规定
1试坑体积应按下式计算:

2湿密度及干密度按下列公式计算,计算至0.01g/cm3:

3本试验需进行两次平行测定,取算术平均值。
41.3.4灌水法试验的记录格式应符合本标准附录D表D.73的规定。

42.1.1本试验采用试坑注水法,可测定非饱和土的渗透参数。

42.1.2试验方法有双环法和单环法,砂土及粉土宜用单环法,黏性土宜用双环法。

4.2.1本试验试验装置可采用图42.2.1所示的形式。

42.2.2本试验所用的仪器设备应符合下列规定:
1铁环:双环法为内环直径25cm、高15cm,外环直径50cm、高15cm。单环法铁环直径37cm~75cm(铁环横截面积100cm2)、高15cm。在木支架上倒置着容量为5000mL ~ 10000mlL装有斜口玻璃管和橡皮塞的供水瓶,根据试验需要可为一个或多个。供水瓶的分度值为50ml
2温度计:量程0℃~50℃,分度值1C。
3其他设备:土钻、吸水球及原位测含水率设备。

42.3.1应在试验地区拟定的测试土体中按预定深度开挖一面积不小于1.0m×1.5m的试坑,在坑底再下挖一直径等于外环、深10cm~15cm的贮水坑,整平坑底。
42.3.2把铁环细心放入贮水坑中,钢环入土深度至环上的起点刻度。双环法应使内、外环成同心圆状,两环上缘应在同一水平面上。压环时,须防止土的压实或变形。如扰动过大须重新挖试坑另做。
42.3.3在环底部土体上均铺2cm厚的砾石层,然后向环内注入清水至满,安放支架至水平位置。将供水瓶注满清水后倒置于支架上,供水瓶的斜口玻璃管插入环内水面以下。双环法注水时,支架上倒置2个注满清水的供水瓶,2个供水瓶的斜口玻璃管分别插入内环和内外环之间的水面以下,玻璃管的斜口应在同一高度上,即环口水平面
42.3.4打开橡皮塞,调节供水瓶出水量,以保持环内水位不变。双环法注水时,内环和内外环之间的水面应在同一高度。
42.3.5记录渗水开始时间及供水瓶的水位和水温。经一定时间后,测记在此时间内由供水瓶渗入土中的水量,直至流量稳定为止。
42.3.6从供水瓶流出的水量达稳定后,在1h~2h内测记流出水量至少5次~6次。每次测记的流量与平均流量之差不应超过10%。双环法主要侧记内环供水瓶的流量。
42.3.7试验结束后,拆除仪器,吸出贮水坑中的水。
42.3.8在离试坑中心3m~4m以外,钻几个3m~4m深的钻孔,每隔0.2m取土样1个,平行测定其含水率。根据含水率的变化,确定渗透水的入渗深度。

42.4.1渗透系数应按下列公式计算:

42.4.2试坑注水法渗透试验的记录格式应符合本标准附录D表D.74的规定。