岩土工程师

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15 土工膜抗渗试验

15.1 目的和适用范围

15.1.1 本试验用于测定土工膜在水压作用下的渗透系数。

15.1.2 本试验适用于具有防水性能的各类土工膜。

15.2 试验设备及用具

15.2.1 抗渗试验设备见图15.2.1，主要包括如下附件。

图15.2.1抗渗仪示意图

1—气源;2—压力表;3—调压阀;4—水;5—油;6—滴定管;7—体变管;

8—土工膜;9—透水板;10—试样容器

15.2.2 试样容器：过水面积为20～100cm2，膜一例承受水压力，另一例为透水板。

15.2.3 体变管：借用《土工试验规程》三轴试验的体变管，当试样发生渗漏时，体变管内滴定管的油面下降，油的下降量即为通过试样渗出的水量。

15.2.4 管路系统：体变管与试样之间的联接管路系统必须充满水，在试验压力下各管路及接头不渗漏。

15.2.5 其他：压力表、秒表、温度计、量杯、吸球等。

15.2.6 恒压系统：包括气源、调压阀、压力表等，应在试验过程中保持恒压。

15.3 试祥准备

15.3.1 按本规程3.3.1规定裁剪试样。

15.3.2 每组试样不得少于5块，尺寸与试样容器相配。

15.4 操 作

15.4.1 对体变管、试样容器及管路系统进行排气，并充满水。

15.4.2 打开试样容器、注满水，依次放密封圈，试样，密封圈和透水板，全部夹紧。

15.4.3 试验前将体变管内油面调至较高位置。

15.4.4 用调压阀渐渐加压，无特定要求时，应加压至100kPa。

15.4.5 加压时观察油面，开始时油面下降较快，其中主要为系统变形所致，不必读数。同时检查管路和各接头是否有渗漏。

15.4.6 当油面下降速率逐渐稳定后可开始读数和记录，同时测记水温。

1 读数时间间隔视膜的渗水量而定，对渗水量大的试样应每隔3～5min读数一次;当渗水量很小时每隔30～60min读数一次。

2 对渗透性较大的试样，滴定管内的油面会较快降至滴定管底部，应及时调整抬高油面，并进行读数转换。

15.4.7 试验持续时间视渗水量△W稳定情况而定，当由渗水量计算的渗透系数基本不变时，即可停止试验。

15.4.8重复本节15.4.2～15.4.7对其余试样进行试验。

15.5 计 算

15.5.1 按下式计算渗透系数：

(15.5.1)

式中k20——20℃时的渗透系数，cm/s;

△W ——渗透水量，cm3;

A——试样过水面积，cm2;

δ——试样厚度，cm;

△h——土工膜两侧水位差，cm;

t——通过水量△W的历时，s;

ηT/η20——水的动力粘滞系数比，见本规程表7.6.1;

ηT——试验水温T℃时水的动力粘滞系数，kPa·s;

η20——20℃时水的动力粘滞系数，kPa·s。

15.5.2 计算全部试样渗透系数的平均值。

15.6 记 录

15.6.1 土工膜渗透试验记录格式见表A12。

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