㈠ 滲透系數的測定方法
滲透系數的測定方法主要分「實驗室測定」和「野外現場測定「兩大類。
1.實驗室測定法
目前在實驗室中測定滲透系數 k 的儀器種類和試驗方法很多,但從試驗原理上大體可分為」常水頭法「和變水頭法兩種。
常水頭試驗法就是在整個試驗過程中保持水頭為一常數,從而水頭差也為常數。 如圖:
試驗時,在透明塑料筒中裝填截面為A,長度為L的飽和試樣,打開水閥,使水自上而下流經試樣,並自出水口處排出。待水頭差△h和滲出流量Q穩定後,量測經過一定時間 t 內流經試樣的水量V,則
V = Q*t = ν*A*t
根據達西定律,v = k*i,則
V = k*(△h/L)*A*t
從而得出
k = q*L / A*△h=Q*L /( A*△h)
常水頭試驗適用於測定透水性大的沙性土的滲透參數。粘性土由於滲透系數很小,滲透水量很少,用這種試驗不易准確測定,須改用變水頭試驗。
變水頭試驗法就是試驗過程中水頭差一直隨時間而變化,其裝置如圖:水從一根直立的帶有刻度的玻璃管和U形管自下而上流經土樣。試驗時,將玻璃管充水至需要高度後,開動秒錶,測記起始水頭差△h1,經時間 t 後,再測記終了水頭差△h2,通過建立瞬時達西定律,即可推出滲透系數 k 的表達式。
設試驗過程中任意時刻 t 作用於兩段的水頭差為△h,經過時間dt後,管中水位下降dh,則dt時間內流入試樣的水量為
dVe = -a dh
式中 a 為玻璃管斷面積;右端的負號表示水量隨△h的減少而增加。
根據達西定律,dt時間內流出試樣的滲流量為:
dVo = k*i*A*dt = k*(△h/L)*A*dt
式中,A——試樣斷面積;L——試樣長度。
根據水流連續原理, 應有dVe = dVo,即得到
k = (a*L/A*t)㏑(△h1/△h2)
或用常用對數表示,則上式可寫為
k = 2.3*(a*L/A*t)lg(△h1/△h2)
2. 野外現場測定法
滲水試驗(infiltration test)一般採用試坑滲水試驗,是野外測定包氣帶鬆散層和岩層滲透系數的簡易方法。試坑滲水試驗常採用的是試坑法、單環法、和雙環法。 是試坑底嵌入兩個鐵環,增加一個內環,形成同心環,外環直徑可取0.5米, 內環直徑可取0.25米。試驗時往鐵環內注水,用馬利奧特瓶控制外環和內環的水柱都保持在同一高度上,(例如10厘米)。根據內環取的的資料按上述方法確定鬆散層、岩層的滲透系數值。由於內環中的水只產生垂直方向的滲入,排除了側向滲流帶的誤差,因此,比試坑法和單環法精確度高。內外環之間滲入的水,主要是側向散流及毛細管吸收,內環則是鬆散層和岩層在垂直方向的實際滲透。
當滲水試驗進行到滲入水量趨於穩定時,可按下式精確計算滲透系數(考慮了毛細壓力的附加影響):K(滲透系數)= QL/ F(H+Z+L)。
式中:
Q-----穩定的滲入水量(立方厘米/分);
F------試坑內環的滲水面積(平方厘米);
Z-----試坑內環中的水厚度(厘米);
H-----毛細管壓力(一般等於岩土毛細上升高度的一半)(厘米);
L-----試驗結束時水的滲入深度(試驗後開挖確定)(厘米)。
㈡ 可以說說觸探檢測的條件和標准嗎謝謝!
觸探分動力觸探和靜力觸探,動力觸探又分輕型、重型、超重型
靜力觸探試驗
靜力觸探試驗適用於軟土、一般粘性土、粉土、砂土和含少量碎石的土.靜力觸探可根據工程需要採用單橋探頭、雙橋探頭或帶孔隙水壓力量測的單、雙橋探頭,可測定比貫入阻力(ps)、錐尖阻力(qc)、側壁摩阻力(fs)和貫入時的孔隙水壓力(u)。
靜力觸探試驗的技術要求應符合下列規定::
1探頭圓錐錐底截面積應採用10c㎡或15c㎡,單橋探頭側壁高度應分別採用57mm或70mm,雙橋探頭側壁面積應採用150300c㎡,錐尖錐角應為60度。
2探頭應勻速垂直壓入土中,貫入速率為1.2m/min。
3探頭測力感測器應連同儀器、電纜進行定期標定,室內探頭標定測力感測器的非線性誤差、重復性誤差、滯後誤差、溫度漂移、歸零誤差均應小於1%FS,現場試驗歸零誤差應小於3%,絕緣電阻不小於500MΩ;
4深度記錄的誤差不應大於觸探深度的±1%;
5當貫入深度超過30m,或穿過厚層軟土後再貫入硬土層時,應採取措施防止孔斜或斷桿,也可配置測斜探頭,量測觸探孔的偏斜角,校正土層界線的深度;
6孔壓探頭在貫入前,應在室內保證探頭應變腔為已排除氣泡的液體所飽和,並在現場採取措施保持探頭的飽和狀態,直至探頭進入地下水位以下的土層為止;在孔壓靜探試驗過程中不得上提探頭;
7當在預定深度進行孔壓消散試驗時,應量測停止貫入後不同時間的孔壓值,其計時間隔由密而疏合理控制;試驗過程不得松動探桿。
靜力觸探試驗成果分析應包括下列內容:
1繪制各種貫入曲線:單橋和雙橋探頭應繪制ps-z曲線、qc-z曲線、fs-z曲線、Rf-z曲線、孔壓探頭尚應繪制ui-z曲線、qt-z曲線、ft-z曲線、Bq-z曲線和孔壓消散曲線:ut-lgt曲線;
其中Rf--摩阻比;
ui--孔壓探頭貫入土中量測的孔隙水壓力(即初始孔壓);
qt--真錐頭阻力(經孔壓修正);
ft--真側壁摩阻力(經孔壓修正);
Bq--靜探孔壓系數,
u0--試驗深度處靜水壓力(kPa);
оvo--試驗深度處總上覆壓力(kPa);
ut--孔壓消散過程時刻t的孔隙水壓力;
2根據貫入曲線的線型特徵,結合相鄰鑽孔資料和地區經驗,劃分土層和判定土類;計算各土層靜力觸探有關試驗數據的平均值,或對數據進行統計分析,提供靜力觸探數據的空間變化規律。
根據靜力觸探資料,利用地區經驗,可進行力學分層,估算土的塑性狀態或密實度、強度、壓縮性、地基承載力、單樁承載力、沉樁阻力、進行液化判別等。根據孔壓消散曲線可估算土的固結系數和滲透系數。
圓錐動力觸探試驗
圓錐動力觸探試驗的類型可分為輕型、重型和超重型三種,其規格和適用土類應符合表
的規定。
圓錐動力觸探試驗技術要求應符合下列規定:
1採用自動落錘裝置;
2觸探桿最大偏斜度不應超過2%,錘擊貫入應連續進行;同時防止錘擊偏心、探桿傾斜和側向晃動,保持探桿垂直度;錘擊速率每分鍾宜為15~30擊;
3每貫入1m,宜將探桿轉動一圈半;當貫入深度超過10m,每貫入20cm宜轉動探桿一次;
4對輕型動力觸探當N10>100或貫入15cm錘擊數超過50時,可停止試驗;對重型動力觸探,當連續三次N63.5>50時,可停止試驗或改用超重型動力觸探。
圓錐動力觸探試驗成果分析應包括下列內容:
1單孔連續圓錐動力觸探試驗應繪制錘擊數與貫入深度關系曲線;
2計算單孔分層貫入指標平均值時,應剔除臨界深度以內的數值、超前和滯後影響范圍內的異常值;
3根據各孔分層的貫入指標平均值,用厚度加權平均法計算場地分層貫入指標平均值和變異系數。
根據圓錐動力觸探試驗指標和地區經驗,可進行力學分層,評定土的均勻性和物理性質(狀態、密實度)、土的強度、變形參數、地基承載力、單樁承載力、查明土洞、滑動面、軟硬土層界面,檢測地基處理效果等。應用試驗成果時是否修正或如何修正,應根據建立統計關系時的具體情況確定。
㈢ 土工膜檢測項目及檢測方法 復合土工膜檢測標准
土工膜是一種廣泛應用在水利工程和道路工程中的防滲材料。正規廠家生產的土工膜在出廠前需要經過一系列嚴格的檢測,以確保其性能符合要求。土工膜的檢測項目包括外觀質量、寬度及長度、厚度偏差、毛糙高度、密度、拉伸屈服強度、屈服伸長率、拉伸斷裂強度及斷裂伸長率、直角撕裂負荷等。接下來,我們將詳細介紹這些檢測項目的具體要求和方法。
1. 外觀質量檢測要求產品在自然光線下目測,不允許存在斷頭、裂紋、分層、穿孔修復點和氣泡,糙面膜外觀應均勻無結塊、缺損等現象。晶點、僵塊和雜質的尺寸需用精度不低於0.1mm的量具進行測量。
2. 寬度和長度檢測時,需按照相關標准准備測量裝置,分別進行寬度和長度的測量。測量長度時,展開土工膜成疊層,每層長度不超過5m,層層相疊不超過20層,並保持疊層狀態相應時間。寬度測量時,用放大鏡檢查並調准位置,測量次數根據土工膜的總長度而定。
3. 厚度偏差的檢測需測量前對試樣進行調節,按照等分試樣長度的方法確定測量厚度的位置點,沿樣品寬度方向按一定長度等間距測量厚度。糙面聚乙烯土工膜厚度測量需採用能施加特定壓力的厚度測量器,結果取多次平均值。
4. 毛糙高度檢測需在糙面土工膜試樣上用深度計測量膜面凸出處(峰)與凹陷處(谷)表面之間的高度差,對樣品在寬度方向上所有有效點的測量值取平均值作為糙面土工膜的毛糙高度。
5. 密度檢測需准備好試樣與浸漬液,分別按標准方法制備玻璃浮標與密度梯度柱,用預先配製存放於容器中的輕液浸潤後,輕輕放入梯度柱中,待其高度位置趨於穩定平衡,測量其幾何中心高度,根據所得結果進行密度的計算。
6. 拉伸性能測定需檢測拉伸屈服強度、屈服伸長率、拉伸斷裂強度及斷裂伸長率。將預先制備好的5型試樣裝置於試驗機上,沿試樣縱向主軸以50mm/min±5mm/min的速度恆速拉伸,直到試樣斷裂或應力(負荷)或應變(伸長)達到預定值,計算測定相應結果。
7. 直角撕裂負荷檢測需根據標准方法制備並調節試樣後,將試樣夾在試驗機夾具上,夾入部分不大於22mm,並使其受力方向與試樣方向垂直,在50mm/min±5mm/min的試驗速度下進行試驗,記錄最大負荷值為直角撕裂負荷,並計算相應的直角撕裂強度。
8. 抗穿刺強度檢測需沿樣品幅寬方向均勻裁取試樣,兩端試樣到土工膜幅寬邊緣的距離應不小於150mm,並在特定條件下進行狀態調節。將試樣在不受拉伸的情況下牢固夾持在兩個圓板之間,以一定速度進行試驗直到金屬棒完全刺穿試樣,記錄最大力值作為抗穿刺強度。
9. 拉伸負荷應力開裂(切口恆載拉伸法)需在土工膜膜片上裁取啞鈴狀試樣,在試樣中部作一切口,將帶切口的試樣在恆載拉力下置於高溫表面活性劑中,測試並連續觀察,記錄直至達到規定時間或試樣斷裂的時間。
10. 炭黑含量檢測需一定量的樣品在氮氣流中於550℃±50℃熱解大約45min,並在900±50℃煅燒,根據熱解和煅燒前後的質量差計算炭黑含量。
11. 炭黑分散性檢測需將經過制備的試樣置於顯微鏡下進行隨機觀察,計算每個隨機觀察區中最大的炭黑團或內含物的面積,再根據炭黑分散體參考圖來判定其級數。
12. 氧化誘導時間(OIT)檢測需常壓氧化誘導時間主要通過測定試樣在高溫條件下開始發生自動催化反應的時間,對試樣的熱穩定性作出評價。高壓氧化誘導時間測定需將試樣和相應的參比材料放在高壓氧環境中,從室溫開始以恆定速率加熱。當達到特定的溫度,試樣保持在該溫度下直到氧化反應發生並顯示在熱量曲線上,從開始加熱到氧化反應發生的時間間隔即為氧化誘導時間。
13. 低溫沖擊脆化性能檢測需將在夾具中呈懸臂梁固定的試樣浸沒於精確控溫的傳熱介質中,按規定時間進行狀態調節後,以規定速度單詞擺動沖頭沖擊試樣。在-70℃下,沖擊30個樣品,25個以上不被破壞為通過。
14. 水蒸汽滲透系數檢測需在溫度38℃±0.6℃、相對濕度90±2%的環境條件下,按相關規范要求將乾燥劑和試樣放入對應的器皿中,並加上壓蓋,向杯子凹槽中澆灌密封蠟,處理好後稱量封好的透濕杯。將透濕杯放入已調好的恆溫恆濕箱中一定時間後取出,放入特定乾燥器中平衡30min後稱量。按照不同的時間間隔重復以上步驟稱量透濕杯,滿足條件時結束試驗,根據計算的水蒸氣透過量計算最終滲透系數。
15. 尺寸穩定性檢測需在土工膜上裁取100mm×100mm的試樣,在試樣兩對應邊的中點劃兩條互相垂直的標線,放在規定環境條件下進行狀態調節。在狀態調節環境下測量試樣原始標線間尺寸,將試樣置於100℃的溫度中15min後,在狀態調節環境下測量試驗後試樣標線間尺寸,並計算最終結果。
16. 85℃熱老化檢測需按照相關步驟和程序進行試樣的制備和調節,並在85℃條件下進行90d暴露試驗,每周應檢查試樣的變化情況。老化試驗結束後,測試老化後試樣的常壓氧化誘導時間。
17. 抗紫外線檢測需將試樣標記並以不受任何應力的方式固定在設備中的試樣架上,測試條件為UVA-340燈、在340nm波長的輻照強度為0.76W/㎡,在75℃±3℃下,照射周期為20h,然後在60℃±3℃下冷凝4h,循環試驗共計1600h,結束後進行相關結果的測定。
18. 2%正割模量測定方法需將按要求制備並調節過的5型試樣放到夾具中,並使試樣的長軸線與試驗機的軸線成一條直線,以50mm/min的試驗速度完成拉伸試驗後,根據所得數據計算最終結果。
復合土工膜檢測標准包括LDPE、LLDPE、EVA、HDPE等材料的厚度、寬度、拉伸強度、斷裂伸長率、直角撕裂強度、水蒸氣滲透系數、使用溫度范圍、炭黑含量、耐環境應力開裂、低溫沖擊脆化性能等。這些標准有助於確保土工膜在各種環境條件下都能保持良好的性能。