隧道用土工布性能检测（五）讲解

隧道工程试验检测技术延时符隧道用土工布性能检测安徽交通职业技术学院主讲教师：叶生隧道用土工布性能检测垂直渗透性能试验内容内容依据《公路工程土工合成材料试验规程》（JTGE50-2006），采用恒水头法测定土工织物的垂直渗透特性参数，包括流速指数、垂直渗透系数、透水率等流速指数是指试样两侧50mm水头差下的流速（mm/s），试验精确到1mm/s垂直渗透系数是指单位水力梯度下垂直于土工织物平面的水的流速（mm/s）透水率是指垂直于土工织物平面流动的水，在水位差等于1时的渗透流速（L/s）隧道用土工布性能检测01目的及适用范围：适用于具有透水性能的土工织物。试验目的为确定土工织物在法向水流作用下的透水特性02仪器和仪具：1）常水头渗透仪渗透仪夹持器的最小直径为20mm，能使试样与夹持器周壁密封良好，没有渗漏仪器设定最大水头差≥70mm，有溢流和水位调节装置，保持试件两侧水头恒定，达到250mm恒定水头能力测量系统的管路避免直径的变化，以减少水头损失有测量水头高度的装置，精确到0.2mm试验用水按《水质溶解氧的测定碘量法》对水质的要求，采用蒸馏水或经过过滤的清水，必须用抽气法或煮沸法脱气，水中的溶解氧含量≤10mg/kg。溶解氧含量的测定在水入口处进行，溶解氧的测定仪器符合《水质溶解氧的测定碘量法》的有关规定水温控制在18~22℃2）其他设备和用品。温度计（精确0.2℃）、秒表（精度0.1s）、量筒（精度10mL）隧道用土工布性能检测试样制备0201取样方法同本节一所述试样数量，取不少于5块，尺寸大小与试验仪器相适应内容1内容2隧道用土工布性能检测实验步骤内容内容试样浸泡在湿润剂水中至少12h，至饱和，并驱走气泡将饱和的试样装入渗透仪的夹持器内，防止空气进入。在水下装样，所有接触点不漏水向渗透仪注水，直到试样两侧达到50mm的水头差关掉供水，试样两侧的水头在5min内不能平衡，查找是否有未排除干净的空气，重新排气，在试验报告中注明调整水流，使水头差达到70mm±5mm，记录此值，精确到1mm。水头稳定至少30s后，规定时间内，用量杯收集通过仪器的渗透水量，体积精确到10ml，时间精确到s。收集渗水量到少1000mL，时间至少30s。流量计至少能测出水头差70mm时的流速的能力，实际流速由最小时间间隔15s的3个连续读数的平均值得出分别对最大水头差0.8、0.6、0.4、0.2倍的水头差，重复程序，从最高流速开始，到最低流速结束，记录渗透水量和时间。使用流量计，适用同样的原则记录水温，精确到0.2℃对剩下的试样重复（2）~（6）的步骤隧道用土工布性能检测结果计算01流速指数按下式计算标准温度（20℃）下的流速：式中：V-渗透水的体积（m3）RT-T℃水温时的水温修正系数A-试样过水面积（m2）t-达到水体积V的时间如果采用流速计，流速直接测定，则隧道用土工布性能检测结果计算内容计算每块试样在不同水头差下的流速：使用计算法或作图法，用水头差h对流速通过原点作曲线。在同一图中绘制5个试样的水头差h对流速的5条曲线通过计算法或作图法，求出5个试样50mm水头差的流速值，并给出平均值、最大值、最小值。平均值作为该样品的流速指数，精确到1mm/s内容隧道用土工布性能检测02垂直渗透系数按下式计算实际水温下的垂直渗透系数k：式中：k-实际水温下的垂直渗透系数（mm/s）

v-垂直土工织物平面水的流动深度（mm/s）i-土工织物上下两侧的水力梯度

δ

-土工织物试样的厚度（mm）

△h

-土工织物试样施加的水头差（mm）

20℃温度下的垂直渗透系数k20按下式计算：式中：-T℃水温时的水温修正系数隧道用土工布性能检测1透水率标准温度（20℃）下的透水率按下式计算：式中：

θ20-标准温度（20℃）下式样的透水率（s-1）

k20-水温20℃下的垂直渗透系数（mm/s）v20-温度20℃下垂直土工织物平面水的流动深度（mm/s）

δ

-土工织物试样的厚度（mm）△h

-土工织物试样施加的水头差（mm）隧道用土工布性能检测报告一二三土工织物在标准温度（20℃）的渗透系数，也可同时给出透水率如果进行了不同压力下的渗透试验，给出渗透系数与压力的变化曲线对试验中发生的可能影响试验结果的情况做出必要的说明上述试验基于渗透试验服从达西定律进行，而达西定律仅适用于层流状态，实际上当水力坡降大于某一数值后，流态将由层流转变为紊流，达西定律将不再适用土工织物的渗透系数一般在8×10-4~5×10-1cm/s范围内，无纺土工布的渗透系数一般在4×10-3~5×10-1cm/s范围内。土工织物的厚度随法向压