一、简介

粗粒土垂直渗透变形仪符合GB/T 50123-2019《土工试验方法标准》；DL/T5356-2006《水电水利工程粗粒土试验规程》；SL237-056-1999《水电水力工程粗粒土试验规程》试验方法采用渗透水流从下向上，主要用于测定粗颗粒土在渗流水通过时，试样的垂直渗透系数和细颗粒随渗流逐渐流失的临界坡降（管涌）及土体整体浮动时的破坏坡降（流土）。

二、技术参数

1、试筒尺寸：内直径300mm*高600mm

2、加荷设备：1套（杠杆加压）

3、供水箱规格：440*200*450mm

4、溢流水箱规格：160*100*120mm

5、控制：触摸屏

6、整机重量：450KG

三、仪器结构：

本仪器由：机箱、试件桶、供水箱、溢流水箱、加荷设备、溢流水箱提升设备、触摸屏和软管等部件组成

1.供水设备：不锈钢水箱（可保持常水头试验）、橡皮管、提升架

  2.加荷设备：活塞杆、加荷框架、加荷杠杆和表分表支架

  3.量测设备：测压管。

注：其它均由实验室自行配备

四：试样的制备

1.1、扰动试样制备。

1. 从风干、松散的土样中，取具有代表性土样。进行颗粒分析试验，确定试样的颗粒级配，并绘制颗粒级配曲线。

2. 根据试验土样粒径，按仪器内径应大于试样粒径d₈₅的5倍选择仪器。当常规试验的仪器内径不能满足要求时，应设计加工大直径的渗透变形仪。或根据试验情况，亦可对最大允许粒径以上的粗颗粒。

3. 根据需要控制的干密度及试样高度，按式计算试样质量：

  式中   m_d=ρ_dπγ²h′     

m_d-----试验需要的干土质量，g

ρ_d------需控制的干密度，g/cm³

γ-------仪器筒身半径，cm

h′------试样高度，cm

4. 称取试样后，为减少粗细颗粒分离现象，保证试样的均匀性应当分层装填试样，且每层的级配应相同，还可酌加相当于试样质量1%-2%的水分，拌和均匀后再进行装样。

5. 将称好的试样均匀分层装入仪器中，用击实锤（对于风化石渣或易击碎之土料可采用振动加密法）击实。达到要求的密度试样总厚度：砂土不小于10cm；细砾石不小于15cm；中粗砾石为20-25cm；卵石不应小于d₈₅的3-5倍，以包括试样中最大颗粒为度。装填分层厚度：砂土一般为2-3cm；砂砾石及砂卵石为d₈₅的1.5-2.0倍，

2.2、原状试样制备

1.取样位置。应选择有代表性地层和渗流流态条件的不同部位，如防渗墙底部、坝基内部段、水流出逸段、抗渗强度较低处等部位取样。

2.在取样地点。首先挖一尺寸大于试样尺寸的土柱，除去土样表面的扰动土，再用削土工具小心地慢慢地将土样削至所要求尺寸(圆形)。

3.环绕土柱底四周的水平土面上铺垫一层砂，并使垫砂平整。

4.套上筒身，筒身与试样周围间隙大致相等，埋设中间测压管，间距10cm左右，然后在试样周围浇注膨胀快凝水泥砂浆（配合比：水灰比0.65、灰砂比1:1，掺20%生石膏。20%氯化钙。0.005%铝粉），浇好养护。

5.待砂浆有一定强度后（一般24h），小心地切断土柱，然后连同筒身运至室内。将试样削平，在试样下端放置下透水板及斜透水板。接上下进水口，并与供水管连接。

五、试样饱和

1.试样装好后，测量试样的实际厚度，然后采用热水饱和法进行饱和，即在供水箱内储存热水，使水位略高于试样底部位置，再缓慢的提升水箱，每次提升1cm，待水箱水位与试样中水位相等，并停10min后，再提升水箱，随着供水箱上升，让水由仪器底部向上渗入，使试样缓慢饱和，以完全排除试样中的空气。与此同时，随着水位上升，迎接同相应的测压管。

2.为减少试验过程中由于试验用水分离出的气泡堵塞试样孔隙，影响试验准确度，力求使试验用水的温度等于或高于室温，或采用其他排气措施。

六、使用步骤

1.将试件桶的上桶及中桶取下，在下透水板上面铺一层滤网，然后在滤网的边缘涂抹一层防水材料（要求使用：油泥或橡皮泥），中桶法兰和下桶的法兰固定到一起，用螺栓固定紧。

2.右侧不锈钢水箱位置下降，然后将一定量的热水注到水箱中，打开试件桶下桶的下方阀门及上方排气阀门，给下桶冲水排气，待排气孔出水后，说明下桶已充满水；继续提升右侧不锈钢水箱的水位（可直接注水，也可直接提升水箱的高度，均可。每次提升1cm，待水箱水位与试样中水位相等，并停10min后，再次提升水箱的高度），水由试件桶的底部向上渗入，使试件缓慢饱和。

3.待试样筒水位达到溢流口位置时，开始调节初始渗透坡降（根据细粒含量大致判别试样渗透变形的破坏形式，选择初始渗透坡降及渗透坡降的递增值）。

4.在每次调节初始渗透坡降后30min至1h后，测记测压管水位，并用量筒测读渗水量3次。每次测度间隔时间一般为10至20min。同时测读水温、室温。对非管涌土，测读间隔时间可适当延长。仔细观察实验过程中出现的各种现象，如水的浑浊程度、冒气泡、细颗粒的跳动、移动或被水流带出、土体悬浮、渗流量及测压管水位的变化等，并描述记录于记录中。

5.如果连续4次测得的水位及渗水量基本稳定，又无异常现象，即可提升至下一级水头。

6.当水头不能再继续增加时，即可结束试验

七、仪器的保养

1.做完试验后一定要把水放掉，以防长时间的放置出现氧化生锈现象

2.试件桶里面的土样要清理干净，台面不得有污渍

3.切记断开电源