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沿织物平面的渗透系数和导水率( transmissivity)

时间:2017-08-04 16:43   作者:青岛梦想材料 点击:
沿织物平面的渗透系数和导水率( transmissivity)
土工织物用作排水材料时,水在织物内部沿织物平面方向流动。土工织物在内部孔隙中输导水流的性能用沿织物平面的渗透系数或导水率表示。
沿织物平面的渗透系数定义为水力坡降等于1时的渗透流速,即 式中  壳.——沿织物平面的渗透系数(cm/s);
”——沿织物平面的渗透流速(cm/s);
i-渗透水力坡降;
L-织物试样沿渗流方向的长度(cm);
Ah -L长度两端测压管水位差(cm)。
根据在一定时间内的输导水量,渗透流速口用下式计算 式中  Q-t时间内沿织物平面输导的水量(cm3);
t-测定输导水量的时间(s);
曰——试样宽度( cm);
艿——试样厚度( cm)。
土工织物输导水流的特性还可以用导水率表示。导水率等于沿织物平面的渗透系数与织物厚度的乘积 式中  0-导水率( Cll12/S)。
将式(3 - 20)和式(3- 21)代入式(3- 22),可以推导出
 式中  q-沿织物平面输导水流的流量( cm3/s)。
因此,导水率是水力坡降等于1时,单位宽度织物沿织物平面输导的流量。
土工织物的导水率和沿织物平面的渗透系数与织物的原材料、织物的结构有关。此外,还与织物平面的法向压力、水流状态、水流方向与织物经纬向夹角、水的含气量和水的温度等因素有关。
试验的仪器主要由下面几个部分组成(见图3 - 21)。
(1)渗透仪要求能安装一层或数层土工织物试样,试样为长方形,宽度应大于100mm,长度应大于两倍宽度,长边沿着渗流方向。装样时,试样包于乳胶套内,两边套口与上下游容器相连,以保证试样与乳胶套之间不发生输水现象。
(2)加压设备  通过加压杆和盖板给试样施加法向压力,加压范围0—200kPa,或根据需要选择。在试验中应保持恒压。
(3)供水系统采用常水头供水装置,试验用水必须预先脱气。其他装置还有测压管和输导水量的量取装置等。
测量导水性能的操作过程与土的渗透系数测量基本相同,测得的渗透系数与导水率要求给出在标准温度(20℃)下的值。因为导水性能的各向异性,应该按经向和纬向分别测量,并且要求使用三块试样重复不同压力下的平行测定,取平均值。一般情况,沿织物平面的渗透系数比织物法向的渗透系数大,但基本处于相同的量级。
测量导水性能的仪器也可以采用测量透水性能的渗透仪,这时水流的方向是沿圆环形织物的径向,测得的是经向和纬向的平均值。当采用两层织物试样时,中间以不透水的塑料板隔开,参见图3 - 22。可以推导出渗透系数的计算公式为
 式中kto -标准温度(20℃)下试样沿织物平面的平均渗透系数(cm/s);
n-织物试样的层数;
月——环形织物试样的外半径( cm);
r-环形织物试样的内半径( cm);
叩./T∞-测量水温和20℃水的动力粘滞系数比,用于将测得的渗透系数转
换为20℃时渗透系数,可从相应的规范查取。
其他符号与式(3 - 20)和式(3- 21)相同。
塑料排水带的渗透试验可参照沿织物平面的渗透试验进行。
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