本试验方法适用于渗透小的土，如粉土、粘性土。试验采用的纯水应在试验前用抽气法或煮沸法进行脱气。试验时的水温，宜高于室温3～4℃。

（一）试验目的

本试验的目的是测定粘性土的渗透系数。

（二）试验设备和仪器

（1）变水头渗透装置（南—55型渗透仪）：由渗透容器、变水头管、供水瓶、进水管等组成如图1-9；渗透容器由环刀、透水石、套环上盖和下盖组成。透水石的渗透系数，应大于试样的渗透系数。变水头管的内径，根据试样的渗透系数选择不同尺寸，长度宜为1m以上。

图1-9　变水头渗透装置（南—55型）

1—变水头管；2—渗透容器；3—供水瓶；4—接水源管；5—进水管夹；6—排气管；7—出水管

（2）其他：切土器、100ml量筒、秒表、温度计、削土刀、钢丝锯、凡士林等。

（三）试验原理与计算公式

变水头试验是以截面积为a的水头管在t时间内的水位降落来计算渗透流量的，根据达西定律以及流经水头管与土样的流量相等的原理得其计算公式。

按下列公式计算渗透系数，即

式中　a——水头管截面积，cm2；

　　　L——渗径，等于试样高度，cm；

　　　h1——开始水头，cm；

　　　h2——终了水头，cm；

　　　A——试样断面积，cm2；

　　　t——时间，s；

其余符号同前。

（四）试验步骤(www.daowen.com)

（1）根据需要，用环刀在垂直或平行土样层面切取原状试样，或制备成给定容重的扰动试样，并进行充水饱和。切土时，宜将环刀缓慢平稳地压入土样中，边压边修去侧面余土，直至试样伸出环刀为止。最后用钢丝锯削去两端余土，使其平整，但切忌用修土刀反复涂抹试样表面，以免堵塞表面的孔隙或使试样受到压缩，影响试验成果。

（2）将容器套筒内壁涂上一薄层凡士林，然后将装有试样的环刀推入套筒并压入止水垫圈，刮去挤出的凡士林。装好带有渗水石和垫圈的上下盖，并用螺丝拧紧，勿使漏气漏水。

（3）把装好试样的容器的进水口与供水装置连通，关止水夹。向供水瓶注满水。

（4）把容器侧立，排气管向上，并打开排气管管夹。然后打开止水夹及进水口管夹，排除容器底部的空气，直至水中无夹带气泡溢出为止。关闭排气管止水夹，平放好容器。

（5）在不大于200cm水头作用下，静置某一时间，待容器上出水口有水溢出后，开始测定。

（6）使变水头管充水至预定高度，关止水夹，开动秒表，同时测记起始水头h1，经过时间t后，再测记终了水头h2。如此连续测记2～3次，再使水头管水位回升至需要高度，再连续测记数次，前后须6次以上，同时测记出水口的水温。

（五）试验记录

试验记录见表1-14。

表1-14　渗透实验记录表（二）

（六）思考题

（1）渗透试验的目的是什么？室内测定渗透系数的常用方法有哪些？各适合于何种土质条件？

（2）一般说，渗透系数和水头大小及过水面积是否有关？

（3）常水头条件和变水头条件有何不同？

（4）渗透试验对渗透用水有何要求？为什么要有这样要求？

（5）试验土样的切取有什么要求？为什么要强调修切后土样与环刀内壁密合？

（6）为什么开始做试验前一定要排除渗透容器中的气体，如何排除？

（7）为什么在试验过程中要同时测记出水口的水温？

（8）渗透容器安装过程中，螺母未旋紧或未压入止水垫圈造成漏气漏水对试验结果有什么影响？