皖江工学院 安徽马鞍山 243031
摘要：渗透系数是渗流分析中最基本的、也是非常重要的计算参数，是一个具有多重意义的土工参数，它的大小主要反映土体中孔隙的大小、多少以及连通等构成情况。目前国内外对土体的渗透系数主要通过试验获取，在缺乏试验条件时采用经验公式计算，因此经验计算公式的选用就显得尤为重要。无黏性粗粒土在水利工程建设中应用广泛，其特点为压实性能好、透水性强、填筑密度大、强度高、变形小等，且分布广泛、储量丰富、经济性好。研究表明，无黏性粗粒土的渗透规律很复杂，多年来国内多位专家从不同角度进行了相关研究。
关键词：渗透系数；试验方法；粗粒土；单环注水试验
引言
渗透系数是径流分析中最基本和最重要的计算参数。这是一个重要的地质技术参数，其大小主要反映地体孔隙的大小、数量和组成。目前，国内外土壤渗透系数主要是通过试验获得的，在没有试验条件的情况下，选择经验公式尤为重要。非目标生土广泛用于水利工程建设，其特点是压实性能好、渗透性强、充填密度高、强度强、变形小等。并广泛分布，储量丰富，经济效益好。研究表明，非目标粗粒渗透法很复杂，多年来，一些国家专家从不同角度进行了相关研究。
1试验方法研究
根据水利工程混凝土裂缝成因的分析，为了提高水利工程混凝土抗渗性能，需要进行一系列的试验操作。目前，关于此类试验方法有许多，而大部分试验需要使用到的抗渗设备为HP－4.0型号的混凝土渗透仪，虽然该设备操作简单，且造价较低，但在抗渗透试验中修需要十分注意混凝土试块与不锈钢膜内壁之间的密封情况。按照《SL352－2006水工混凝土试验规程》，所使用的密封方法有两种，即石蜡加松香密封法与水泥加黄油密封法。由于这两种方法在操作过程中十分费时耗力，并且混凝土材料配比不好掌控，导致密封效果不理想。其中，石蜡加松香密封方法失败后，需要重新制作试件，将拆除的试块留有石蜡的需要清理干净，如此反复操作大大延长了试验的时间，无法保证试验的顺利完成。而水泥加黄油密封法在实际操作中，需要注意水泥与黄油掺和搅拌的时间，而试件在制作完成后需要留有一定的凝固时间，同样在试验中密封失败后会重复拆模与装模，并且试块拆除之后试验模型上留有水泥黄油需要进行清理，如此下来无法保证试验的顺利达成。
2工程概况
一种类型的水闸是一个最大高度为164.3米、总储存容量为22.51亿立方米、控制灌溉面积为44.25亿公顷、是一种大型（I）型水坝，依此类推。枢纽项目由大坝、洪水、发电引水系统和发电厂等大型建筑组成。其主要C4砾石场位于大坝工地7.8公里~ 15.0公里处，材料场沿叶强河分布成曲线带，地面高度1620m~1640m，长度7400m，宽度230m ~ 550m，面积3.7平方公里，岩石是新的第四系冲积层砾石。该水库大部分位于广阔的水道上，水下潜水深度很深，受到河流涨落的影响，旱季地下水深度为1米至4米，7月和8月洪水期间处于水下 平水期内实用水层厚度为0.5米~ 1.5米，不必要水层储层为1.1毫米，实用水层为2.5毫米，采用平行断面法；如果采用3m水下采矿法，C4碎石场的有用地层总体积为1 000万立方米。
3大坝下游现场碾压试验及结果分析
在密实度方面，研磨后表面充填材料的密实度高于下介质密实度，因此下介质充填材料的渗透系数高于表面。但是，随着大坝建设的时间和持续进行以及下游水的渗透，由于重力和沉积作用，表层和中层的这种密实度将逐渐接近，其渗透系数也将逐渐平衡。仿真试验开始时水力梯度为0.4，经过一段时间的渗透后没有产生细颗粒，因此水力梯度的增加继续试验。当水力梯度为0.72时，样品顶部未染色的细颗粒开始泄漏。经过一段试验期后，检测到少量黑色细颗粒，直至没有明显的细颗粒输出，漏出的细颗粒总量为0.8g，浸润速度为0.037厘米/秒；继续将水力梯度提高到1.2，测量损耗速度为0.048厘米/秒，最终砂量为1.6克；当细颗粒不再明显泄漏时，将水力梯度值提高到1.8-此时相应的泄漏速度为0.065厘米/秒，在没有明显细颗粒的情况下，流沙量也将大幅增加到15.4克；水力梯度提高到2.4厘米/秒，泄漏率提高到0.092厘米/秒，在没有可见细粒的情况下停止了试验，最后测量到了16.9克沙子。整个模拟过程中的移动沙子总量为34.7克/秒-1。
为了获得更现实或更有意义的渗透系数，有些工程尽可能进行垂直（或水平）渗透系数试验，但试验结果更接近实际值，具有一定的实际意义。但是，物理工程渗透复杂多变，不限于纵向或横向渗透，实验室难以模拟渗透的现实。场地压土体垂直和水平渗透变形试验方法在土石坝施工材料复盖试验规程中提出，该试验规程更接近实际值，从而减小了压实对渗透系数的影响，垂直和水平渗透系数分析更适用于。
同时，如果不能选择适当的调查方法，也会对调查结果产生不利影响例如，该项目同时进行了现场注水和室内渗透试验，室内渗透试验的结果往往接近或符合规章要求，而现场注水结果不符合规章要求。如果只进行室内注水试验，就无法检测到渗漏。根据具体的处理经验，分析了现场注水结果与室内渗透试验之间的巨大差异，表明大坝的渗透位置——即使是在新旧结合面或土层子界面上——因此相应的控制效果和此外，就地注水试验本身是一种三维处理方法，但室内渗透试验是一种一维处理方法，因此，就地注水试验具有更大的优势。
结束语
综上所述，混凝土作为水利工程重要的原料，其抗渗性能可直接对水利工程施工质量造成影响。为了提高水利工程中混凝土抗渗性能，通过对水利工程混凝土抗渗方法试验研究分析，了解水利工程混凝土产生裂缝的原因，通过一系列的试验操作，得出随着水胶比塑性混凝土渗透系数增加，相应的抗渗性能降低。只有合理掌握混凝土中水胶比比例，可确保水利工程建设质量。
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