粗粒土渗透试验报告模板

试验编号：CT-P-2024-031
委托单位：XX路桥集团第三项目部
工程名称：G318国道改扩建工程K12+400~K16+200段
取样地点：K14+850左侧路基填筑区
试验日期：2024年11月18日

一、粗粒试验依据与目的土渗透试

本试验依据《土工试验方法标准》（GB/T 50123-2019）中粗粒土常水头渗透试验方法执行。试验对象为路基填筑用碎石土，验报最大粒径60mm，告模细粒含量12.3%。粗粒目的土渗透试很直接——测定该粗粒土在特定密实度下的渗透系数，为路基排水设计提供参数。验报说实话，告模这种土料如果渗透系数太小，粗粒雨季路基内部积水排不出去，土渗透试那路面离坑槽就不远了；太大呢，验报又可能造成细颗粒流失，告模形成管涌通道。粗粒两头都得卡着。土渗透试

二、验报试样制备

试样从现场取回后，先风干至可碾散状态。用四分法缩分至试验所需质量，剔除大于60mm的颗粒后，重新级配。这里有个细节得提一下——原样中5~10mm颗粒含量偏少，但现场碾压后这部分颗粒会破碎补充，所以制备时按破碎后的预期级配调整了5mm以下颗粒比例，避免试验结果偏保守。分三层装填，每层击实至干密度1.98g/cm³，与现场压实度98%对应。装填完成后，在试样顶部铺设2cm厚粗砂缓冲层，防止注水时冲刷表面细颗粒。

三、试验装置与步骤

用的是TST-55型粗粒土渗透仪，内径300mm，高400mm。侧壁开了三排测压孔，分别位于试样高度的15%、50%、85%位置。试验前先对仪器进行漏水检查——关紧出水阀，注满水，静置2小时，液面下降不超过2mm才算合格。

饱和方式采用从底部缓慢注水，水头差控制在2cm以内，让水自下而上浸润试样。这个过程很磨人，足足花了9个小时，因为粗粒土内部孔隙大，水流容易形成优势通道，有些区域没泡透。判断饱和是否完成，看排出的气泡——连续30分钟无气泡逸出，且出水口流量稳定，才算到位。饱和后静置12小时，让试样内部应力重新分布。

正式试验采用常水头法。水头差设定为30cm，每5分钟记录一次流量、水温、测压管读数。连续测6次，每次读数之间的流量偏差不超过10%才采用。我盯了整整一个下午，前三次读数流量从820ml递减到765ml，后三次稳定在748~755ml之间，说明试样内部细颗粒在水力作用下发生了轻微迁移，但很快达到稳定状态。

四、试验结果

水温20℃时的渗透系数计算如下：
- 试样高度L=30.2cm（扣除上下滤层厚度）
- 试样截面积A=706.9cm²
- 平均渗流量Q=751.3ml/5min=2.504ml/s
- 水头差ΔH=30.0cm
- 渗透系数k=QL/(AΔHt)=2.504×30.2/(706.9×30.0)=0.00356cm/s
换算成20℃标准值（温度校正系数1.12）：k₂₀=0.00399cm/s

三个测压管的读数显示水头损失分布并不均匀——靠近进水口的测压管损失了总水头的22%，中间段损失了45%，出水口段损失了33%。这说明试样中下部的细颗粒含量略高，渗透路径相对曲折。整体来看，这个渗透系数落在粗粒土填料的常见范围（10⁻²~10⁻⁴cm/s）内，但偏中等。

五、分析与评价

对比设计要求（k≤5×10⁻³cm/s），本试验结果满足要求，但余量不大。若现场压实度控制不好，或者细颗粒含量出现波动，渗透系数可能超标。我翻了该标段之前的几次试验记录，发现K12+000~K14+000段的渗透系数普遍在2.5×10⁻³左右，而本次K14+850段偏大，原因可能是该处碎石母岩为石灰岩，风化程度略高，颗粒表面粗糙度增加，导致孔隙比偏大。

有个现象值得注意——试验结束后卸样时，试样底部2~3cm范围内细颗粒含量明显增多，说明在水力作用下发生了细颗粒向下迁移。这在长期运营中可能导致路基下部堵水，上部透水，形成“上疏下密”的不利结构。建议现场施工时在填料底部设置一层级配良好的反滤层，或者掺入少量水泥改善颗粒间的胶结性。

六、结论

本试样渗透系数为3.99×10⁻³cm/s（20℃），满足设计要求。试验过程控制良好，数据可靠。

最后说句实在话——单靠这一组试验判断路基排水性能是不够的。粗粒土的渗透特性受压实功、含水量、颗粒破碎程度影响很大，建议后续每填筑5万方补做一组平行试验。另外，试验室测得的渗透系数往往比现场原位测试偏小，因为室内试样没有考虑现场实际的不均匀性和边界效应。如果条件允许，建议在路基填筑完成后做现场渗水试验验证。

报告编写：张工
审核：李高工
日期：2024年11月20日