变水头渗透试验测的变水是细粒土的渗透系数，比如黏土、头渗透试粉质黏土。验步这类土透水性太差，变水用常水头法得等上几天几夜，头渗透试水都渗不完，验步变水头法就是变水靠观察水柱下降速度来推算渗透性的，原理说白了就一句话：水头越高，头渗透试渗得越快，验步水头随时间的变水变化率反映了土体的渗透能力。

试验开始前，头渗透试先把环刀土样放进渗透容器，验步土样上下各垫一块透水石，变水用密封圈压紧，头渗透试确保水只能从土样内部穿过，验步不能从侧壁漏走。这个密封环节最容易被忽略——我见过有人环刀没压平，水直接从边缘窜过去，测出来的渗透系数大了两个数量级，数据完全失真。装好容器后，把进水管和供水瓶连上，供水瓶里灌满脱气水。

关键一步来了：给土样饱和。打开供水阀，让水从底部慢慢往上渗，把土样里的气泡排干净。这个过程急不得，气泡没排净，水流通道被堵，渗透系数会偏小。一般饱和需要几个小时，期间要时不时轻敲容器壁，帮助气泡逸出。你可以观察到排水管里一开始冒泡，后来变成连续的水流，那才算饱和完成。

饱和后，关闭供水阀，把变水头管（一根带刻度的玻璃管）接到容器顶部，打开顶部排气孔，让水充满变水头管。这时候管内水面高于土样顶面，形成一个初始水头差h₁。读下这个初始水位，按下秒表，水就开始往下渗了。

随着试验进行，管内水位一点点下降。当水位降到某个位置时，按下秒表，记录时间t和对应的水位h₂。这里有个操作细节：两次读数之间的水位差最好控制在10厘米以上，否则时间间隔太短，读数误差会严重影响计算结果。但也不能等太久，细粒土渗透极慢，一根管子可能一整天都降不了几厘米，所以要根据土样情况灵活调整读数间隔。

试验重复做两次，每次都要重新注满水，记录不同的初始和终了水头及对应时间。计算时用公式k = (aL)/(A(t₂-t₁)) × ln(h₁/h₂)，其中a是变水头管的截面积，L是土样高度，A是土样截面积。这个公式推导过程不复杂，就是达西定律结合水头随时间的变化关系，但实际操作中，管径的测量误差对结果影响很大——变水头管通常很细，内径差0.5毫米就能让k值偏差15%。

最后提醒一点：试验温度最好控制在20℃左右，水温每升高1℃，水的黏滞系数降低约2%，测得的渗透系数也会相应变化。如果你在夏天做试验，水温30℃，测出的k值需要校正到20℃标准值，不然和规范数据对不上。搞明白这些细节，做出来的数据才有实际参考价值，不然就是白忙活一场。