一、滲透試驗的目的與意義

二、核心檢測項目與方法

1. 變水頭滲透試驗

• 適用條件：黏性土、粉土等低滲透性地層。
• 試驗原理：通過監測水頭隨時間的變化，計算滲透系數。
• 試驗步驟：
  1. 鉆孔至目標深度，安裝測壓管；
  2. 注入清水至初始水頭高度；
  3. 記錄水頭下降速率，結合時間-水頭曲線計算滲透系數。
• 儀器設備：測壓管、水位計、數據記錄儀。

2. 常水頭滲透試驗

• 適用條件：砂土、礫石等高滲透性地層。
• 試驗原理：保持恒定水頭，通過測量穩定滲流量計算滲透系數。
• 試驗步驟：
  1. 開挖試坑或鉆孔，安裝滲透裝置；
  2. 維持恒定水頭，測量單位時間內的滲流量；
  3. 根據達西定律計算滲透系數。
• 儀器設備：滲透儀、流量計、水槽。

3. 雙環滲透試驗

• 適用條件：表層土壤滲透性測試（如農田灌溉設計）。
• 試驗原理：通過內外雙環控制側向滲流，僅允許垂向滲透。
• 試驗步驟：
  1. 將雙環裝置壓入地表土層；
  2. 注水至內外環保持相同水頭；
  3. 測定內環的滲水量，計算垂向滲透系數。

4. 抽水試驗（Pumping Test）

• 適用條件：含水層滲透性綜合評價。
• 試驗原理：通過持續抽水觀測水位變化，分析含水層滲透性及儲水能力。
• 試驗步驟：
  1. 設置抽水井和觀測井；
  2. 連續抽水并記錄水位降深曲線；
  3. 利用泰斯公式或經驗模型計算滲透系數。

5. 示蹤劑法滲透試驗

• 適用條件：復雜裂隙介質或污染物遷移研究。
• 試驗原理：注入示蹤劑（如鹽溶液、熒光染料），追蹤其運移路徑和速度。
• 試驗步驟：
  1. 在注入井投放示蹤劑；
  2. 通過下游監測井檢測示蹤劑濃度變化；
  3. 結合達西定律與對流-彌散方程反演滲透參數。

6. 巖體壓水試驗（Lugeon Test）

• 適用條件：裂隙巖體滲透性評價（如水工隧洞、壩基勘察）。
• 試驗原理：分段壓水測定單位吸水量，換算巖體滲透系數。
• 試驗步驟：
  1. 鉆孔分段封隔；
  2. 施加不同壓力等級注水，記錄流量；
  3. 計算呂榮值（Lu），1 Lu=1 L/(min·m·MPa)。

三、試驗數據與結果分析

1. 滲透系數計算：
   • 達西公式：?=??⋅?K=A⋅iQ?，其中 ?Q 為滲流量，?A 為過水面積，?i 為水力梯度。
2. 影響因素校正：
   • 飽和度、溫度（粘度修正）、地層非均質性等需納入分析。
3. 結果應用：
   • 防滲工程設計（如土石壩心墻）、基坑降水方案、污染物擴散模擬等。

四、現場試驗注意事項

1. 場地代表性：避開裂縫、空洞等異常區域，確保測試點符合工程需求。
2. 操作規范：嚴格控制注水速率，避免土體結構破壞。
3. 數據驗證：結合室內試驗（如固結滲透試驗）進行交叉驗證。
4. 規范依據：遵循《土工試驗方法標準》（GB/T 50123）或《水利水電工程注水試驗規程》（SL 345）。

五、應用場景與案例

• 水利工程：水庫壩基滲透性評估，防止滲漏破壞。
• 環境工程：垃圾填埋場防滲層性能檢測，阻斷污染物遷移。
• 礦山工程：尾礦庫滲透穩定性分析，預防潰壩風險。

六、

1. GB/T 50123-2019《土工試驗方法標準》
2. SL 237-1999《滲透試驗規程》
3. Freeze, R.A. & Cherry, J.A. 《Groundwater》