ASTM D7664-10(2018)e1
非飽和土壤導水率測量的標準試驗方法
Standard Test Methods for Measurement of Hydraulic Conductivity of Unsaturated Soils
- 標準號
- ASTM D7664-10(2018)e1
- 發(fā)布
- 2010年
- 總頁數(shù)
- 24頁
- 發(fā)布單位
- 美國材料與試驗協(xié)會
- 當前最新
- ASTM D7664-10(2018)e1
- 引用標準
- ASTM D1587 ASTM D2216 ASTM D2487 ASTM D3740 ASTM D422 ASTM D4318 ASTM D5084 ASTM D5101 ASTM D6026 ASTM D6527 ASTM D653 ASTM D6836 ASTM D854
- 適用范圍
- 1.1 這些測試方法涵蓋了適用于定義非飽和土的水力傳導函數(shù)（HCF）的數(shù)據(jù)點的定量測量。 HCF 定義為導水率與基質吸力之間的關系，或者導水率與體積含水量、重量含水量或飽和度之間的關系。達西定律為 HCF 上的點測量提供了基礎，其中土壤樣本的水力傳導率等于通過樣本的水流量與樣本上的水力梯度之間的比例系數(shù)。為了定義 HCF 上的點，在土壤樣本上應用水力梯度，測量相應的瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)水流量（反之亦然），并將使用達西定律計算的水力傳導率與基質吸力的獨立測量值配對或土壤樣本中的體積含水量。
1.2 這些測試方法描述了一系列測試方法，可用于定義不同類型土壤的 HCF 點。不幸的是，由于測試時間和應力控制的需要，沒有一種測試可以應用于所有土壤來測量 HCF。測試請求者有責任選擇最適合給定土壤類型的方法。這些測試方法的意義和使用部分提供了指導。
1.3 與土壤保水曲線（SWRC）類似，土壤保水曲線定義為體積含水量與基質吸力之間的關系，HCF 可能不是唯一函數(shù)。無論非飽和土是濕潤的還是干燥的，SWRC 和 HCF 都可能遵循不同的路徑。應選擇能夠復制現(xiàn)場發(fā)生的流程的測試方法。
1.4 這些測試方法描述了直接測量 HCF 的三類方法（A 類至 C 類）。 A 類（柱測試）涉及用于定義 HCF 的方法，該方法使用在施加瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)水流過程期間壓實到剛性壁滲透計的土柱中測量的體積含水量或吸力與高度的一維分布。 A 類中的不同方法描述了施加水流過程的不同方法。B 類（軸平移測試）涉及使用滲透計中飽和高空氣入口多孔盤下方的土壤樣本的流出測量值來定義 HCF 的方法在施加的瞬態(tài)水流過程中。剛性壁或柔性壁滲透計的使用在 B 類中的單獨方法中進行了描述。C 類（離心滲透計測試）包括使用測量的體積含水量或限制在一定范圍內的土柱中的吸力剖面來定義 HCF 的方法。施加穩(wěn)態(tài)水流過程期間的離心滲透儀。本標準中的方法可用于測量從土壤的飽和導水率到大約 10-11 m/s 的導水率值。
1.5 這些測試方法中描述的數(shù)據(jù)分析方法包括測量水流量和水力梯度，以及使用達西定律計算水力傳導率（直接方法）（1）。2 或者，也可以使用反演方法來定義HCF (2)。這些方法采用迭代、基于回歸的方法來估計土壤樣本需要給出測量的水流響應的導水率。然而，由于它們需要專門的工程分析，因此被排除在這些測試方法的范圍之外。
1.6 這些測試方法適用于在體積含水量或吸力或兩者同時變化時體積不會發(fā)生顯著變化的土壤（即膨脹粘土或塌陷土）。這意味著這些方法應用于低塑性的沙子、淤泥和粘土。 1 這些測試方法由 ASTM 土壤和巖石委員會 D18 管轄，并由水文特性和水力屏障小組委員會 D18.04 直接負責。當前版本于 2010 年 10 月 1 日批準。2018 年 11 月發(fā)布。最初于 2010 年批準。上一版本于 2010 年批準為 D635 – 10。DOI：10.1520/D7664–10R18E01。 2 括號內的黑體數(shù)字指的是本標準末尾的參考文獻列表。版權所有 ? ASTM International，100 Barr Harbor Drive，PO Box C700，West Conshohocken，PA 19428-2959。美國 本國際標準是根據(jù)世界貿易組織貿易技術壁壘（TBT）委員會發(fā)布的《關于制定國際標準、指南和建議的原則的決定》中確立的國際公認的標準化原則制定的。 1 1.7 這些方法僅適用于含有兩種孔隙流體：氣體和液體的土壤。液體通常是水，氣體通常是空氣。如果需要，也可以使用其他液體。如果所使用的液體導致土壤收縮或膨脹，則應小心。
1.8 報告中使用的單位應為國際單位制，以便與非飽和土中水流分析的文獻保持一致。水力傳導率應以 [m/s] 為單位報告，基質吸力應以 [kPa] 為單位報告，體積含水量應以 [m3 /m3 ] 或 [%] 為單位報告，飽和度應以 [m3 /m3] 為單位報告。 ]。
1.9 所有觀測值和計算值均應符合實踐 D6026 中規(guī)定的有效數(shù)字和四舍五入指南。實踐 D6026 中用于指定如何收集、記錄和計算數(shù)據(jù)的程序被視為行業(yè)標準。此外，它們代表通常應保留的有效數(shù)字。這些程序不考慮重大變化、獲取數(shù)據(jù)的目的、特殊目的研究或對用戶目標的任何考慮。增加或減少報告數(shù)據(jù)的有效數(shù)字以適應這些考慮是常見的做法。工程設計分析方法中使用的有效數(shù)字的考慮超出了這些測試方法的范圍。
1.10 本標準并不旨在解決與其使用相關的所有安全問題（如果有）。本標準的使用者有責任建立適當?shù)陌踩⒔】岛铜h(huán)境實踐，并在使用前確定監(jiān)管限制的適用性。
1.11 本國際標準是根據(jù)世界貿易組織貿易技術壁壘（TBT）委員會發(fā)布的《關于制定國際標準、指南和建議的原則的決定》中確立的國際公認的標準化原則制定的。
| 術語 | 描述 |
|---|---|
| 空氣進入 suction Air Entry Suction | 使飽和多孔材料中的孔隙引入空氣所需的吸力。 |
| 容積含水率 Volumetric Water Content | 土壤中水的體積與總孔隙體積的比率。 |
| 飽和度（Sr） Degree of Saturation | 水占孔隙體積的比例。 |
ASTM D7664-10(2018)e1 中提到的儀器設備
| 柱狀滲透儀 rigid-wall permeameter 或 flexible-wall permeameter | 用于測量土壤試樣在施加水流過程中的滲透系數(shù)。 |
| 離心機滲透儀 centrifuge permeameter | 通過離心力施加水頭梯度，測量穩(wěn)定狀態(tài)下的滲透系數(shù)。 |