粗粒土垂直渗透变形仪是评估碎石、砾石、砂砾混合料等粗粒土在渗流作用下渗透稳定性与体积变形特性的核心试验设备，广泛应用于水利、交通及矿山工程。其测试结果直接影响坝体、路基等结构的抗渗设计与安全评价。
粗粒土垂直渗透变形仪应遵循装填密实、水头稳定、同步采集、边界真实的原则，才能确保测得准、析得深、用得信。
一、试验前准备
试样制备：
按工程级配筛分粗粒土，粒径不超过筒径的1/5（通常≤60mm）；
控制含水率接近优值，采用分层击实法（每层5–8cm）装入渗透筒，确保干密度均匀，避免架空或离析；
设备检查：
校验流量计、位移传感器零点，确认密封圈完好、排水通道畅通；
安装反滤层（如0.5–2mm石英砂+不锈钢滤网），防止细颗粒流失。
二、规范试验操作流程
饱和处理：
自下而上缓慢注水，排除试样内空气，直至出水清澈、无气泡，确保饱和；
施加初始水头：
初始水力梯度宜低（如i=1.0），逐步提升至目标值（如i=5.0、10.0），模拟渐进破坏过程；
恒定水头维持：
调节上游溢流桶高度，保持水头差Δh恒定，波动≤±1mm；
同步数据采集：
启动采集系统，实时记录时间、渗流量、试样沉降/隆起量，采样间隔建议30–60秒。
三、关键控制要点
防侧漏：
筒体上下端盖螺栓需对角均匀拧紧，确保O型圈密封有效；
防颗粒迁移干扰：
若出水浑浊，立即暂停试验，检查反滤层是否失效；
临界状态判断：
当出现流量突增、变形速率骤升或出水携带颗粒，判定为管涌起始，记录临界水力坡降。
四、试验后处理
数据有效性验证：
渗透系数k应满足达西定律线性关系（Q∝Δh）；若非线性显著，需分析惯性效应或非达西流；
试样留存：
保留试验后试样，观察内部结构变化（如渗流通道、颗粒重组）。
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