ASTM D7664-10(2018)e1
非饱和土壤导水率测量的标准试验方法

Standard Test Methods for Measurement of Hydraulic Conductivity of Unsaturated Soils

标准号

ASTM D7664-10(2018)e1

发布

2010年

发布单位

美国材料与试验协会

当前最新

ASTM D7664-10(2018)e1

 

 

引用标准

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

适用范围

1.1 这些测试方法涵盖了适用于定义非饱和土的水力传导函数（HCF）的数据点的定量测量。 HCF 定义为导水率与基质吸力之间的关系，或者导水率与体积含水量、重量含水量或饱和度之间的关系。达西定律为 HCF 上的点测量提供了基础，其中土壤样本的水力传导率等于通过样本的水流量与样本上的水力梯度之间的比例系数。为了定义 HCF 上的点，在土壤样本上应用水力梯度，测量相应的瞬态或稳态水流量（反之亦然），并将使用达西定律计算的水力传导率与基质吸力的独立测量值配对或土壤样本中的体积含水量。
1.2 这些测试方法描述了一系列测试方法，可用于定义不同类型土壤的 HCF 点。不幸的是，由于测试时间和应力控制的需要，没有一种测试可以应用于所有土壤来测量 HCF。测试请求者有责任选择最适合给定土壤类型的方法。这些测试方法的意义和使用部分提供了指导。
1.3 与土壤保水曲线（SWRC）类似，土壤保水曲线定义为体积含水量与基质吸力之间的关系，HCF 可能不是唯一函数。无论非饱和土是湿润的还是干燥的，SWRC 和 HCF 都可能遵循不同的路径。应选择能够复制现场发生的流程的测试方法。
1.4 这些测试方法描述了直接测量 HCF 的三类方法（A 类至 C 类）。 A 类（柱测试）涉及用于定义 HCF 的方法，该方法使用在施加瞬态和稳态水流过程期间压实到刚性壁渗透计的土柱中测量的体积含水量或吸力与高度的一维分布。 A 类中的不同方法描述了施加水流过程的不同方法。B 类（轴平移测试）涉及使用渗透计中饱和高空气入口多孔盘下方的土壤样本的流出测量值来定义 HCF 的方法在施加的瞬态水流过程中。刚性壁或柔性壁渗透计的使用在 B 类中的单独方法中进行了描述。C 类（离心渗透计测试）包括使用测量的体积含水量或限制在一定范围内的土柱中的吸力剖面来定义 HCF 的方法。施加稳态水流过程期间的离心渗透仪。本标准中的方法可用于测量从土壤的饱和导水率到大约 10-11 m/s 的导水率值。
1.5 这些测试方法中描述的数据分析方法包括测量水流量和水力梯度，以及使用达西定律计算水力传导率（直接方法）（1）。2 或者，也可以使用反演方法来定义HCF (2)。这些方法采用迭代、基于回归的方法来估计土壤样本需要给出测量的水流响应的导水率。然而，由于它们需要专门的工程分析，因此被排除在这些测试方法的范围之外。
1.6 这些测试方法适用于在体积含水量或吸力或两者同时变化时体积不会发生显着变化的土壤（即膨胀粘土或塌陷土）。这意味着这些方法应用于低塑性的沙子、淤泥和粘土。 1 这些测试方法由 ASTM 土壤和岩石委员会 D18 管辖，并由水文特性和水力屏障小组委员会 D18.04 直接负责。当前版本于 2010 年 10 月 1 日批准。2018 年 11 月发布。最初于 2010 年批准。上一版本于 2010 年批准为 D635 – 10。DOI：10.1520/D7664–10R18E01。 2 括号内的黑体数字指的是本标准末尾的参考文献列表。版权所有 © ASTM International，100 Barr Harbor Drive，PO Box C700，West Conshohocken，PA 19428-2959。美国 本国际标准是根据世界贸易组织贸易技术壁垒（TBT）委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。 1 1.7 这些方法仅适用于含有两种孔隙流体：气体和液体的土壤。液体通常是水，气体通常是空气。如果需要，也可以使用其他液体。如果所使用的液体导致土壤收缩或膨胀，则应小心。
1.8 报告中使用的单位应为国际单位制，以便与非饱和土中水流分析的文献保持一致。水力传导率应以 [m/s] 为单位报告，基质吸力应以 [kPa] 为单位报告，体积含水量应以 [m3 /m3 ] 或 [%] 为单位报告，饱和度应以 [m3 /m3] 为单位报告。 ]。
1.9 所有观测值和计算值均应符合实践 D6026 中规定的有效数字和四舍五入指南。实践 D6026 中用于指定如何收集、记录和计算数据的程序被视为行业标准。此外，它们代表通常应保留的有效数字。这些程序不考虑重大变化、获取数据的目的、特殊目的研究或对用户目标的任何考虑。增加或减少报告数据的有效数字以适应这些考虑是常见的做法。工程设计分析方法中使用的有效数字的考虑超出了这些测试方法的范围。
1.10 本标准并不旨在解决与其使用相关的所有安全问题（如果有）。本标准的使用者有责任建立适当的安全、健康和环境实践，并在使用前确定监管限制的适用性。
1.11 本国际标准是根据世界贸易组织贸易技术壁垒（TBT）委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。

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