2.3.3　粗粒石作用下的无砂混凝土板渗流试验方案

试验选用的材料：无砂混凝土板，碎石与水泥配比为5∶1，由于振捣次数的不同，所以每块无砂混凝土板的容重不一样，本次试验选取两块容重相差较大的无砂混凝土板，分别为r7=20565.5N/m3、r8=22464.86N/m3，尺寸都是长为0.6m，宽为0.5m，厚为0.2m；粗粒石粒径有三种，分别为：粒径d5～d20mm（小），d20～d50mm（中），d50～d70mm（大）。在压力水头作用下，被冲碎的粗粒石会堵塞无砂混凝土板，因此每次做试验前都要对无砂混凝土板和粗粒石要进行处理如清淤、反冲洗。

根据试验内容，为了测得粗粒石的粒径和粗粒石的铺设顺序对无砂混凝土板的透水能力的影响，以及对无砂混凝土板渗流量的影响因素进行程度分析，以无砂混凝土板的工作水头和粗粒石的分布为控制条件，不同容重的无砂混凝土板作为平行对照，确定以下试验方案。

方案Ⅰ：本试验组在容重r7和容重r8的无砂混凝土板上都分别铺设60cm的小粒径粗粒石、60cm的中粒径粗粒石、60cm的大粒径粗粒石组成的透水层，试验装置如图2.8所示。研究目的是探究水流在由单一粒径的粗粒石和无砂混凝土板组成的多孔介质中的渗流特性，以及揭示粗粒石的粒径大小对无砂混凝土板透水能力的影响。

图2.8　无砂混凝土板上铺设单一粗粒石的试验测试装置立面图

方案Ⅱ：本试验组分别在容重为r7和容重r8的无砂混凝土板上分两层铺设由小粗粒石、中粗粒石、大粗粒石两两排列组合而成的透水层，每层各30cm，总高度60cm，试验在如图2.9所示的试验装置上进行。研究目的是探究水流在由两种粒径的粗粒石和无砂混凝土板组成的多孔介质中的渗流特性，以及综合分析粗粒石的粒径和排列方式对无砂混凝土板透水能力的影响。

图2.9（一）　无砂混凝土板上铺设两种粗粒石的试验测试装置立面图

图2.9（二）　无砂混凝土板上铺设两种粗粒石的试验测试装置立面图

方案Ⅲ：本试验组分别在容重为r7和容重r8的无砂混凝土板上分三层铺设由小粗粒石、中粗粒石、大粗粒石排列组合而成的透水层，每层各20cm，总高度60cm，试验在如图2.10所示的试验装置上进行。研究目的是探究水流在由三种粒径的粗粒石和无砂混凝土板组成的多孔介质中的渗流特性，揭示三种粒径粗粒石的排列方式对无砂混凝土板透水能力的影响。

试验时先通过缓慢调大供水阀门至来水充满试验箱体，使试验箱体里的空气通过排气孔排出，待出水水流稳定且压力表读数保持稳定时，读取测针读数，然后再根据直角三角堰流量公式，计算渗流出水流量。

图2.10（一）　无砂混凝土板上铺设三种碎石的试验测试装置立面图

图2.10（二）　无砂混凝土板上铺设三种碎石的试验测试装置立面图