粗粒土垂直渗透变形仪是研究土壤渗透性与力学特性的核心设备，通过模拟垂直渗流环境，可精准测定土壤渗透系数、临界坡降及变形破坏特征。其操作需严格遵循标准化流程，确保数据可靠性。
一、试样制备与仪器准备
1.试样选择与分层装填：取代表性土样进行颗粒分析，确定级配曲线。试样需分层装填，每层厚度根据粒径调整：砂类土2-3cm/层，砾类土按大粒径1.5-2倍控制。装填时每层可添加1%-2%水分拌和均匀，避免粗细颗粒分离。例如，某工程采用3层装填法，每层击实后高度误差控制在±1mm内。
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粗粒土垂直渗透变形仪检查与密封处理：连接下进水口与供水管，检查各部件是否堵塞或漏水。在下透水板上铺设滤网，沿筒身缝隙涂刷止水材料（如油泥或橡皮泥），确保密封性。开启测压孔排气，避免气泡干扰试验。
二、试样饱和与初始条件设置
1.毛细管饱和法：调节供水箱高度，使水位略高于试样底面，以1cm/次逐步提升，每次稳定10分钟。接通测压管，待水从溢流口持续流出，确保试样浸润。此时各测压管水位应与出水口齐平。
2.渗透坡降初始值设定：根据细粒含量判断破坏形式：管涌型试样初始坡降设为0.02-0.03，递增值0.05-0.10；流土型试样可适当增大。例如，某黏性土试样采用初始坡降0.05，递增值0.10，确保渐进式加载。
三、分级加载与数据采集
1.水头分级提升：每次提升水头后，保持出水口稳定流30-60分钟，待渗流量稳定后，用1000ml量筒测读渗水量3次，间隔10-20分钟，记录测压管水位及水温。例如，某试验中水头从0.1m增至0.3m时，渗流量在45分钟后趋于稳定。
2.临界坡降监测：观察出水浑浊度、气泡及细颗粒移动现象。当渗流量突增或测压管水位异常波动时，及时减小坡降递增值。例如，某砂砾石试样在坡降0.40时出现细颗粒流失，立即将递增值从0.10降至0.05。
四、试验终止与数据处理
1.终止条件：试样发生破坏（如管涌通道形成或土体整体浮动）或水头无法继续增加时，终止试验。对于仅需渗透系数的情况，可在临界坡降后继续施加1-2级水头。
2.数据整理与曲线绘制：以渗透坡降为纵坐标、渗流速度为横坐标，绘制双对数坐标曲线。根据曲线斜率变化判断破坏类型（管涌或流土）。例如，某曲线在坡降0.50后斜率突变，表明发生管涌破坏。
从试样制备到数据分析，粗粒土垂直渗透变形仪的操作需兼顾精度与规范性。其结果可为堤坝防渗设计、地基处理等工程提供关键参数，助力岩土工程安全与效率提升。
