以吓对岩土的给水度的表述，哪一项是错误的？（ ）

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A 、等于容水度和持水度之差

B 、黏土的给水度由于其孔隙率大故给水度大

C 、给水度是指在重力作用下从岩土中释放出来的水体积和岩土总体积的比

D 、颗粒越粗的松散土的给水度越接近于容水度

参考答案:

【正确答案：B】

含水岩土在重力作用下能自由释出一定水量的性能，称为给水性。用给水度来衡量给水性能，它是指饱水岩土在重力作用下释出的水体积与岩土总体积之比，在数值上等于容水度(孔隙度)减去持水度，即饱和含水率与田间持水率之差。岩土的空隙尺度和数量，对给水度的影响很大，粗颗粒松散岩土和具有大裂隙的坚硬岩石，岩土空隙中的结合水与毛细水很少，其持水性差，持水度小 ，给水度几乎等于容水度。对于黏土和闭合裂隙的岩石，其持水度接近于容水度，给水度很小。因此给水度的大小不仅与岩石孔隙率有关也与其孔隙连通情况以及孔隙大小等有关。

岩土给水度是指岩土在重力作用下能自由排出的水的体积占岩土总体积（包括所含水）的百分比，岩土持水度是

实验一 孔隙与水

一、实验目的

1. 加深理解松散岩土的孔隙度、给水度和持水度的概念。

2. 掌握实验室测定砂土样孔隙度、给水度和持水度的方法。

3. 了解层状土给水度的测定方法。

二、实验内容

1. 熟悉试样给水度仪的结构，了解仪器的工作原理。

2. 测定 3 种松散岩土试样的孔隙度、给水度和持水度。

3. 自选实验内容: 了解透水石的原理与作用，标定仪器透水石的负压。

4. 设计性实验: 均质与层状土理论给水度的求取方法。

三、实验仪器和用品

1. 试样给水度仪 (见图Ⅰ1-1) 。

2. 水箱、大号吸耳球，用以抽吸试样给水度仪底部漏斗的气体。

3. 量杯、量筒 (100 mL) 和胶头滴管。

4. 天然松散岩土试样: 砾石 (粒径为 5 ～ 10 mm，大小均匀，磨圆度好) 砂 (粒径为 0. 45 ～0. 6 mm) 砂砾混合样 (把上述砂样完全充填于砾石样的孔隙中得到的一种新试样) 。

四、实验原理与准备

1. 透水石与底部漏斗简介

透水石是用一定直径的砂质颗粒均匀胶结成的多孔板。透水石的负压值是指在实验过程中靠近试样的一侧，在气、液、固三相介质界面上，形成弯液面后产生的附加表面压强。

给水度仪的底部漏斗是连接供水装置与试样筒的中间部件，实验过程中要保持完全饱水状态，实验前需要进行排气充水。

2. 标定透水石的负压值 (－ P)

第一步饱和透水石并使试样筒底部漏斗充满水 (最好用去气水，即通过加热或蒸馏的方法去掉水中部分气体后的水) 。具体操作: 将试样筒与底部漏斗一起从开关 a处卸下 (见图Ⅰ1-1) ，浸没于水箱中并倒置将漏斗管口与吸耳球管口连接，抽气使透水石饱水，底部漏斗全充满水用弹簧夹在水中封闭底部漏斗管倒转试样筒，将装有水 (可以不满) 的试样筒放回支架。然后同时打开 a、b 两开关，在两管口同时流水的情况下连接漏斗下部的塑料管。关闭 a、b 开关，倒去试样筒中剩余的水，将A 滴定管液面调至零刻度，并与透水石底面水平。

第二步测定透水石的负压值 (－ P) 。打开 a、b 开关，缓慢降低 A 滴定管 (滴定管液面低于透水石底面) ，同时注意观察其液面的变化。当 A 滴定管液面突然上升时，立刻关闭 b 开关。此时滴定管液面到透水石底面的高度就是透水石的负压值 (－P) 。

反复测定几次，选其中最小数值 (绝对值) 作为实验仪器所采用的负压值 (－P) 。

3. 标定试样筒的容积 (V)

将试样筒装满水，用量筒或滴定管测出所装水的体积即为试样筒的容积 (V) 。

以上准备工作由实验教师或学生在实验课前做好。

五、实验步骤

1. 连接

将试样筒与滴定管装满水，同时打开 a、b 两开关，保持两管口朝上，在两管口同时流水的情况下连接漏斗底部的塑料管关闭 a、b 开关，倒去试样筒中剩余的水。

2. 检查

试样筒与滴定管连接好之后，检查试样筒底部漏斗是否有气泡，如有气泡，应参照实验原理与准备工作中第2 点第一步进行排气，然后重复上述实验步骤第1 步(连接) 。

3. 装样

装样前在 a、b 开关关闭状态下，将 A 滴定管液面调到零刻度，用干布把试样筒内壁擦干 (注意: 干布不要接触透水石) 。装砾石样和砂样时，不用装样筛，直接将试样逐次倒入试样筒，轻拍试样筒以保证试样密实，试样装至与试样筒口平齐。装砂砾混合样时，先按上述方法把砾石装满，再安装装样筛，将砂样逐次从装样筛中漏入，直至完全充填砾石样孔隙。

4. 测定孔隙度

适当抬高 A 滴定管，使其液面略高于试样筒口。打开 a、b 开关 (同时用手表计时) ，用 b 开关控制进水速度。试样饱水后立即关闭 b 开关。记下 A 滴定管进水量及饱水累计时间，填入表格 “实验一 孔隙与水实验记录表”。进水量 (体积) 与试样筒容积之比就是此试样孔隙度。

图Ⅰ1-1 试样给水度仪装置图

图Ⅰ1-2 退水时试样给水度仪安装/退水示意图

5. 测定给水度

将 A 滴定管加满水并装上三通管，通过三通管连接 A、B 滴定管。用胶头滴管调整三通管液面 (图Ⅰ1-2) 。将 B 滴定管初始刻度调至 100 mL 处。如图Ⅰ1-2 所示，逐步 (每次 5 cm) 同时降低 A、B 滴定管的高度，分别在实验记录表中记录相应的出水量，直至达到仪器最大负压值结束 (见图Ⅰ1-2 退水结束位置) 。即: 首先同时降低A、B 滴定管后 (见图Ⅰ1-2 退水开始位置) ，打开 b 开关，试样中退出的水沿三通管进入 B 滴定管，待退水稳定 (B 滴定管水位不上升) 时，记录退水量继续分次降低(每次 5 cm) A、B 滴定管，待退水稳定 (B 滴定管水位不上升) 时，将累计退水量和累计退水时间记录到实验记录表。退水终止后将仪器体积和负压等参数记录到实验记录表中。累计退水量 (体积) 与试样体积之比就是试样的给水度。

注意: 退水过程中，三通管液面到透水石底面的距离不得大于透水石的选用负压值。

6. 重复上述步骤 3 ～ 5，测定另两种试样的孔隙度和给水度 (也可以分组测定不同试样，各组交换实验记录) 。

六、实验成果

1. 提交实验报告表，即孔隙与水实验记录表。

2. 回答下列问题:

1) 从试样中退出的水是什么形式的水? 退水结束后，试样中保留的水是什么形式的水?

2) 根据实验结果，分析比较松散岩土的孔隙度、给水度、持水度与粒径和分选的关系。

3) 不同试样退水过程中的退水量为什么有差异?

实验一 孔隙与水实验记录表

水文地质学基础实验实习教程

附 设计性实验

均质与层状土理论给水度的求取方法

一、实验目的

1. 根据给水度的定义与影响因素，自行设计一到两个方案，求取均质与层状土理论给水度。

2. 进一步理解影响给水度测试的主要因素，掌握求取土层给水度的实验方法。

3. 了解并熟悉土层负压的测定方法。

二、设计性实验内容 (供参考)

1. 选择一种或两种砂样，求取均质或层状土层理论给水度。

2. 测定包气带任一点的负压，分析其变化特点。

3. 研究均质土层包气带负压与含水量的关系。

三、实验仪器和用品

1. 实验一所用的试样给水度仪、试验样品和相关用品。

2. 土柱给水度仪 (见图Ⅰ1-3) 。

3. 不同粒径的砂样。

四、土柱给水度仪简介

本仪器主体结构包括有机玻璃试样柱、可升降的供水/排水装置以及测压板。试样柱上设有多孔陶土头负压测点和正压测点，测压点与测压板通过软管相连，可以连续测定土层从饱水的正压到非饱水的负压水头，从而了解土层负压变化及其对给水度的影响。

通过升降装置调节供水/排水装置 (溢水箱) 水位，控制试样柱中的水位通过溢水箱水位变化的快慢控制试样柱水位下降速度，从而求取不同埋深或不同水位下降速度下的土层给水度。

五、设计实验的基本要求

1. 自行设计实验方案，包括设计土层结构、初始水位埋深、退水速度等。实验前写出详细实验方案。

2. 根据实验方案设计实验记录表格，要求表达直观，内容齐全，有利于计算分析。

图Ⅰ1-3 土柱给水度仪装置图

3. 根据设计方案自己动手装样与实验，详细记录实验步骤、数据和现象。

4. 对实验数据、计算结果和观察到的现象进行必要的讨论，并撰写实验报告。实验报告的内容包括: 实验目的、内容与步骤，主要现象与结果分析，实验改进建议等。

六、思考题

1. 试样给水度仪和土柱给水度仪的测试结果有何差异? 为什么?

2. 根据实验结果总结土层给水度的影响因素有哪些?

3. 包气带不同深度的负压有何变化规律?

岩土的水理性质应包括哪几个方面

1、岩土体的给水性

重力作用下少量的水能够由岩土体缝隙流出，通常以给水度作为能力强弱的衡量，大多由实验室方法来测定给水度。

2、岩土体的胀缩性

胀缩性是指岩土体由于失水而收缩或吸水而膨胀的特性。岩土的胀缩性标准指标有体缩率、膨胀率、收缩系数、自由膨胀率等。岩土体由于失水，会导致颗粒的间距变小，造成土颗粒表面的结合水膜变薄，从而使得岩土体收缩。浸水后的岩土体，其颗粒距离变大，导致了结合水膜的变厚，从而造成了岩土体的膨胀。岩土体的反复膨缩变形是导致建筑物开裂以及损坏的重要原因。

3、岩土体的崩解性

岩土体具有浸水而湿化的特性。岩土体内有水浸入，造成对岩土体内部的结构连结削弱与破坏，还会造成岩土体内部的少量胶结物溶解。水分子吸附于土块的颗粒表面，在土块表面形成的水化膜削弱了土颗粒的连结作用。

4、岩土体的软化性

软化性是指岩土体在浸水后会降低岩土的力学强度的特性。软化性是评价岩石耐风化能力的主要指标，常以软化系数对其进行表示。粘性土层、页岩、泥质砂岩、泥岩等岩土体，一股都存在软化性，、由于地下水的作用，在岩石层的易软化地段常有软弱夹层生成，导致了岩体的整体性和强度降低。

5、岩土体的透水性

透水性是指岩土体允许少量的水在自身的重力作用下通过的特性。通常以渗透系数来表示其透水能力的强弱。相对来说坚硬岩体的裂隙较发育，透水性较好，松散的岩体颗粒较为细小和均匀，透水性较弱。