Способ определения неразмывающей скорости связных грунтов

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕРАЗМЫВАЩЕЙ СКОРОСТИ СВЯЗНЫХ ГРУНТОВ, включающий воздействие потоком воды на образец грунта, увеличение скорости потока и фиксирование начала размьта образца, о тлич.ающий с я тем, что, с целью повьшения точности и упрощения методики испытаний, в образце грунта выполняют сквозное отверстие круглого сечения, создают в |нем турбулентньй поток воды путем равномерного увеличения напора, замеряют расход воды, а о начале размьша судят по изменению гидравлического сопротивления.

СО03 СОВЕТСКИХ

ООй ОЮФ

РЕСПУБЛИК

5 А эщ) б 01 N 33/24

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3573879/29-33 .(22) 31. 12. 82 (46) 07.07.84. Бюл. Я 25 (72) М.Е. Дереновский, А.л. Розов и В.М. Федоров (53) 624.136.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР ,У 352216, кл. 0 01 Н 33/24, 1972.

2. Мирцхулава Ц.Е. Размыв русел и методика оценки их.устойчивости. М., "Колос", 1967, с. 60-61 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕРАЗМЫВА10ЩЕИ СК0РОСТН CBH38blX ГРУБТОВ, включающий воздействие потоком воды на образец грунта, увеличение скорости потока и фиксирование начала размыва образца, отличающийся

- тем, что, с целью повышения точности и упрощения методики испытаний, в образце грунта выполняют сквозное отверстие круглого сечения, создают в

;нем турбулентный поток воды путем равномерного увеличения напора, замеряют расход воды, а о начале размыва судят по изменению гидравлического сопротивления.

1101735 а КН@ (2) 1

Изобретение относится к области исследований физико-механических свойств грунтов и может быть использовано в гидротехническом и мелиоративном строительстве. 5

Известен способ определения устойчивости почво-грунтов к водной эрозии, включающий размывание образца грунта горизонтальной. струей воды и определение показателя устойчивости 10 по отношению мощности струи к скорости размыва образца j 1 J.

Однако указанный способ не позволяет определять неразмывающую скорость связных грунтов, так как испы- 15 тания проводят до сквозного размыва образца по его ocu. Наиболее близким к изобретению является способ определения неразмывающей скорости связных грунтов, включа."20 ющий воздействие потоком воды на образец .грунта, увеличение скорости потока и фиксирование начала размыва образца. 2 3.

Недостаток известного способа за- 25 ключается в низкой точности измерения определяемого параметра вследствие неравномерного размыва образца и визуального фиксирования момента начала размыва. 30

Цель изобретения — повышение точности и упрощение методики испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения неразмывающей скорости связных грунтов, 35 включающему воздействие потоком воды на образец грунта, увеличение скорости потока и фиксирование начала размыва, в образце грунта выполняют сквозное отверстие круглого сечения, 0 создают в нем турбулентный поток воды путем равномерного увеличения напора, замеряют расход воды, а о начале размйва судят по изменению гидравлического сопротивления. . 45

Определение неразмывающей скорости связных грунтов осуществляют следующим образом.

Образец грунта помещают в рабочую камеру, выполненную в виде отрезка цилиндрической трубы. Затем в образце выполняют сквозное отверстие круглого сечения. Размер отверстия выбирают из условия турбулентности потока в отверстии по числу Рейноль- 55 дса. К торцам рабочей камеры с обеих сторон подсоединяют трубопровод, гидравлическое сопротивление которого мало по сравнению с рабочей камерой, и создают в нем и рабочей камере напорный поток воды. Скорость потока V равномерно увеличивают от 0 до 4 м/с путем увеличения напора Н на одном из концов трубопровода и постоянно измеряют расход воды Q через рабочую камеру. По результатам испытаний строят график зависимости Ч =

= Х(Н), теоретически расход Я воды через рабочую камеру определяется известной зависимостью

6=V > (1) .Ф где 6 — диаметр отверстия.

Таким образом, до момента начала размыва равномерное увеличение напо- . ра Н приводит к увеличению расхода по зависимости где К вЂ” постоянная величина, определяемая гидравлическим сопротивлением рабочей камеры.

До начала размыва, гидравлическое сопротивление рабочей камеры остается постоянным, так как величины, определяющие его (диаметр отверстия в образце грунта, шероховатость поверхности образца грунта в отверстии, длина рабочей камеры), не изменяются.

В момент начала размыва и далее диаметр отверстия в образце увеличивается, что приводит к уменьшению гидравлического сопротивления и увеличению расхода. Сравнивая теорети- ческий и экспериментальный графики зависимости и = E(H), получают величину напора НР, соответствующую моменту начала размыва. Затем определяют неразмывающую скорость связных грунтов по формуле г н у= — —, (з1

Н = 1+я ЕУ.У где — ускорение свободного падения; — длина рабочей камеры;

d — диаметр отверстия в образце грунта, Ь вЂ” коэффициент трения.

Предлагаемый способ определения неразмывающей скорости связных грунтов позволяет избежать ошибок, связанных с краевыми эффектами sa счет замкнутой формы размываемой поверхности, а измерение расхода воды существенно упрощает методику испытаний по сравнению с базовым объектом.