Способ определения коэффициента фильтрации грунтов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ)(РЕСПУБЛИК (19) (1!) А

З(51) G 01 N 15/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К ABTOPCMOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3646619/24-25 (22) 28.09.83 . (46) 23.12.84. Бюл. 1(47 (72) Н.В.Заяц (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт мелиорации и водного хозяйства (53) 663 ° 63.067(088.8) (56) 1.Маслов Н.Н. Основы механики грунтов и инженерной, геологии. M., "Высшая школа", 1968, с.168-172.

2. Чаповский Е.Г. Лабораторные работы по грунтоведению в механике грунтов. М., "Недра", 1975, с.l10 137 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ ГРУНТОВ, заключающийся в создании восходящего фильтрационного потока и измерении расхода жидкости во времени, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности определения, подачу фильтрующейся жидкости осуществляют к двум равным по площади зонам поверхности образца, центральной и краевой, поддерживают напор жидкости, подаваемой в краевую зону, равным напору жидкости, подаваемой в центральную зону, и измеряют расход жидкости через центральную зону.

1 Изо

Изобретейие относится к инженерногеологическим исследованиям для строительства, в частности к способам определения коэффициента фильтрации грунтов. 5

Известен способ определения коэффициента фильтрации в образцах грунта, помещенного в кольцо прибора, снабженного системой подачи и отвода воды и измерения фильтрационного рас" 1р хода и напоров, которые служат затем для расчета коэффициента фильтрац и Г|3.

Недостатком этого способа является определение коэффициента фильтра-. 15

;ции без учета изменения фильтрацион ных характеристик в зоне контактной фильтфйции, т.е. в месте сопряжения грунта со стенками кольца.

Наиболее близким по технической 2р сущности к предлагаемому является способ определения коэффициента фильтрации грунтов, заключающийся в создании восходящего фильтрационного потока и измерении расхода жидкости 25 во времени, что позволяет проводить определения в процессе уплотнения грунта Я) .

При определении коэффициента фильтрации лзвестным способом при расче- щ те учитывают полный диаметр образца грунта, а фильтрационные характеристики считают неизменными по всей пло" щади поперечного сечения образца.

Однако, как известно, при отборе об- З5 разцов происходит нарушение структуры грунта в зоне сопряжения его с

КОльцОм, При этОМ вОзмОжны случаи как разуплотнения, так и переуплот; нения грунта р этой зоне, что приво- 4р дит к изменению фильтрационных характеристик. Кроме того, в известном способе невозможен учет фильтрацион ого потока в месте сопряжения грун-. та с кольцом, т.е. контактной крае- 4 вой фильтрации.

Цель изобретения — повышение точности определения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения коэффициента фильтрации грунтов, заклю" чающемуся в создании восходящего фильтрационного потока и измерении расхода жидкости во времени, подачу фильтрующейся жидкости осуществляют 55 к двум равным по площади зонам поверх" ности образца, центральной и краевой, поддерживают напор жидкости, подавае772 2 мой в краевую зону, равным напору жидкости, подаваемой в центральную зону, и измеряют расход жидкости через центральную зону.

На чертеже схематично показан прибор для определения коэффициента- фильтрации предлагаемым способом. Прибор состоит из кольца 1, в которое помещают образец 2 грунта, верхней обоймы 3 с водосливным отверстием, нижней части и двух мерных трубок 4 и 5. Нижняя часть, 6 прибора включает две изолированные камеры: центральную. 7 и внешнюю кольцеобразную 8. Центральная камера 7 штуцером соединена с трубкой 4, а внешняя 8— с трубкой 5. Камеры в верхней части имеют отверстия для подачи жидкости к образцу. Площади соприкосновения обеих камер с образцом должны быть одинаковыми. Для уплотнения грунта в кольце служит штамп 9, нагрузку на котррый -передают через шток 10. После сборки прибор устанавливают между двумя пластинами 11 и скрепляют болта-: ми с гайками.

Пример определения коэффициента фильтрации грунта

После сборки прибора жидкость через мерные трубки 4 и 5 подают в камеры 7 и 8 нижней части. Жидкость подают до тех пор, пока профильтровав через образец 2 грунта, она не достигнет уровня сливного отверстия верхней обоймы 3. После полного насыщения грунта в мерные трубки доливают жидкость до определенного уровня, устанавливаемого в зависимости от проницаемости грунта. Затем по мере протекания процесса фильтрации производится ряд отсчетов положения уров. ня жидкости в мерной трубке 4 и время по секундомеру. Ири этом в мерной трубке 5 поддерживают уревниь жидкости, равный уровню в мерной трубке 4.

Коэффициент фильтрации вычисляют из следующего уравнения:

d21

К о - — — - 1п(1 — "-), D

1 - высота образца;

d — - внутренний диаметр мерной трубки1

3 11

t - время от начала наблюдений до понижения уровня жидкости в мерной трубке на величнНу S&&tl« -h4 р ву

Ь - первоначальный напор жидкости в мерной трубке.

Результаты сравнительных опытов но. определению коэффициента по пред" пагаемому и известному способам подтвердили исключение влияния контактной краевой фильтрации.на результа" гы. Значение коэффициента фильтрации, найденное по предлагаемому способу, 30772 4 в 2-3 раза меньше, чем,найденное по известному способу.. Наблюдается боле строгое соблюдение линейьой эависи мости скорости фильтрации от величи- ны градиента напора»

Таким образом, предлагаемый способ определения коэффициента фильт!Рации грунта позволяет исключить влияние одйой из основных погрешнос1р тей в опытах -.пристенной фильтрации на величину искомого коэффициента. фильтрации при определении его s лабораторных условиях.

Составитель А.Бровко

Редактор Г;Вошкова . Техред А.Бабинец Корректор.,М.Демчик

М

Заказ 9602/31 Тираж 822 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

1 по делам изобретений и. открытий::

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; д. 4/5 е

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4