Способ контроля противофильтрационной эффективности двухслойного экрана
Изобретение относится к гидротехническому строительству и позволяет осуществить контроль наклонных участков и ускорить процесс проверки горизонтальных участков противофильтрационного двухслойного экрана. Цель изобретения - снижение трудоемкости способа и ускорение процесса проверки экрана. Поверхность экрана и дренирующую прослойку разбивают грунтовыми перемычками из материала верхнего слоя экрана на отсеки. На горизонтальных участках выбирают несколько отсеков и на них проводят проверку эффективности экрана с помощью воздуха и воды, замеряя расход воздуха, поступающего в дренажную прослойку при нескольких ступенях разрешения, а затем расход воды, поступающей через верхний слой экрана в дренажную прослойку. По результатам испытаний с помощью воды и воздуха определяют переходный коэффициент и по расчетным зависимостям вычисляют значения коэффициентов фильтрации грунта по отсекам экрана. 1 з.п. ф-лы.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„, SU „„564258 (51) 5 Е О? В 3/16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ки экрана
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4363166/23-15 (22) 16.11.87 (46) 15.05.90. Бюл. № 18 (71) Харьковский отдел Всесоюзного научно-исследовательского института водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии "Водгеон и Государственный проектный институт по водоснабжению, канализации и гидротехническим сооружениям нХарьковский
Водоканалпроект" (72) В.Ф.Кондратьев, А.И.Бреславец, Е.Б.Миненко, В.С.Колодяжная, Л.П.Филатова и В.M.Ðàáèíoâè÷ (53) 624.01 (088.8) (56) Правила производства и приемник работ: земляные сооружения, СНИП-111-8-76, Госстрой СССР, Стройиздат, 1977.
Авторское свидетельство СССР № 1359400, кл. Е 02 B 3/16, 1986. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДВУХСЛОЙНОГО
ЭКРАНА
Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для своевременного выявления и ликвидации дефектов, допущенных при строительстве двухслойных экранов, предназначенных для предотвращения утечки жидких производственных отходов и сточных вод из грунтовых хранилищ, накопителей и отстойников.
Цель изобретения — снижение трудоемкости и ускорение процесса провер2 (57) Изобретение относится к гидротехническому строительству и позволяет осуществить контроль наклонных участков и ускорить процесс проверки горизонтальных участков противофильтрационного двухслойного экрана. Цель изобретения — снижение трудоемкости способа и ускорение процесса проверки экрана. Поверхность экрана и дренирующую прослойку разбивают грунтовыми перемычками из материала верхнего слоя экрана на отсеки. На горизонтальных участках выбирают несколько отсеков и на них проводят проверку эффективности экрана с помощью воздуха и воды, замеряя расход воздуха, поступающего в дренажную прослойку при нескольких ступенях разрешения, а затем расход воды, поступающей через верхний слой экрана в дренажную прослойку. По результатам испытаний с помощью воды и воздуха определяют переходный коэффициент и по расчетным зависимостям вычисляют значения коэффициентов фильтрации грунта по отсекам экрана . 1 з.п. ф-лы.
Способ осуществляют следующим образом.
Поверхность экрана и дренажную прослойку разбивают грунтовыми перемычками из материала верхнего слоя экрана на отсеки. На грризонтальных участках с различным геологическим строением выбирают по одному отсеку и для них производят проверку противофильтрационной эффективности экрана с помощью воздуха и воды. Для осуществления проверки с помощью воз1564258
2 в; И
К т С
61 где К, и К„.—
h
Saga q
h
ЬС2К 2
14 ., Ws, Wв
1 1 1
В 5.
1 1
Н ср >К 1 0 . > (Ч ж 4О—
Мв: 0, Рв4рь духа дренажный коллектор испытуемого участка с помощью задвижек отключают от остальной дренажной сети, к патрубку в колодце подключают вакуум5 насос, создающий вакуум в дренажной прослойке. После того, как величина вакуума устанавливается, ее значение фиксируется по показанию вакуумметра или манометра с дробной шкалой. Замеряют расход воздуха, поступающий в дренажную прослойку, при нескольких
1 ступенях разрежения.
Во время испытаний проводят замеl ры температуры воздуха, а затем все результаты испытаний приводят к одной о температуре t = 10 С, являющейся средней температурой воды в дренажной прослойке.
Затем на этих же отсеках проводят 20 испытания с помощью воды. Для этого отсек заполняют водой до отметок
4а 0,2 м ниже ограждающих дамбочек.
5 дренажной прослойке создают вакуум (1-3 м вод.ст,), величину которого 25 фиксируют вакуумметром.
Расход воды, поступающей через верхний слой экрана в дренажную прослойку, определяют либо объемным способом, либо по времени работы и производительности насоса, откачивающего воду из дренирующей прослойки.
Одновременно фиксируют изменение глубины в отсеке.
По результатам испытаний с помощью
35 воды определяют осредненный коэффициент фильтрации верхнего слоя экрана по формуле
W„1 „ /и„, 1 (40
Нс 4+hwK®1 Т
a,(1 ) в„
Затем, используя результаты испытаний с помощью воды и воздуха, определяют коэффициент С, учитывающий влияние естественной влажности грунта и геологическое строение основания на подсос воздуха в дренажную прослойку по формуле
5О
С 2 савв в / вlд 8t tв в2)
Тв, К .h „„ps о
На остальных отсеках проводят испытания только с помощью воздуха по укаэанной методике. Используя данные испытаний отдельных отсеков и остальных отсеков только при помощи воздуха, из формулы (3) определяют коэффициент фильтрации верхнего слоя экрана: (в
Р ВС1О осредненные значения коэффициентов фильтрации грунта в отдель/ ном отсеке экрана и в отсеке, испытываемом воздухом, приведенные к температуре 10 С м/сут; время, за которое в дренирующую прослойку отсека, испытываемого водой и воздухом, поступает объем воды W> .Ф 1б величины разрежения (вакуум) в дренажной прослойке соответственно при проведении испытаний жидкостью и воздухом отдельного отсека экрана и с помощью только воздуха
i-ro отсека экрана, м вод ст ° объемы жидкости и воздуха, поступающие в дренажную прослойку экрана на отдельном отсеке, и воздуха на испытуемом воздухом отсеке экрана, приведенные к атмосферному давлению,м ; толщины верхнего слоя экрана на отдельном и испытуемом воздухом отсеках экрана, м2 площади отдельного и испытуемого воздухом отсеков экрана, м ; средняя высота столба жидкости над верхним слоем экрана при испытании отдельного участка экрана с помощью воды м" коэффициенты динамической вязкости жидкости при ее температуре (на отдельном отсеке) и при 10 С, кг с/м,; коэффициенты динамической вязкости возо духа при 10 С температуре t испытаний
1 1564258 воздухом на отдельном участке и при температуре t. испытаний
1 воздухом на 1-ом участке экрана, кг.с/м2.
После окончания испытаний с помощью воздуха выполняют дополнительную проверку водопроницаемости экрана, для чего после остановки вакуум-насоса фиксируют величину падения вакуума в дренажной прослойке за определенный промежуток времени и рассчитывают коэффициент фильтрации верхнего слоя экрана i-го отсека по формуле вйвК 3 1 в 1
С.Р /ч, 4ts;
Т
HEX
Вв ЬИвв .К ВВЬЕК g
SaaK K3 (4), где N — объем пор дренажной а p. h „ вакз величины вакуума в др нажной прослойке после остановки вакуум-насоса и спустя время Т „ суток после остановки, м водвст ° 3 Р— атмосферное давление в период испытаний, м вод.ст. Результаты испытаний позволяют оценить противофильтрационную эффективность верхнего слоя экрана. Например, если определенное значение коэффициента фильтрации верхнего слоя экрана К, окажется меньше 1 его проектного значения, то экран выполнен качественно. В противном случае необходимо разработать мероприятия по устранению дефектов экрана. Своевременное выявление и ликвидация дефектов экрана на всех отсеках в процессе его строительства позволяют осуществлять оперативный контроль качества строительства экрана. Кроме того, упрощается процесс контроля, чем достигается экономия времени в среднем в 2 раза. Формула изобретения 1. Способ контроля противофильтрационной эффективности двухслойного 2ts Ws,/R Ке : 25 а для остальных горизонтальных и всех наклонных отсеков после замера объема воздуха, поступающего в дренажную прослойку, используя данные испытаний отдельных отсеков с помощью воды и воздуха, определяют коэффициент фильтрации из соотношения К 2 tS Ws;/Si КВВ Кв. С Ь„„рвt„ 35 где К„и К 1 осредненные значения коэффициентов фильтрации грунта в отдельном отсеке экрана и в ото секе, испытуемом воздухом, приведенные к 10 С, м/сут величины разрежения (вакуум) в дренажной прослойке соответственно при проведении испытаний воздухом отдельного отсека экрана и с помощью воздуха i ro отсека экрана, м вод.ст. " объемы воздуха, пос" тупающеro в дренажную прослойку экрана на отдельном отсеке, и воздуха на испытуемом отсеке экрана, приведенные к атмосферному давлению, м, 40 бак 2 Ы1 1 1 50 6 > Ь 1 1 55 экрана, включающий разбивку экрана и дренажной прослойки грунтовыми пе- ремычками из материала верхнего слоя 5 экрана на отдельные отсеки, запол-нение отсеков водой, создание в дренажной прослойке вакуума и определение коэффициента фильтрации по расхо" ду профильтровавшейся жидкости, о т1ð л и ч а ю шийся тем, что, с -целью снижения трудоемкости способа и ускорения процесса проверки экрана, выбирают несколько горизонтальных отсеков, в которых перед заполнением водей создают вакуум, в дренажной прослойке замеряют объем поступившего в нее воздуха и после определения коэффициента фильтрации С по расходу профильтровавшейся жидкости рассчи2р тывают переходный коэффициент по формуле 1564258 Ь, "в; 4 tь; Д, п,,/й, Рs6 ф ° Т С . Р „(Ч e, - so т х Ь встык 11 бак э 1 ас к +1 в э где Удр,вр.; gaк ь век в Ol Составитель С.Лобарев Редактор И.Касарда Техред Л.Олийнык Корректор Т.Палий Тираж 540 Подписное Заказ 1142 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 толщины верхнего слоя экрана на отдельном и испь1туемом воздухом отсеках экрана, м; площади отдельного и испытуемого воздухом отсеков экрана, м2 время, за которое в дренирующую прослой- 10 ку экрана, испытуемого водой и воздухом, поступает объем воздуха В 1 (@ юф("ь, 15 — коэффициенты динами1чв 1 ческой вязкости воздуха при 10 С темпе- ратуре.t< испытаний воздухом на отдельном участке и при температуре t испытаний воз1 духом на i-м участке экрана, кг.с/м ; 2. Способ по п.t, о т л и ч а ю — 25 шийся тем, что, с целью обеспечения требуемой повторности проверки противофильтрационной эффективности экрана в остальных отсеках, в том числе и наклонных, после создания разрежЕния в дренажной прослойке замеряют падение величины вакуума за промежуток времени и определяют коэффициент фильтрации К отсека из 1 соотношения объем пор дренажной прослойки на испытуемом отсеке, м ; величины вакуума в дренажной прослойке после остановки вакуум-насоса и спустя время Т „ суток после остановки, м вод.ст., атмосферное давление в период испытаний, м вод.ст.
