Устройство для определения водопроницаемости и фильтрационной прочности грунта послойно возводимых насыпей

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - повышение точности определения водопроницаемости и фильтрационной прочности грунта путем приближения условий испытаний к натурным и сокращение трудозатрат. Над испытуемым грунтом 1 устраивают напорную полость 2 и питательную трубу 3. По контуру грунта 1 выполняют дренажную галерею 4. Глинистый замок 5 и водонепроницаемый экран 6 охватывают сверху элементы устройства. Соосно напорной полости 2 устраивают двухсекционную водоприемную полость 7. Секции полости 7, дренажную галерею 4 соединяют водоотводными трубами 8 с измерительным приспособлением 9. Устройство заключают в грунтовую обсыпку 10. Внутри испытуемого грунта 1 устанавливают влагомеры 11. Пьезометры 12 фиксируют положение кривой депрессии. 1 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

051 (21) 4640925/15 (22) 24.11.88 (46) 15.06.91, Бюл. AL 22 (71) Украинское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им.

С.Я.Жука и Научно-исследовательский сектор Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института

"Гидропроект" им. С.Я.Жука (72) В.Ф.Канарский, Л.Е.Каныгин, П.Д.Гавриш. В,M.Êîíäðàòüåâ, Ю,Н.Васильев, H,А.Красильников, С.В.борткевич и Г.В.Раскин (53) 627.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1130637, кл. Е 02 В 1/00, 1984, Авторское свидетельство СССР

РЬ 968709, кл. G 01 М 15/08, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ И ФИЛЬТРАЦИ„„5U „„1 656041 A l

ОННОЙ ПРОЧНОСТИ ГРУНТА ПОСЛОЙНО

ВОЗВОДИМЫХ НАСЫПЕЙ (57) Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения— повышение точности определения водопроницаемости и фильтрационной прочности грунта путем приближения условий испытаний к натурным и сокращение трудозатрат.

Над испытуемым грунтом 1 устраивают напорную полость 2 и питательную трубу 3. По контуру грунта 1 выполняют дренажную галерею 4. Глинистый замок 5 и водонепроницаемый экран 6 охватывают сверху элементы устройства. Соосно напорной полости 2 устраивают двухсекционную водоприемную полость 7. Секции полости 7, дренажную галерею 4 соединяют водоотводными трубами 8 с измерительным приспособлением 9. Устройство заключают в грунтовую обсыпку 10. Внутри испытуемого грунта t устанавливают влагомеры 11. Пьеэометры 12 фиксируют положение кривой депрессии. 1 ил.

1656041

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности для исследования. фильтрационных свойств грунтов насыпей, плотин, водоградительных дамб, промышленных площадок.

Цель изобретения — повышение точности определения водопроницаемости и фильтрационной прочности грунта путем приближения условий испытаний к катурным и сокращение трудозатрат.

На чертеже схематически изображена конструкция устройства.

Над испытуемым грунтом 1 устроена напорная полость 2 и питательная труба 3. По контуру участка испытуемого грунта 1 выполнена дренажная галерея 4, Испытуемый грунт 1, напорная полость 2 и дренажная галерея 4 заключены в глинистый замок 5 и водокепрокицаемый экран 6. Соосно напорной полости 2 устраивают двухсекционную водоприемную полость 7, обе секции которой совместно с дренажной галереей 4 соединены водоотводными трубами 8 с измерительным приспособлением 9, Все устройство заключено в грунтовую обсыпку 10, В нижней, средней и верхкей частях испытуемого грунта установлены влагомеры 11, положение кривой депрессии фиксируют посредством пьезометров 12.

Устройство работает следующим образом, По мере возведения грунтовой обсыпки

10 и наращивания питательной трубы 3 в последнюю подают воду для ускорения водонасыщения испытуемого грунта 1, а при завершении возведения устройства в питательной трубе 3 устанавливают высоту столба воды, соответствующую расчетному напору, что обеспечивает необходимое давление в напорной полости 2. Степень водонасыщенности грунта определяют посредством влагомеров 11. При достижении по всему сечению полной влажности наступает момент начала фильтрации воды в горизонтальном и вертикальном направлениях под воздействием созданного напора в напорной полости 2. Для поддержания постоянного напора столб воды в питательной трубе 3 поддерживают постоянной высоты, а подаваемый с этой целью расход воды замеряют.

В процессе испытаний фиксируют моменты начала смачивания и полного водокасыщения грунта, время установления в трубе заданной величины столба воды, Положение кривой депрессии и замер ее уровней осуществляют посредством пьезометров 12.

Необходимую фильтрующую площадь нормального сечения водоприемной полости принимают равной площади напорной полости и устанавливают по зависимости

Ов днас 2 с.. — — Д вЂ” - -,- - — (Зь), 5 где F>< — фильтрующая площадь нормального сечения водоприемной полости,м;

Овф — расход воды поперек слоев испытуемой насыпи, м /с;

10 Io — начальный градиент; днас- толщина испытуемой насыпи, м;

Н вЂ” напор воды в устройстве, м;

Кф — коэффициент фильтрации испытуемого грунта, предварительно определенный аналитическим или лабораторным методом;

3b — размер стороны водоприемной полости, м.

Соосность расположения водоприемкой и напорной полостей обусловлена необ20 ходимостью обеспечения поступления в водаприемную полость только объема воды вертикальной фильтрации, ке искаженного боковой приточностью вод горизонталькой фильтрации, Соотношение ширины центральной секции (2/3) и наружной (1/3 общей ширины напорной полости) является достаточным, чтобы в центральную секцию поступал обьем только вертикальной составляющей

30 фильтрационного потока, так как горизонтальный фильтрационный поток начнет формироваться лишь за пределами центральной части, С целью недопущения промерзания испытуемого грунта в зимний период устройство заключено в грунтовую обсыпку, толщина которой между наружными контурами напорной полости и обсыпки должна быть не менее величины отношения веса

40 столба воды к объемному весу грунта обсыпки, Толщина обсыпки принимается равной добс =,Н, yrp где добс — минимальная толщина обсыпки, 45 м;

y8 — плотность воды, т/м; э.

yãð- плотность грунта, т/м; з.

Н вЂ” высота столба воды, м.

Определение водопроницаемости и

50 Фильтрационной прочности грунтов послойно возводимых насыпей ведут в следующем порядке.

Замеряют расход воды, подаваемой в питательную трубу 3. В измерительном при55 способлении 9 осуществляют замер расходов профильтровавшейся воды:

Ов — расход воды вертикальной фильтрации иэ центоалькой секции водоприеиной полости,м /c;

1656041

Составитель Н.Палкин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Ìàt.ñèìèøèíåö

Редактор M.Ïåòðîâà

Заказ 2032 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 101

СЬ вЂ” то же. из наружной секции, м /с; з

Qi — расход воды горизонтальной фильтрации, поступившей иэ дренажной галеоеи, и /с.

Определение коэффициентов фильтрации в горизонтальном и вертикальном направлениях выполняют по известным зависимостям.

Исследования с применением предлагаемого устройства могут выполняться в процессе проектирования и строительства как для определения водопроницаемости и фильтрационной прочности грунтов, так и для разработки и усовершенствования технологии возведения сооружений и уточнения конструкций.

Формула изобретения

Устройство для определения водопроницаемости и фильтрационной прочности грунта послойно возводимых насыпей, содержащее питающее приспособление, двухсекционную водоприемную полость, заполненную фильтрующим материалом, водоотводные трубы и измерительные приспособления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения точности определения водопроницаемости и фильтрационной прочности грунта путем приближения усло-вий испытаний к натурным и сокращения

5 трудозатрат, по контуру участка испытуемого грунта устроена дренажная галерея замкнутого контура высотой, равной толщине слоя грунта, питающее приспособление выполнено в виде напорной полости, соеди10 ненной с питательной трубой, при этом дренажная галерея, напорная полость и испытуемый грунт ограничены глинистым замком и водонепроницаемым экраном, водоприемная полость расположена соосно

15 с напорной полостью и повторяет ее форму в плане, кроме того, дренажная галерея и напорная полость заполнены фильтрующим материалом и все устройство заключено в грунтовую обсыпку, толщина которой между

20 наружными контурами напорной полости и обсыпки принята равной

H джобс =, M

) гр где 1в — плотность воды, т/м;

25 yap — плотность грунта, т/м; з.

Н вЂ” высота столба воды, м,