Материал: 2060

Расчетное значение коэффициента фильтрации k10fr следует принимать равным нормативному k10fn , которое рассчитывается как среднеарифметическое n частных значений коэффициента фильтрации k10fi

тельно выше, чем в вертикальном.

Коэффициент фильтрацииАиспользуется при расчетах и компьютерном моделировании движения подземных вод через основание и тело земляных сооружений, дренирующих слоев, фильтрационных завес, оценках фильтрационной консолидации грунтов в основании зданий и сооружений, в частностиДпри определении коэффициента фильтрационной консолидации и расчете осадок во времени [1,2,3,4].

Целью лабораторной работы является приобретение студентами практических навыков по определению коэффициента фильтрации грунтов в соответствии с нормативными документами.

6.1. Определение коэффициента фильтрацииИпесчаного

грунта в приборе Союз орНИИ

Согласно ГОСТ 25584-90 12 этот метод распространяется на песчаные грунты, применяемые в дорожном и аэродромном строительстве для устройства дренирующих и морозозащитных слоев дорожной и аэродромной одежд.

Коэффициент фильтрации определяют на образцах нарушенного сложения при максимальной плотности и оптимальной влажности, значения которых предварительно устанавливают по ГОСТ 227332002 [9].

51

Необходимоеоборудованиеиприборы

Фильтрационный прибор СоюзДорНИИ (рис. 20); трамбовка с массой падающего груза (рис. 22); весы; термометр с погрешностью измерения не более 0,5 оС по ГОСТ 28498; секундомер; эксикатор по ГО Т 23932; сито с отверстиями диаметром 5 мм; цилиндр мерный вместимостью 100 мл; чашка фарфоровая; емкость для воды вместимостью 8…10 л; линейка металлическая длиной 300 мм; нож из нержавеющей стали с прямым лезвием.

рационная трубка; 4 – стакан; 5 – сетка; 6 – перфорированное

съемное дно; 7 – подставка; 8 – поддон

Просеивают через сито с отверстиями 5 мм предварительно высушенный до воздушно-сухого состояния песчаный грунт и определяют его гигроскопическую влажность.

52

Отбирают в фарфоровую чашку пробу грунта способом квартования массой не менее 450 г, увлажняют с помощью мерного цилиндра отобранную пробу до оптимальной влажности и выдерживают её в эксикаторе с водой не менее 2 ч. Пески крупные и средней крупности допускается не выдерживать в эксикаторе.

Необходимый для увлажнения объём воды, см3, определяют по

Фильтрационнуютру купри оразаполняютпескомвследующемпорядке:съёмное перфорированное дно с латунной сеткой, покрытой кружком марли, смоченной водой, крепят к трубке и ставят её на же-

сткое массивное основание;

навеску влажного грунтаДмассой m1 делят на три порции и последовательно укладывают их в трубку, уплотняя каждую из них при помощи трамбовки, производя по 40 ударов груза с высоты 30 см. Перед укладкой каждой порции поверхность предыдущей уплотненной порции взрыхляют ножом на глубину 1…2Имм;

измеряют линейкой расстояние от верхнего края трубки до поверхности уплотненного грунта. Измерения проводят не менее чем в трех точках. В расчет принимают среднее значение. При высоте образца грунта в трубке более 100 мм проводят дополнительное уплот-

нение, которое заканчивают при высоте образца (100 1) мм. Укладывают на поверхность грунта слой гравия (фракция 2…5

мм) толщиной 5…10 мм.

Устанавливают трубку с грунтом на подставку 7 и вместе с ней помещают в стакан, который постепенно наполняют водой до верха.

Помещают стакан с трубкой в ёмкость для воды и заполняют ее до уровня выше слоя гравия на 10…15 мм.

53

После появления воды в трубке над слоем гравия доливают воду в верхнюю часть трубки примерно на 1/3 её высоты.

Извлекают стакан с трубкой из ёмкости, устанавливают её на поддон. В этом случае начальный градиент напора воды в образце грунта равен единице.

при вытекан воды через перфорированное дно определяют с помощью секундомера падение уровня воды в пьезометре от 0 до 50 мм.

Указанную операцию повторяют не менее 4-х раз, каждый раз доливая воду в тру ку на 5 мм выше нулевого деления. В расчет при-

где Vi − фактический объём грунта в трубке, см3; Wi −фактическая влажность грунта в трубке, доли.

Обработкарезультатовиспытаний

Коэффициент фильтрации грунта, м/сут, приведённый к услови-

54

где h − высота образца грунта в трубке, см; t – время падения уровня воды, с; S − наблюдаемое падение уровня воды в пьезометре, отсчитанное от первоначального уровня, см; H0 − начальный напор, см;

55