Материал: 2060

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Среднеарифметическое значение коэффициента фильтрации определяется по формуле (48):

k10f 13 15,95 24,29 26,34 22,19м/сут,

которое заносится в столбец 11 табл. 18.

Вывод. Расчетное значение коэффициента фильтрации песка со- Сгласно формуле (48) составляет k10fr 22,19 м/сут.

Песок среднезернистый, сильноводопроницаемый.

6.2. Определен е коэффициента фильтрации песчаного делениегрунта в приборе ПКФ-3 СоюзДорНИИ

огласно ГОСТ 25584-90 12 метод распространяется на опрекоэфф ц ента фильтрации песчаных грунтов на образцах не-

нарушенногоб(пр родного) или нарушенного сложения. Для вычисления коэфф ц ента ф льтрации песчаных грунтов ненарушенного

сложен я следует пр менять о разцы, высушенные до воздушно-

сухого состоян я.

НеоАходимоео орудование иприборы

Прибор ПКФ-3 (рис. 22); уплотнитель (рис. 23); сито с отверстиями диаметром 5 мм по ГОСТ 6613; емкость для воды вместимостью 8…10 л; термометр с погрешностьюДизмерения не более 0,5 оС по ГОСТ 28498; секундомер; нож; лопатка; марлевая прокладка.

Подготовкакиспытанию

Перед началом испытания прибор ПКФИ-3 разбирается.

Для определения коэффициента фильтрации песчаного грунта его предварительно высушивают на воздухе до воздушно-сухого состояния, а затем просеивают через сито.

Просеянный песок перемешивают и распределяют слоем 2…3 см на листе плотной бумаги или фанеры, делят поверхность слоя на кварты, проводя ножом в продольном и поперечном направлениях полосы, и отбирают из каждого квадрата равное количество песка для средней пробы массой не менее 0,9 кг.

56

Отобранную среднюю пробу песка помещают в чашку, увлажняют водой из расчета 8 % (по массе), покрывают влажной тканью и помещают в эксикатор с водой не менее чем на 2 часа (для равномерного смачивания песка и набухания пылеватых и глинистых частиц). При проведении лабораторной работы 2-часовое ожидание не проводится.

Определение коэффициента фильтрации песчаных грунтов нарушенного сложения производят после предварительного их уплотнения в цилиндре фильтрационной трубки прибора (см. рис. 23) до заданной плотности.

Грунт уплотняется в 3 слоя. Каждый слой уплотняется 25 уда-

рами г ри с высоты 30

см.

 

ационного

 

В поддон 2 с латунной сеткой помещают кружочек марли диа-

Сметром, равным внутреннему диаметру поддона, вставляют цилиндр

заостренным торцом в поддон так, чтобы заостренный торец плотно

прилегал к его донышку.

 

б

Затем поддон переносится на жесткое основание.

На борт к ф льтр

 

цилиндра 1 надевают кольцо-насадку и

укладывают перемешанный песок в цилиндр слоем толщиной 4 см. С помощью трамбовки (см. р с. 23) производят уплотнение уложенного слоя.

После уплотненияАпервого слоя песка, взрыхлив ножом его поверхность на глу ину 1…2 мм, в цилиндр засыпают второй слой песка такой же толщины, что и первый, и снова уплотняют. Аналогично поступают и с третьим слоем.

Окончив уплотнение верхнего слоя, насадку снимают и выступающий грунт срезают ножом заподлицоДс верхней кромкой.

Проведениеиспытания

Цилиндр с образцом песка помещают на подставку 7 телескопического приспособления и медленно погружают с помощью штурвала 9 в воду, содержащуюся в корпусе 1 до отметкиИ0,8 шкалы гидравлического градиента для насыщения песка водой. Об этом судят по изменению его окраски.

На бортик цилиндра надевают сито, а затем плотно насаживают мерный сосуд 5. Поддон 2 с фильтрационным цилиндром опускают в крайнее положение – до совмещения отметки 0 шкалы.

При появлении воды в камере мерного сосуда под ситом очищают отверстие в камере и осторожно заполняют водой резервуар мерного сосуда. Для медленно фильтрующих песков (мелких и пылеватых) воду в резервуар следует наливать до отметки 90 на шкале резервуара, т.к. при полном заполнении его водой поплавок 6 не сможет удержать столб воды в резервуаре.

57

С

 

 

и

 

 

б

 

А

Рис. 22. Схема прибора ПКФ-3

 

Рис. 23. Схема трамбовки:

для определения коэффициента фильтрации

1 – цилиндр фильтрацион-

 

СоюзДорНИИ

песчаных грунтов: 1 – цилиндр фильтрационной

ной трубки прибора;

трубки прибора; 2 – поддон; 3 – сетка; 4 – сито;

2 – поддон;

5 – мерный сосуд; 6 – поплавок; 7 – подставка;

3 – кольцо-насадка;

8 – корпус прибора; 9 – подъемный винт;

4 – гиря ударная

10 – шкала гидравлического градиента со стрелкой-И указателем; 11 – втулка; 12 – винтовое телескопиче-

ское приспособление

58

Вращая подъемный винт, устанавливают подставку в фильтрационном цилиндре на значение гидравлического градиента 1, одновременно поддерживая постоянный уровень воды у верхнего края корпуса, чтобы не произошло отрыва нижней поверхности образца песка от воды (в таком положении уровень воды должен быть в течение всего опыта). Затем замеряют температуру воды Тfн с точностью до 0,5 о и замечают на шкале резервуара мерного сосуда её уровень, одновременно включая секундомер. По истечении определенного времени t (20…100 с для медленно фильтрующих песков) отмечают второй уровень воды в резервуаре (замечая время, как и в первом

случае), что дает возможность определить объем воды V, см3, про-

фильтрующ3

 

 

 

 

фильтровавшейся через песок за время t, с. В конце опыта необходи-

Смо замер ть температуру воды в сосуде Tfk .

 

 

Опыт проводят не менее 3-х раз.

 

 

 

Оп санным методом определяют коэффициент фильтрации при

б

 

 

 

гидравл ческом град енте, изменяющемся от 0,1 до 1. Для медленно

х песков ( для которых за 60 с расход воды на фильтра-

цию не превышает 10 см ) испытание следует проводить при гидрав-

лическом град енте, равном 1.

 

 

 

 

О ра откарезультатовиспытаний

 

Коэффициент фильтрации грунта k10f ,

м/сут, приведенный к ус-

 

Д

 

ловиям фильтрации при температуре 10

оС, вычисляют по формуле

А864 V

(53)

k10f

tA J

,

 

где V − объем профильтровавшейся воды при одном замере, см3; t−

продолжительность фильтрации, с; А − площадь поперечного сечения

 

 

 

И

фильтрационного цилиндра, см2; − поправка для приведения значе-

ния коэффициента фильтрации к условиям фильтрации воды при температуре 10 оС, рассчитывается по формуле (47); 864 − переводной коэффициент (из см/с в м/сут), J – гидравлический градиент напора, равный 1.

Вычисления проводят с точностью до второго знака после запятой.

Примеробработкирезультатовиспытаний

Исходные данные и результаты испытаний заносятся в табл. 19. Определяется значение температуры в период фильтрации T f как среднее между Tfн и Tfk .

59

Таблица 19

Журнал для определения коэффициента фильтрации песка

номер ис-

V,

tm , с

А,

Ј

Tfн ,

Tfк ,

 

 

 

 

10

 

 

10

T f

 

пытания

3

 

2

 

о

С

о

С

 

k f ,

k f ,

см

 

см

 

 

 

 

 

 

 

м/сут

м/сут

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

6

115

40

1

20

21

20,5

1,315

0,85

0,95

2

8

125

40

1

21

22

21,5

1,345

1,03

3

7

120

40

1

20

21

20,5

1,315

0,96

 

 

 

По формуле (47) рассчитывается величина поправки для при-

фильтрац

 

 

 

 

 

ведения значен я коэффициента фильтрации к условиям фильтрации

Спри температуре 10 оС. Например, для первого испытания = 0,7 +

+0,03 · 20,5 = 1,315. Результаты расчетов заносятся в

столбец 9 табл.

19.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По формуле

(10) рассчитываются значения

коэффициентов

в каждом испытании, которые заносятся в столбец 10

табл. 19. Напр мер, для первого испытания

 

 

 

 

k10f

 

 

864

6

 

0,85 м/сут.

 

(54)

 

 

115

40 1,351 1

 

Определяетсябсреднеарифметическое значение коэффициента

фильтрации по формуле (48):

 

 

 

 

 

 

 

10f

1 0,85 1,03 0,96

0,95 м/сут,

 

(55)

 

k

 

 

 

 

3

 

 

 

Д

 

которое заносится в

Астолбец 11 табл. 19.

 

 

Вывод. Расчетное значение коэффициента фильтрации песка со-

ставляет k10fr 0,95

м/сут. Согласно табл. 16 и 17 песок пылеватый,

водопроницаемый.

И

 

6.3. Определение коэффициента фильтрации глинистого грунта в компрессионном приборе полевой лаборатории ПЛЛ-9

Метод распространяется на определение коэффициента фильтрации глинистых грунтов на образцах как ненарушенного (природного), так и нарушенного сложения.

Необходимоеоборудование иприборы

Компрессионный прибор из комплекта полевой лаборатории Литвинова ПЛЛ-9; воронка; сосуд для слива воды вместимостью 1 л; секундомер; термометр.

60

Источник: https://studfile.net/preview/16408117/