Коэффициент фильтрации

Для определения коэффициента фильтрации песчаных грунтов при переменном градиенте напора следует применять фильтрационные приборы, по принципу работы подобные прибору, изображенному на рисунке 1.

1 - образец грунта; 2 - пьезометр; 3 - трубка; 4 - стакан; 5 - латунная сетка; 6 - съемное перфорированное дно; 7 - подставка; 8 - поддон

Рисунок 1 - Схема фильтрационного прибора для определения коэффициента фильтрации песчаных грунтов при переменном градиенте напора

 

К испытанию грунт подготовляют следующим образом:

- песок и воду, предназначенные для определения коэффициента фильтрации, выдерживают в лаборатории до выравнивания их температуры с температурой воздуха;
- надевают на фильтрационную трубку 3 (см. рисунок 1) съемное перфорированное дно 6 с латунной сеткой 5, покрытой кружком высокопористого материала, и взвешивают;
- заполняют фильтрационную трубку испытуемым грунтом 1 на высоту (100±1) мм;
- взвешивают фильтрационную трубку с образцом грунта и съемным перфорированным дном;
- определяют плотность грунта по ГОСТ 5180;
- 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 4, который постепенно наполняют водой до верха.

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

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

Извлекают стакан с трубкой из емкости и устанавливают его на поддон 8.

Испытание проводят в следующем порядке:

- доливают водой трубку не менее чем на 5 мм выше нулевого деления;
- дожидаются снижения уровня воды в пьезометре 2 до отметки "0" и включают секундомер;
- фиксируют время снижения уровня воды в пьезометре до отметок 10, 20, 30, 40 и 50 мм.

При времени падения уровня воды до отметки 50 мм более 10 мин допускается проводить испытание при большем значении начального градиента напора. В этом случае трубку с подставкой извлекают из стакана и ставят непосредственно на поддон.

В течение всего испытания не допускается снижение уровня воды в трубке ниже слоя гравия.

По результатам испытания следует построить график в координатах

где Н0 - начальная высота уровня воды в пьезометре, см; отсчитывается от уровня слива воды;
S - снижение уровня воды в пьезометре, см;
t - время, за которое произошло снижение уровня воды на значение S, с.

0*

здесь Fk - площадь поперечного сечения образца грунта, см;
Fn - площадь фильтрационной трубки над образцом грунта, см;

Lk - высота образца грунта, см.

_______________
* Формула соответствует оригиналу

Проводят диагностику полученных результатов с использованием построенного графика. Опытные точки на графике должны наложиться на прямую линию, выходящую из начала координат, что является показателем корректности проведения испытания. В случае необходимости следует провести отбраковку недостоверных опытных точек и аппроксимировать оставшиеся прямой линией, выходящей из начала координат. Число точек для аппроксимации должно быть не менее трех, в противном случае испытание следует повторить.

Коэффициент фильтрации K, см/с, при температуре проведения испытания, равный угловому коэффициенту построенной прямой линии, вычисляют по формуле

где  и Ct - координаты произвольной точки на построенной прямой линии.

Рисунок 2 - График для определения коэффициента фильтрации песчаных грунтов при проведении испытаний в нестационарном режиме фильтрации

Коэффициент фильтрации K10, м/сут, приведенный к условиям фильтрации при температуре 10°С, вычисляют по формулt.

Коэффициент фильтрации вычисляют до второй значащей цифры.

Результаты испытания должны быть представлены в табличном и графическом видах.

Весы настольные электронные МК-15.2-А-11

Весы лабораторные ВК-300

Мерные цилиндрические сосуды МП (1; 2; 5; 10 л)

Шкаф сушильный ШС-80-02 СПУ

Набор сит КСИ