Способ определения коэффициента фильтрации грунтов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1673 15 0 01 й 33/24 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ вательскиииорации рогеолога. женерно-геород, / Под ОСКОВСКОГО КОЭФФИ- ОВ м ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Справочное руководство гидЛ.: Наука. 1979, т,2, с.80.Методическое пособие по иналогическому изучению горных иред. Е.М.Сергеева и др. Изд. Муниверситета, 1968, т.1, с,154 - 16(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ ГРУНТ Изооретение относится к методам определения водно-физических характеристик, а именно к способам определения коэффициента фильтрации почв и грунтов,Цель изобретения - повышение точности определенияНа фиг.1 представлен капилляриметр для осуществления предлагаемого способа; на фиг,2 - линейная зависимость скорости фильтрации от градиента напора.Для осуществления способа используют капилляриметр с плоской схемой движения, который состоит иэ разборных воронок 1, соединенных с бюретками Роммельсберга 2. Посоледние имеют отводы 3, снабженные зажимами 4. Отводы 3 через тройники 5 сообщены с вакуум-метром 6 и вакуум-сосудам 7, когорый соединен с вакуум-насосом 8. об осуществляют следующим обра(57) Изобретение относится к методам определения водно-физических характеристик почв и грунтов и может быть использовано при обосновании режимов орошения и параметров дренажа, Целью изобретения является повышение точности определения, Способ определения коэффициента фильтрации грунтов включает создание перепада давления до 200 см вод. ст, на нижнем торце образца, насыщение образца водой путем полного погружения его в емкость с водой, определение скорости фильтраци. гоавитационной пористосги, расчет градиента напора по формуле и определение коэффициента фильтрации по уравнению Дэрси, 2 ил., 1 табл,Берут, например, 6 образцов супеси на рушенного сложения, отобранных из разреза Кзылкумского орошаемого массива с глубины 50-100 см. Образцы формируют иэ воздушно-сухого грунта, просеянного через сито с отверстиями б = 1 мм,Образцы грунта высотой 4 см, отобранные в кольца высотой 5 см и диаметром 5 см. насыщают капиллярной водой на слое песка. после чего устанавливают на капилляриметр. заливают слоем воды (высота й = 1 см) и создают разрежение (Р). Фильтрацию проводят в три этапа при постоянных значения и и Р, изменяют последовательно на каждом этапе высоту образца (Н 1 = 4, Н 2 = 3, Нэ = 2 см) для получения трех значений скорости фильтрации и трех значении градиента напора для построения линейной зависимости 1/ф- Кф, где Уф - скорость фильтрации: Кф - коэффициент фильтрации;градиент напора, и определения коэффициента фильтрации,После получения установившейся скорости фильтрации Чф определяютсодержание гравитационных пор (пр) в образце 5следующим образом,После обработки слоя воды над образцом до нуля (Ь = О) делают отсчеты по бюреткам 2 для каждого образца, затем приразрежении 200 см вод.ст, наблюдают за 10стоком воды иэ гравитационных пор. Послепрекращения стока делают отсчеты по бюреткам 2, определяют объем стока Щ, рассчитывают объем грунта в образце (Я исодержание гравитационных пор 15пгр = Ю/Ч,По формуле= 0,5+ Н+ Ь) - 0,5 е,пг 20Нгде- градиент напора;пгя - гравитационная пористость, долиединицы;Н - высота образца грунта, см; 25Р - величина создаваемого разрежения,см вод.ст.;Ь - высота слоя воды над образцом, см;е - потери напора,определяют градиент напора, соответствующий скорости фильтрации ЧфъВторой этап фильтрации проводят привысоте образца Н 2 = 3 см, измеряют скорость установившейся фильтрации Чфг иопределяют соответствующий градиент 35напора 2.На третьем этапе аналогичным образомопределяют Чфз и з,Значение скорости установившейсяфильтрации на первом этапе составляет 400,26-0,75 см/ч, что указывает на существенное изменение содержания гравитационных пор в образцах. При этом содержаниегравитационных пор изменилось в диапазоне 0,05 - 0,09 от объема грунта. 45На втором и третьем этапах значенияскоростей Чф 1, Чф 2 установившейся фильтрации составляют соответственно 0,35-1,10и 0,60 - 0,80 см/ч.По содержанию гравитационных пор 50выделены три группы образцов грунта. Осредненные значения скоростей фильтрации для этих групп приведены в таблице,в которой даны также значения градиента напора, рассчитанные по приведенной формуле,Для определения коэффициента фильтрации грунтов первой группы (Кф 1) и определения потерь напора составляют систему уравнений Дарси0,75 = Кф 1(2,26 - 0,5 О)1,10 = Кф 1 (3,10-0,5 г;1,80 = Кф 1 (4,6-0,5 г 1),При решении этой системы получают й = 1,0; Кф =0,43 см/ч.Аналогичные системы уравнений составляют для второй и третьей групп образцов, полученные значения Кф составляют 0,33 и 0.26 см/ч (см, таблицу),Зависимости скорости фильтрации от градиента напора, приведенные на фиг.2, линейны, т,е. в принятом диапазоне изменения градиента напора =- 1 - 4) движение фильтрационных потоков в образцах подчиняется закону Дарси,Формула изобретения Способ определения коэффициента фильтрации грунтов, включающий насыщение образца водой путем полного погружения его в емкость с водой, определение скорости фильтрации, градиента напора и расчет коэффициента фильтрации по уравнениюДарси,отличающийся тем,что, с целью повышения точности определения, на нижнем торце образца создают разрежение не менее 200 см вод,ст. и при этом разрежении насыщают образец водой и определяют скорость фильтрации и гравитационную пористость образца, а градиент напора рассчитывают по формуле= -(0,5 Р + Н + Ь) - 0,5 гНгде- градиент напора;п,я - гравитационная пористость, долиединицы;Н - высота образца грунта, см;Р - величина создаваемого разрежения,см вод.ст.;Ь - высота слоя воды над образцом, см;е - потери напора, безразмерный коэффициент.11 Кф, см/ч Нз"2 см 1 э Н 1 4 см Нр зсм Группа