Способ определения коэффициента проницаемости трещины

(19) 511 4 С 01 Н 15/08 тонных пло следов ани ок подзем натурных. и тин и отде С целью по ния коэффи ны путем и ых сооружении.ности определеицаемости трещиьппенияиента,пключени огрешности ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Среднеазиатское отделение Всесоюзного ордена Ленина проектно- конструкторского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им. С,Я. Жука(56) Фридлянд А.М. и др. Определение фильтрационных свойств горных пород в шахтных условиях.-Шахтное строительство, 1974, В 3, с. 14.Руководство по методике определения фильтрационно-суффезионных свойств скальных оснований гидротехнических сооружений, П-74 ВНИИГ. Л.: Энергия, отд. 1975, с, 49-50. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОНИЦАЕМОСТИ ТРЕ 1 ЦИНИ(57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к определению коэффициента проницаемости тре щин преимущественно в скальных породах и в бетонных сооружениях, и може найти применение при полевых инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях скальных пород и при строительстве сооружений, при носимой проницаемостью соседних трещин, по способу определения коэффициента проницаемости трещины, включающему герметическое закрепление над трещиной напорной камеры, нагнетание в камеру воздуха при постоянном избыточном давлении, измерение избыточного давления и расхода воздуха и вычисление коэффициента проницаемости трещины, напорную камеру закрепляют над трещиной, которую перекрывают по обе стороны от камеры на расстоянии 0, =2 0, а коэффициент проницаемости трещины определяют по формуле Стр =аЯ/Р=г =0,95 Я/Р при Е 1 / Р =2, Р 10 дни/см =0,10 ат, где 2, - ширина уплотнительного элемента; 8 - диаметр полости камеры; а - безразмерный коэффициент, зависящий от отношения 1, /0 . при 0/Ог=3, а=1,06; Р, /0= =2,5 а=1,01; Р, / Р =1 а=0,78; Я - динамическая вязкость воздуха, Ц - объ емный расход воздуха, нагнетаемого в напорную камеру; Р - избыточное давление. 3 ил.Изобретение относится к измерительной технике, а именно к опрецелению коэффициента проницаемости трещин, преимущественно в скальных породах и в бетонных сооружениях и 5может найти применение при полевыхинженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях скальныхпород и при строительстве сооружений, при натурных исследованиях бетонных плотин и обделок подземныхсооружений.Цель изобретения - повышение точности определения коэффициента проницаемости трещины путем исключения погрешности, вносимой проницаемостьюсоседних трещин.На фиг. ) изображено устройство,диаметральный разрез по нему и вдольиспытуемой трещины; на фиг. 220разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3разрез Б-Б на фиг. 2 (вариант выполнения устройства прямоугольным) .Испытуемая трещина 1 (полая) имеет постоянную величину раскрытия 5,находится в скальной породе (илибетоне) 2 и выходит на ее поверхность 3, доступную для прижатия устройства. Устройство состоит из пластины 4 (из металла, пластмассы, органического стекла), к которой клеем5 прикреплена эластичная прокладка6например, из мягкой резины с замкнутыми порами) с окном, котороеобразует камеру 7, против центра35окна в пластине 4 имеется отверстиес патрубком 8, глухо соединенным спластинкой 4,На фиг. 1 обозначено: диаметр 0отверстия в камере, выполненного 40в направлении трещины, длинауплотнительного элемента б, перекрывающего трещину по обе стороныот камеры 7, расход (1 воздуха, нагнетаемого в камеру 7 под небольшим 45избыточным постоянным давлением Р,линии 9 и 10 тока и линии перепададавления нагнетаемого воздуха внутри трещины, свободные (те, не перекрытые прижимным устройством) участки трещины, находящиеся по обе стороны от устройства, имеют длину,не меньшую 3 Г,.Определение величины коэффициентапроницаемости трещины С, выполняют следующим образом.Прижимают, например, рукой нагнетательное устройство к трещине 1, располагая его такчтобы трещина1 находилась внутри камеры 7, Подаютчерез патрубок 8 в камеру 7 воздухс расходом Я, поддерживая в камере7 постоянным избыточное давление Р(Р не должно превосходить05 дин/см 220, ат). Определяют величины Р и Я.Повторяют эту операцию при значенииизбыточного давления Р, отличающемся от Р в 1,5-2 раза, определяясоответствующую величину расходавоздуха Я, Если выполняется условие (приблизительно с точностью до5%) Я- и - ( (1)0то измерение заканчивают и определяют величину С, по формуле С =,1) не выполняется, повторяют операции с нагнетанием воздуха при уменьшенных величинах Р и Р, до тех пор, пока не выполнится условие (1) и тогда определяют величину С, по формуле (2) . Соблюдение условия (1) позволяет убедиться в том, что при движении воздуха в трещине его режим был ламинарным и, следовательно, можно пользоваться формулой (2), действительной при ламинарном режиме,В Формуле (2)- динамическая вязкость воздуха, нагнетаемого в(масса)трещину, г , величинапраксм с тически не зависит от давления воздуха и слабо зависит от его температуры С С:о 1+273 %4(3) При определении Ст желательно измерить величину С , чтобы подстаовить правильное значениев формулу (2) .В Формуле (2) Я - обьемный расход воздуха, см /с, Р - избыточное давление воздуха, дин/см , С, выражается в см гдеи- динамическая вязкостьовоздуха при температурах соответственно е и 0 С, , =0,170"10 г(масса) /см с, при =10 С И =О,75 " 10 г(масса) см с, при =20 С =0,179 "10г (масса)/см с.Формула изобретения Способ определения коэффициента проницаемости трещины, заключающийся в креплении напорной камеры с уплотнительным элементом над трещиной, нагнетании в камеру воздуха при постоянном избыточном давлении, измерении избыточного давления и расхода воздуха и определении коэффициента проницаемости, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения путем исключения погрешности, вносимой проницаемостью соседних трещин, для нагнетания воздуха используют напорную камеру, параметры которой - ширину прокладки 1 и диаметр полостикамеры 1 выбирают из условия25 а коэффициент проницаемости трещинывычисляют по формулеС аСгр-а р р,где Я - объемный расход воздуха, на 1 Огнетаемого в камеру;Р - избыточное давление;- динамическая вязкость воздуха;а - безразмерный коэффициент,15 зависящий от отношения- причем 0,78 а 1,6.з.аз 3082/45 Тираж 778 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и отк 1 13035, Москва, Ж, Раушскизводственно-полиграфическое предприятие Подписнта СССРтий жгород, ул. Проектная, 4