Методы определение коэффициента фильтрации

Для хорошо фильтрующих грунтов (супесей, песков и др.) коэффициент фильтрации определяют с помощью простейшего прибора (рис. 2.7,а), состоящего из трубы длиной L, заполненной грунтом, и двух трубок — подводящей и отводящей воду. При разности напоров Н ₂– Н ₁ вода будет фильтроваться под действием градиента i.

Собрав воду в колбу, находят объем воды V, профильтровавшейся за время t. Тогда можно записать

где F — площадь поперечного сечения образца грунта.

При глинистых грунтах, даже не обладающих начальным градиентом, для определения коэффициента фильтрации приходится создавать большой напор. Тогда значение k _Ф можно определить с помощью прибора конструкции Б.И. Далматова (рис. 2.7, б). В этом приборе образец грунта 5 помещается в кольцо 1, устанавливаемое на фильтрующее днище 6. Сверху располагается фильтрующий поршень 4. Вода поступает со значительным давлением под фильтрующее днище, проходит через образец грунта, заполняет пространство над поршнем и выливается в колбу. Для ускорения процесса фильтрации камера над поршнем заранее заливается водой. Как установлено опытами, вследствие образующегося выпуклого мениска вода поступает в колбу периодически, сразу в относительно большом количестве. Для устранения возникновения мениска на уровне сливного отверстия устанавливается пластинка 3 с вырезом в месте отверстия. Это способствует капельному поступлению воды в колбу. Для исключения испарения воды прибор герметизируется завинчивающейся крышкой 2.

Для предотвращения движения воды вдоль стенок кольца к фильтрующему поршню прикладывают внешнюю нагрузку, большую структурной прочности грунта. Если это по каким-либо причинам нежелательно, используют образец, имеющий диаметр на 8…10 мм меньше внутреннего диаметра кольца, и зазор между грунтом и стенками кольца заполняют очень вязким веществом, не фильтрующим под прикладываемым напором.

С помощью рассмотренного прибора можно устанавливать коэффициент фильтрации суглинков и глин от текучей до тугопластичной консистенции при k _Ф≥10^–9 см/с.

Коэффициент фильтрации для расчета притока воды в котлованы и в другие выработки вследствие слоистости грунтов, особенно песков и супесей, рекомендуется определять в полевых условиях методом, пробных откачек или путем налива воды в скважины.