Студопедия — Лабораторная работа № 3. Определение коэффициента фильтрации песчаных грунтов
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Лабораторная работа № 3. Определение коэффициента фильтрации песчаных грунтов






Определение коэффициента фильтрации песчаных грунтов

в фильтрационном приборе СОЮЗДОРНИИ

ПКФ-СД

 

Водопроницаемостью называют способность грунтов пропускать (фильтровать) через свои поры воду. Водопроницаемость характеризуется коэффициентом фильтрации Кф., представляющим собой скорость фильтрации воды при напорном градиенте, равном единице.

Коэффициент фильтрации используется при определении притока воды к котлованам, дренажным и водонапорным устройствам, расчете осадки фундаментов во времени, фильтрационных потерях воды через земляные сооружения и т.д.

Если пропускать воду через образец грунта площадью А и толщиной L при напоре Н, то за время t профильтруется вода в объеме:

 

V = Kф A (H / L) t = Kф A I t,

где I = H/L – гидравлический градиент.

Тогда коэффициент фильтрации:

 

Kф = V / A I t. I = H/L = 1.

Тогда окончательно имеем:

Kф = V / A t.

Коэффициент фильтрации зависит от гранулометрического состава и плотности грунта, температуры воды и некоторых других факторов.

Задание 1.

Определение коэффициента фильтрации песчаных грунтов

с использованием прибора СОЮЗДОРНИИ ПКФ-СД.

На рабочий цилиндр (1) навинтиь дно (3), на основание которого

Предварительно необходимо уложить металлическую сетку (4), предотвращаю-

щую вымывание пылеватых частиц из пробы грунта. Рабочий цилиндр с навинченным дном далее именуется фильтрационной трубкой. Фильтрацион- ную трубку взвесить с точностью до 1 г. И полученный результат занести в рабочий журнал (см. приложение №2), указав номер прибора.

Измерить начальную высоту фильтрационной трубки Но для чего опус- тить в нее металлическую линейку до упора в металлическую сетку и зафикси-

ровать расстояние от сетки до верхнего торца фильтрационной трубки.

Измерение провести три раза в точках, расположенных под углом 120о,

Рассчитать среднее значение и результат занести в рабочий журнал.

Подготовка грунта.

1.Высушить подлежащий испытаниям грунт до воздушно-сухого состояния на

воздухе или в термостате (сушильном шкафу) при температуре не более 600С.

2.Высушенный грунт высыпать на ровную поверхность конусом. Разровнять

Грунт слоем равномерной толщины и разделить взаимно перпендикулярными

линиями, проходящими через центр на 4 части. Две любые противоположные части объединить. Повторить такие операции до тех пор, пока масса грунта

не составит 2 кг.

3.Просеять отобранный грунт через сито с размером ячейки 5 мм. и отобрать из

Просеянного грунта навеcку массой 450 г. с точностью 1 г.

4.В случае, если грунт не подвергался предварительному просушиванию в сушильном шкафу, определить гигроскопическую влажность грунта в отобран -ной пробе.

Wг = (Мв – Мс) / (Мс – Мч)

где: Wг – гигроскопическая влажность в долях единицы;

Мв – масса влажного грунта с чашкой, г.

Мс – масса высушенного грунта с чашкой, г.

Мч – масса чашки, г.

Формирование образца.

5.Засыпать в рабочий цилиндр первую навеску, вставить в него трамбовку,

соответствующую изменению №1 к ГОСТ 25584-90 (масса груза 0,5 кг. Высота падения груза 0,3 м) и произвести 40 ударов по уплотняемому грунту.

6. Замерить с точностью до 1 мм в трех точках (см.п.6) расстояние от поверх- ности уплотненного грунта до верха цилиндра.

7.Результаты замеров записать в рабочий журнал и определить среднее значение.

8.Взрыхлыть поверхность уплотненного слоя ножом на глубину 1-2 мм.

9.Засыпать в рабочий цилиндр вторую навеску, провести операции по п.п.1-4.

10.Засыпать в рабочий цилиндр третью навеску, провести операции по п.п.1-3.

11.После завершения операций уплотнения грунта рабочий цилиндр с грунтом

Взвесить с точностью до 1 г. и занести результаты взвешивания в рабочий журнал.

12.Остаток грунта прикрыть влажной тряпкой и сохранить для последующего определения фактической влажности по ГОСТ 5180-84.

13.На поверхность уплотненного грунта в рабочем цилиндре засыпать гравий с размером частиц 2-5 мм таким образом, чтобы толщина слоя гравия составила 5-10 мм.

 

 

Насыщение образца водой.

14.Фильтрационную рубку с уплотненным грунтом поместить во входящий в комплект прибора металлический стакан (7), высота которого соответствует

верхнему уровню грунта в рабочем цилиндре. Заполнить этот стакан водой на2/3 высоты и выдержать перед проведением следующей операции в течение 30 минут.

15.Перенести стакан с помещенной в него фильтрационной трубкой в резервуар

с водой емкостью 8-10 л. И довести уровень воды в этом резервуаре до высоты на 10-15 мм. Выше верхней кромки стакана.

16.Выдержать стакан в резервуаре с водой до появления зеркала воды над слоем гравия и зафиксировать время насыщения грунта водой в рабочем журнале.

17.Осторожно долить воду во внутреннюю полость фильтрационной трубки на

1/3 ее высоты и перенести прибор вместе с металлическим стаканом в ванну

для проведения замеров длительности фильтрации, расположив его таким образом, чтобы нулевая отметка водомерной трубки находилась на уровне глаз.

Проведение испытания.

18.Долить во внутреннюю полость фильтрационной трубки воду до уровня, превышающего не менее,чем на 0,5 см. нулевую отметку водомерной трубки

(каждое деление на водомерной трубке соответствует 0,5 см.)

19.Проверить уровень воды в металлическом стакане и,в случае необходимости, заполнить его водой доверху.

20.Установить в металлический стакан термометр для измерения температуры воды в процессе испытаний.

21.Провести первый замер длительности фильтрации по секундомеру, включив

последний в момент, когда уровень воды в водомерной трубке достигнет нулевого деления, и выключив, когда он установится на отметке 5 см., и зарегистрировать при этом температуру воды. Уровень воды в фильтрационной

трубке в процессе испытаний не должен опускаться ниже поверхности слоя гравия.

22.В случае, если длительность фильтрации превышает 2 минуты, второй замер провести при падении уровня воды до отметки 2см. В противном случае все последующие замеры проводить при падении уровня до отметки 5 см., во всех

случаях регистрируя температуру воды. Уровень воды в фильтрационной трубке в процессе испытаний не должен опускаться ниже поверхности слоя гравия.

23.В случае, если длительность фильтрации по п. 34 превышает 2 минуты, все последующие замеры провести при падении уровня воды до отметки 1 см.

В противном случае все последующие замеры проводить при падении уровня до отметки 2 см., во всех случаях регистрируя температуру воды. Уровень

Воды в фильтрационной трубке в процессе испытаний не должен опускаться ниже поверхности слоя гравия.

24.В случае, если длительность фильтрации по п. 35 превышает 10 минут,

градиент напора при проведении испытания необходимо принять равным 2.

Для этого фильтрационную трубку вместе с подставкой необходимо извлечь из

металлического стакана и установить ее в ванну без стакана.

25.Измерение длительности фильтрации при выбранных уровнях падения воды

и градиенте напора следует провести не менее 4 раз, рассчитав после этого среднее значение.

Обработка результатов.

26.Рассчитать коэффициент фильтрации по формуле:

К10 = 864 (I / t m) φ (S / ho) / (0,7 + 0.03 Тф)

где: К10 – коэффициент фильтрации, м/сут.;

I - высота фильтрующего слоя песка, определяемая как разность между общей высотой фильтрационной трубки Но и расстоянием от верхнего торца трубки до

поверхности грунта hз, см.;

t m – средняя продолжительность фильтрации, сек;

Тф –температура воды, оС;

φ (S / ho) – значение функции падения уровня воды, определяемое по таблице

(приложение 4 ГОСТ 25584-90)

S –падение уровня воды в водомерной трубке, см;

ho – высота первоначального напора воды в приборе от его дна до нулевого

деления водомерной трубки равная 10 для градиента 1, или 20 – для градиента

напора 2.

Занести полученное значение в рабочий журнал с округлением результатов до 0,1 м/сут, если величина коэффициента фильтрации составляет менее 5 м/сут, и округлением результатов до целых чисел, если коэффициент фильтрации более 5 м/сут.

27.Провести определение влажности исследуемого грунта по ГОСТ 5180-84,

используя отобранную пробу по п.12.

28.Определить интегральную плотность грунта, разделив массу грунта, определенную по п.11, на фактический объем образца, вычисляемый по формуле:

Vφ = (H0 –h3) F

 

Где: Vφ –фактический объем образца, см3;

H0 –общая высотв фильтрационной трубки, см.;

h3 - расстояние от верхнего торца трубки до поверхности грунта, см;

F - площадь внутреннего сечения трубки, см2;

29.Рассчитать плотность сухого грунта испытанного образца по формуле:

ρd = ρ / (1 + 0,01 W φ);

 

где: ρd – плотность сухого грунта, г/см3;

ρ - плотность грунта г/см3, рассчитанная по п.28

W φ - фактическая влажность %, определенная по п.27

Значения плотности сухого грунта в опыте и максимальной стандартной плотности сухого грунта, определяемый по ГОСТ 22733-2002, не должны отличаться более, чем на 0,02 г/см3.

30.Формуляр рабочего журнала прилагается.

 

 







Дата добавления: 2015-07-04; просмотров: 2793. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Эндоскопическая диагностика язвенной болезни желудка, гастрита, опухоли Хронический гастрит - понятие клинико-анатомическое, характеризующееся определенными патоморфологическими изменениями слизистой оболочки желудка - неспецифическим воспалительным процессом...

Признаки классификации безопасности Можно выделить следующие признаки классификации безопасности. 1. По признаку масштабности принято различать следующие относительно самостоятельные геополитические уровни и виды безопасности. 1.1. Международная безопасность (глобальная и...

Прием и регистрация больных Пути госпитализации больных в стационар могут быть различны. В цен­тральное приемное отделение больные могут быть доставлены: 1) машиной скорой медицинской помощи в случае возникновения остро­го или обострения хронического заболевания...

Принципы, критерии и методы оценки и аттестации персонала   Аттестация персонала является одной их важнейших функций управления персоналом...

Пункты решения командира взвода на организацию боя. уяснение полученной задачи; оценка обстановки; принятие решения; проведение рекогносцировки; отдача боевого приказа; организация взаимодействия...

Что такое пропорции? Это соотношение частей целого между собой. Что может являться частями в образе или в луке...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия