Определение коэффициента фильтрации песчаного грунта
Лабораторная работа №5
Определение коэффициента фильтрации песчаного грунта
Фильтрация - движение воды в грунтах при условии полного заполнения пор. Коэффициент фильтрации представляет собой скорость фильтрации при напорном градиенте, равным единице. Он выражается в м/сут и используется при определении притока воды в строительные котлованы, проектировании дренажных соединений и т.д.
Материалы и оборудование: прибор КФ-00М; песок; емкость с водой; градусник; секундомер.
Порядок выполнения работы
1. Наливают в корпус воду и вращением подъемного винта поднимают подставку с планкой до градиента, равного единице.
2. Фильтрационную трубку заполняют грунтом и ставят её на подставку.
3. Вращением винта фильтрационную трубку с грунтом медленно погружают в воду до градиента 0,8.В таком положении прибор оставляют до появления в верхнем торце цилиндра влаги, о чем судят по изменившемуся цвету грунта (капиллярное поднятие воды).
4. Сверху на грунт помещают латунную сетку и надевают на фильтрационную трубку муфту, вращением подъемного винта опускают фильтрационную трубку в крайнее нижнее положение.
5. Устанавливают планку на градиенте 0,6 и доливают воду в корпус до верхнего края.
6. Заполняют мерный баллон водой, предварительно измерив ее температуру, зажимают его отверстие большим пальцем и быстро опрокинув, вставляют в муфту фильтрационной трубки так, чтобы горлышко баллона соприкасалась с латунной сеткой.
7. Прорыв в мерный баллон крупных пузырьков воздуха свидетельствует о том, что его горлышко находится на значительном расстоянии от поверхности грунта. В этом случае баллон опускается на 1..2 мм и добиваются того, чтобы в него равномерно понимались мелкие пузырьки воздуха.
8. Отмечают по шкале уровень воды в мерном баллоне, опускают секундомер и по истечению определенного времени (60..120 с) замечают второй уровень воды в мерном баллоне, что дает возможность определить расход воды, профильтровавшейся чрез грунт за время. Для получения средней величины коэффициента фильтрации замеры повторяют при различных положениях уровня воды в мерном баллоне.
9. Снимаю мерный баллон и опускают цилиндр с грунтом в крайнее положение.
10. Устанавливают планку на гидравлический градиент 0,8 , заполняют мерный водой и вновь вставляют его в муфту. Далее поступают согласно рекомендациям п.8.
11. Все данные замеров заносят в табл. .7. По данным опыта рассчитывают коэффициент фильтрации К10 при t=10о С, м/сут:
К10 = Q 
,
где Q – расход воды, см3 ; 864 – переводной коэффициент из см/с в м/сут; T – время фильтрации, с; F – площадь поперечного сечения цилиндра, см2; i – напорный градиент; r – температурная поправка (0,7 + 0,03t); t – температура фильтрующейся воды.
Таблица 7
Журнал испытаний
| № опыта | Тип грунта | F , см2 | i | T, c | Q, мл | r | K , м/сут |
| 1 | Песок | ||||||
| 2 | Песок |
12. Определяют коэффициент фильтрации К, м/сут, по эмпирической формуле Н.Н.Масова:
К= 1000 d 2 10 ,
где d 10 – действующий диаметр, мм, значение которого определяют в работе №3.
Определение К по эмпирической формуле является приближенным.