ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ ГРУНТОВ

Методические указания

к лабораторной работе

по механике грунтов

Федеральное агенство по образованию

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

( СибАДИ )

Кафедра инженерной геологии, оснований и фундаментов

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА

ФИЛЬТРАЦИИ ГРУНТОВ

Методические указания

к лабораторной работе

по механике грунтов

Составители Н.И.Барац, В.Н.Шестаков

Омск

Издательство СибАДИ

2006

УДК

ББК

Рецензент канд. техн. наук, доц. А.Г. Малофеев

Работа одобрена научно-методическим советом по специальности 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы» в качестве методических указаний для студентов строительных специальностей.

Определение коэффициента фильтрации грунтов: Методические указания к лабораторной работе по механике грунтов / Н.И. Барац, В.Н. Шестаков. − Омск: Изд-во СибАДИ,2006. − 20 с.

Изложена методическая последовательность определения коэффициента фильтрации песка методами ГОСТ 25584-90 и глинистого грунта в компрессионном приборе полевой лаборатории ППЛ–9. Приведены примеры обработки опытных данных.

Ил.5. Табл. 7. Библиогр.: 4 назв.

© Составители Н.И.Барац, В.Н.Шестаков, 2006

Учебное издание

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА

ФИЛЬТРАЦИИ ГРУНТОВ

Методические указания

к лабораторной работе

по механике грунтов

Составители Надежда Ивановна Барац, Владимир Николаевич Шестаков

Редактор Н.И.Косенкова

Дизайн, компьютерный набор,

графическое оформление выполнила

Е.А.Широватова

Лицензия ИД № 00064 от 16.08.99

Подписано к печати . .2006.

Формат 60х90 1/16. Бумага писчая.

Гарнитура Times New Roman.

Оперативный способ печати.

Усл.п. л. 1.25, уч-изд.л. 1,75.

Тираж 250 экз. Заказ

Цена договорная.

Издательство СибАДИ

644099, Г. Омск, ул. П. Некрасова, 10

Отпечатано в ПЦ издательства СибАДИ

644099, Г. Омск, ул. П. Некрасова, 10

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………..4

1. Основные положения…………………………………………………….…5

2. Определение коэффициента фильтрации песчаного грунта

в приборе Союздорнии……………………………………………………6

3. Определение коэффициента фильтрации песчаного грунта

в приборе ПКФ-3 Союздорнии………………………………………….11

4. Определение коэффициента фильтрации глинистого грунта

в компрессионном приборе полевой лаборатории ПЛЛ-9…………...16

5. Вопросы для защиты лабораторной работы……………………………..18

Библиографический список…….……………………………………………19

Введение

Прочность грунтов принципиальным образом определяется их влажностью: с повышением влажности прочность снижается.

Для регулирования влажности грунтовых оснований инженерных сооружений используют дренирующие слои, противофильтрационные завесы и т.д.1, 2.

Движение воды в грунте, когда его поровое пространство полностью заполнено водой, и в ненасыщенном состоянии различаются.

Процесс движения свободной (гравитационной) воды в двухфазной системе (твердая и жидкая фазы) называют фильтрацией. Характеризуют этот процесс коэффициентом фильтрации K_ф, м/сут.

Процесс движения воды в трехфазной системе (твердая, жидкая и газообразная фазы) носит диффузионный характер. Его называют влагопроводностью и характеризуют коэффициентом влагопроводности K_в, см²/ч.

Целью лабораторной работы является приобретение студентами практических навыков по определению коэффициента фильтрации грунтов в соответствии с нормативными документами.

Выполнив и оформив лабораторную работу, студент должен её защитить, ответив на вопросы преподавателя (см. п.5).

1. Основные положения

Способность грунтов пропускать через себя воду под действием гидростатического напора называется фильтрацией.

Согласно закону Дарси при ламинарном движении воды в полностью водонасыщенном грунте количество воды, фильтрующейся через него в единицу времени, пропорционально площади А, разности напоров воды ΔH, под действием которой происходит фильтрация, и обратно пропорционально длине пути фильтрации L:

. (1)

Здесь K_ф – коэффициент фильтрации, а – гидравлический градиент напора.

Скорость фильтрации определяется как расход воды, протекающей через единицу площади поперечного сечения потока.

, (2)

т.е. скорость фильтрации зависит линейно от гидравлического градиента.

Из линейного закона фильтрации (2) следует: коэффициент фильтрации K_ф представляет собой скорость фильтрации воды при градиенте напора J=1. Измеряется K_ф в м/сут.

Величина этого коэффициента для различных грунтов изменяется в широких пределах (табл.1) и является количественной характеристикой степени его водопроницаемости (табл.2).

Коэффициент фильтрации грунтов зависит от физических свойств грунта и физико-химических свойств воды.

Так как вязкость воды снижается с повышением ее температуры, то полученное в испытаниях значение K_ф при фактической температуре воды Т_ф приводит к температуре 10 ⁰С путем его деления на поправку:

Т = 0,7 + 0,03Т_ф. (3)

Расчетное значение коэффициента фильтрации K следует принимать равным нормативному , которое рассчитывается как среднеарифметическое n частных значений коэффициента фильтрации .

. (4)

Таблица 1

Ориентировочные значения коэффициентов фильтрации грунтов

Разновидность грунтов	Коэффициент фильтрации Kф , м/сут
Торф Глина Суглинок Супесь Пески: пылеватый мелкозернистый среднезернистый крупнозернистый Песчано-гравийная смесь Гравий	0,01…4 0,001…0,01 0,01…0,1 0,1…0,5 0,5…1,0 1…5 5…15 15…50 50…100 100…200

Таблица 2