Определение коэффициента фильтрации песчаного грунта (гост 25584)
Оборудование: фильтрационный прибор КФ-1 в комплекте, термометр, секундомер, пластмассовый поддон.
Рис. 7.1. Прибор для определения коэффициента
фильтрации песчаных грунтов КФ-1:
1 – мерный баллон; 2 – муфта; 3 – сетка; 4 – планка со шкалой; 5 – фильтрационная трубка; 6 – упорное кольцо; 7 – сетка; 8 – винт; 9 – крышка; 10 – стакан; 11 – подставка; 12 – поддон
Порядок выполнения работы
1. Заполнить фильтрационную трубку 5 грунтом и надеть на нее муфту 2 и упорное кольцо 6, предварительно положив на торцовые поверхности грунта латунные сетки 3 и 7.
Если испытывается грунт с естественной структурой, трубка задавливается в монолит грунта. Грунт с нарушенной структурой засыпается в трубку с послойным трамбованием до получения необходимой пористости (плотности). При опытах с тонкозернистыми песками на дно трубки насыпают буферный слой песка из фракций 0,5–0,25 мм на высоту 2–3 мм.
Исследование водонепроницаемости грунтов может быть проведено при разных плотностях песка (рыхлом, средней плотности и плотном сложении). Тогда для каждой подгруппы преподавателем выдается грунт разной степени уплотнения (уже заряженный в фильтрационную трубку по п. 1), для которого первоначально надо найти плотность (ρ), а затем выполнять опыт, начиная с п. 2.
Плотность песчаного грунта можно определить по указаниям лабораторной работы 2.
2. Для удаления воздуха из пор грунта и достижения его полного водонасыщения поступить следующим образом:
– в стакан 10 налить воду и вращением винта 8 поднять подставку 11 до верхнего положения;
– на подставку 11 установить фильтрационную трубку 5, заполненную грунтом в соответствии с п. 1;
– вращением винта 8 медленно погрузить фильтрационную трубку с грунтом до момента появления влаги в верхнем торце цилиндра, о чем можно судить по изменившемуся цвету грунта.
Установить нужный напорный градиент. Первоначально принять J = = 1,0. Для этого подставку 11 опустить до совмещения соответствующего деления на шкале 4 с верхом стакана. Долить в стакан воду до верхнего края.
Заполнить мерный баллон 1 водой. Зажать отверстие баллона большим пальцем и, быстро опрокинув его, вставить в муфту фильтрационной трубки так, чтобы баллон соприкасался с сеткой 3. Установить фильтрационную трубку на подставку 11.
5. Добившись равномерного появления мелких пузырьков воздуха в баллоне, заметить по шкале уровень воды в нем. Пустить секундомер и по истечении определенного времени ∆t (120–150 с для песков средней крупности и 240–600 с для супесей) зафиксировать второй уровень воды в мерном баллоне. По разности уровней воды определить расход воды Q, профильтровавшейся через грунт за время ∆t [см. формулу (7.1)].
Для получения средней величины коэффициента фильтрации замеры расхода воды за последующие промежутки времени произвести не менее трех раз при том же градиенте. Результаты испытаний записать в табл. формы 7.1.
Затем опыт повторить при градиентах
= 0,8 и 0,6. Для этого винтом 8 телескопического
приспособления установить площадку 4
на нужный градиент, долить воду в стакан
10 до верхнего края и повторить операции,
описанные в п. 5, а при необходимости
(если вся вода из мерного баллона
вытекла) – в п. 4.
Форма 7.1