Лабораторная работа

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=10^о 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 ²₁₀ ,

где d₁₀ – действующий диаметр, мм, значение которого определяют в работе №3.

Определение К по эмпирической формуле является приближенным.