2.3.Обработка результатов

1. Коэффициент фильтрации К₁₀м/сут, приведенный к условиям фильтрации при температуре 10⁰С, вычисляют по формуле:

К₁₀=(4.2)

где V_W – объем профильтровавшейся воды при одном замере, см³;

t_m– средняя продолжительность фильтрации (по замерам при одинаковых расходах воды),с; А – площадь поперечного сечения цилиндра фильтрационной трубки, см²;I – градиент напора;Т= (0,7 + 0,03Т_ф) – поправка для приведения значения коэффициента фильтрации к условиям фильтрации воды при температуре 10⁰С, где Т_ф– фактическая температура воды при испытании,⁰С; 864 – переводной коэффициент (из см/с в м/сут)

2. Полученные в ходе испытаний данные занести в журнал, форма которого приводится ниже:

Результаты определения коэффициента фильтрации песчаного грунта на приборе КФ – 00М

Дата испытания	№ испытания	Тип грунта	Сложение грунта	Влажность грунта в д.ед.	Масса, г
					Цилиндра	Цилиндра с грунтом	Грунта

Продолжение

Плотность ,г/см3		Коэффициент пористости е	Градиент напора I	Объем профильтровавшейся воды VW, см3	Время фильтрации, с
Грунта 	Сухого грунта d				Отдельные замеры	среднее

Продолжение

Температура воды Тф,0С	Коэффициент фильтрации К10, м/сут	Примечание

В таблицу записываются значения коэффициента фильтрации при I = 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 0,9; 1,00.

Каждая бригада проводит испытания на фильтрацию грунта лишь одной заданной плотности сложения.

Плотность задается преподавателем.

3. После завершения экспериментов результаты всех бригад обобщаются в единой таблице

Сводная таблица коэффициентов фильтрации грунтов разной плотности сложения:

Плотность сложения песка d, г/см3 и наименование по плотности сложения	е	Коэффициент фильтрации К10,м/сут

Коэффициент фильтрации используется при расчетах скорости уплотнения грунтов под нагрузкой, определения притока воды к котлованам, дренажным и водозаборным устройствам, при расчетах фильтрационных потерь через земляные ограждающие сооружения, например, плотины и фильтрационные завесы.

3. Задача по определению времени затухания осадки слоя грунта при условиях одномерной консолидации

Для водонасыщенного грунта время затухания осадки может быть определено на основе теории фильтрационной консолидации, по которой предлагается, что скорость протекания осадки зависит исключительно от скорости выжимания воды из пор грунта в результате его уплотнения под нагрузкой.

Время, необходимое для уплотнения слоя грунта может быть определено по формуле:

Т(4.3)

где h– мощность слоя грунта, м;N– постоянная, зависящая от степени консолидации и условий фильтрации; С_v– коэффициент консолидации, равный

С_v = (4.4)

где К_ф– коэффициент фильтрации, м/сут;– удельный вес воды, кН/м³;m_v– коэффициент относительной сжимаемости, кПа^-1, равный:

m_v= (4.5)

где – средний коэффициент пористости грунта при изменении давления на грунт от начального Р_ндо конечного Р_кзначения;m₀– коэффициент сжимаемости, кПа^-1, равный:

m₀= (4.6)

где _ние_к–начальный и конечный коэффициент пористости, соответственно; Р_ни Р_к– начальное и конечное давление на грунт, соответственно, кПа.

Исходные данные: значение К_фпринимается как среднее значение при разных градиентах напора; мощность слоя песка 10м; начальное давление Р_н=100кПа; конечное Р_к= 300 кПа; коэффициенты пористости е_н= 0,7;_к=0,65.

Необходимо определить время, необходимое для 90 % консолидации грунта (U = 0,9). Степень консолидации равнаU = , гдеS_t – деформация за время Т;S_k– полная стабилизированная осадка. При решении использовать соотношение: приU = 0,9;N= 2,09.

Контрольные вопросы:

1. Какие физические характеристики называют основными, а какие производными?

2. От каких факторов зависит плотность грунта?

3. Что называют влажностью грунта?

4. На какие физические характеристики влияет увеличение влажности и как?

5. В каких пределах изменяется коэффициент водонасыщения?

6. От чего зависит число пластичности: от гранулометрического состава, от минералогического состава?

7. Что такое граница раскатывания?

8. Как определяют границу текучести?

9. Что такое коэффициент пористости? О чем говорит изменение этого коэффициента при сжатии грунта?

10. Какими сведениями нужно располагать, чтобы оценить расчетное сопротивление: а)песка?б)глинистого грунта?

11. Что такое сжимаемость грунтов? Как она оценивается в лабораторных условиях?

12. Какие характеристики грунта определяют при компрессионных испытаниях?

13. Как определяется модуль деформации? В каких расчетах он используется?

14. Что называют условной стабилизацией деформации сжатия?

15. Какими способами оценивают прочность грунтов?

16. В чем суть испытания на срез?

17. Что такое график сдвига?

18. Как определить угол внутреннего трения грунта?

19. Как определить удельное сцепление грунта?

20. Какие параметры грунта называют прочностными?

21. В каких расчетах используется прочностные параметры грунта?

22. Что такое коэффициент фильтрации?

23. Что такое напорный градиент?

24. В каких расчетах используется коэффициент фильтрации грунта?

Литература

1. ГОСТ 30416-96. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения.

2. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.

3. ГОСТ 12248-96. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

4. ГОСТ 25584-90. Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации.

5. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация.

6. СНиП 2.02.01-83. Строительные нормы и правила. Основания зданий и сооружений, М., 1985г.

7. Чаповский Е.Г. Лабораторные работы по грунтоведению и механике грунтов, М., «Недра» 1972г.

8. Ломтадзе В.Д. Физико-механические свойства горных пород. Методы лабораторных исследований. Л. «Недра» 1990г.