ІНСТРУКЦІЯ З ЕКСПЛУАТАЦІЇ
ПРИЛАДУ ПВН-00
для визначення коефіцієнту фільтрації ґрунтів
Призначення приладу
Прилад призначається для визначення коефіцієнту фільтрації ґрунтів зони аерації методом інфільтрації з шурфів в польових умовах
Описання приладу
П
Прилад Нестерова
(ПВН-00)
Проведення досліду
На дні шурфу з поперечним пересіченням не менше 1 – 1, 5 м викопують заглиблення
(зумпр) діаметром, який дорівнює діаметру великого кільця приладу і на глибину 15 – 20 см. При глибині шурфу більше 1,5 м в ньому повинні бути вириті східці для встановлення драбинки.
Дно зумпра (заглиблення) вичищають, вирівнюють і покривають шаром дрібного гравію товщиною біля 2 см.
В дно зумпра концентрично вдавлюють обидва стальних кільця на глибину, у
відповідності з нижніми круговими рискам, нанесеними на кільцях. У випадку ущільнення або іншої деформації ґрунту дослід на даному місці проводити не можна – слід вирити новий шурф , зробити зумпф і вдавити кільця більш обережно.
В обидва кільця наливають воду до верхніх рисок.
Встановлюють штатив на верхній обідок великого (зовнішнього) кільця і, відрегулю-
вавши за підвішеною гирькою, надійно його закріплюють гайками.
Встановлюють бачки на штативі так, щоби трубки одного бачка направлялись у
внутрішнє кільце, а другого – в зазор між двома кільцями, при чому кінці повітряних трубок повинні бути на рівні води, а водовипускні на 2 – 3 см нижче.
При закритих кранах через верхні отвори наповнюють бачки водою і отвори
закривають пробками.
Відкривають водовипускні, а потім і повітряні трубки. Поки рівень води буде стояти
вище кінцівок повітряних трубок , вода з бачків витікати не буде. Коли частина води з кілець просочиться в ґрунт і її рівень знизиться відслонивши кінець повітряної трубки, бульбашка повітря проскочить в бачок, витіснивши звідти відповідну кількість води. Так дотримується вимога до рівнів води в кільцях на однакових рівнях і здійснюється автоматична подача води з бачків в кільця.
Після відкриття повітряних і водовипускних трубок в спеціальному журналі (табл. 1)
записують час початку досліду, рівнів води в бачках і температуру, при якій здійснюється фільтрація.
Реєструють по шкалам витрату води в бачк5ах через визначені інтервали часу (5 хв.,
10 хв., 15 хв..) в залежності від водопроникливості породи. Дослід проводять до стабілізації витрати води за одиницю часу на протязі 2-х годин, виконують 4 – 5 заходів, при цьому відхилення від середньої величини витрати не повинно перевищувати 10%.
Коли вода в одному з бачків витратиться закривають крани на трубках і доливають воду в бачок через верхній отвір або на його місце негайно встановлюють запасний бачок, який входить в комплекс приладу.
Результати досліду записують в таблицю 1.
Таблиця 1
Таблиця результатів інфільтрації води з малого кільця
Дата |
Час заміру, година, хвилина |
Інтервали часу, між замірами |
Кількість води, що вилилась за інтервал часу між замірами |
Фільтраційна витрата води м3/ добу |
|
|
|
|
|
В процесі здійснення досліду будують графік середньої фільтраційної витрати води Q від часу, рахуючи останнє від моменту заповнення зумпра водою. На осі абсцис відкладають час , по осі ординат – фільтраційну витрату води в л/хвилину. Крива залежності в процесі досліду вирівнюється і поступово стає паралельною осі абсцис, що свідчить про стабілізацію витрат
Визначення коефіцієнту фільтрації здійснюють за формулою
витрата води, знімається з графіку з осі ординат, де її значення найнижчі в л/хв. Для переведення л/хв. в м3/ добу необхідно витрату води зняту з графіка помножити на 1,44 (одна доба має 1440 хв, а кубометр води 1000 л = 1440/1000= 1,44)
F – площа малого кільця, рівна 0,04 м2
Значення коефіцієнту фільтрації за цією формулою визначається з деяким завищенням. Щоб одержати більш точне значення коефіцієнту фільтрації, після закінчення досліду і осушенням зумпра в його центрі бурять свердловину глибиною 3 – 4 м для визначення глибини просочування. Другу свердловину такої ж глибини бурять на відстані 3 – 4 м від зумпра, З свердловин через кожні 0,2 м відбирають зразки ґрунту для визначення вологості. Співставляючи вологості ґрунтів у свердловині під зумпром і в другій свердловині встановлюють до якої глибини просочувалась вода при досліді. В цьому випадку розрахунок фільтрації проводять за формулою
К – коефіцієнт фільтрації м/ добу;
Q – витрата води м3/добу;
Fo – площа зумпра, м2 (0,04 м2;
Z – товщина шару води в зумпрі, м2 ;
Hg – діюча капілярність;
L – глибина просочування води від дна зумпра, м.