ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 100
Скачиваний: 0
где С - эмпирический коэффициент;
d ^ — эффективный диаметр частиц грунта;
(0,7 +o,oit) —поправка на температуру по Хазену в °С.
По мнению автора, эмпирический коэффициент С цриближенно учитывает неоднородность и отчасти пористость грун та и может изменяться в пределах от 4 0 0 до 1 2 0 0 . Иначе говоря, применимость формулы (28) обусловливается эффек тивным диаметром d$^ частиц грунта от 0,1 до 3 мм и
коэффициентом неоднородности;
d bQ = 5
эф
где db0 - диаметр частиц, менее которого в данном грунте 60%.
Отсюда следует, что приближенная формула Хазена |
при |
||||||||
менима только для песков. Для еше более |
ориентировочно |
||||||||
го расчета коэффициента фильтрации по Хазену |
пользуются |
||||||||
формулой; |
|
|
к с м |
—d Эф |
м м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(29) |
||||
Формула Слихтера |
является |
также |
одной из |
наиболее |
|||||
употребительных формул расчета фильтрации |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(30) |
где |
d ^ - |
эффективный диаметр (от |
0 ,0 1 |
до |
5 мм); |
||||
|
А —числовой эмпирический |
коэффициент |
(для |
ско |
|||||
|
t - |
ростей, |
выраженных в |
м/сутки, А « 5 0 0 0 ); |
|||||
|
поправка на температуру воды по |
Пуазейлю, |
|||||||
|
кп - |
приближенно равная |
t |
- 1 |
+ 0 ,0 3 3 7 |
7"; |
|||
|
коэффициент пористости. |
|
|
|
|
||||
Ниже даны величины, обратные коэффициенту А"п, по Слих— теру: _______________________________________________
Пористость |
26 |
27 |
29 |
31 |
||
в |
% |
|||||
|
|
|
|
|||
1 |
|
0 ,0 1 1 8 7 |
0 ,0 1 3 5 |
0 ,0 1 6 9 4 |
0 ,0 2 1 2 2 |
|
|
|
|||||
Пористость |
33 |
35 |
37 |
39 |
||
в |
% |
|||||
] |
|
0 ,0 2 6 0 1 |
0 ,0 3 1 6 3 |
0 ,0 3 8 0 8 |
0 ,0 4 5 2 4 |
|
|
|
|||||
5 9
Пористость |
|
4 1 |
|
4 3 |
|
|
4 5 |
|
|
4 7 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
0 ,0 5 3 3 9 |
0 ,0 6 2 6 7 |
0 ,0 7 2 9 5 |
|
0 ,0 8 4 5 5 |
||||||
|
Формула Крюгера |
имеет вид: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
1,44 |
• |
10® |
- ~ у / |
м/сутки, |
|
|
|
(31) |
||
где |
|
—скорость при температуре |
18°С; |
|
|
|
||||||||
|
|
П -пористость грунта, |
выраженная |
объемом |
пор |
|||||||||
|
|
F |
|
в 1 |
см3 грунта; |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
- |
суммарная |
поверхность (в |
см^) |
частиц |
в |
|||||||
|
|
|
|
1 см3 |
грунта считая, что в пределах каждой |
|||||||||
|
|
|
|
фракции все зерна шаровой формы |
одинаково |
|||||||||
|
|
|
|
го среднего диаметра |
(табл. 6 ). |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 6 |
||
|
Значения суммарной поверхности частиц грунта |
|
||||||||||||
Фракция |
В мм |
|
Средний диаметр |
Суммарная |
по |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
в мм |
|
|
верхность |
час |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тиц в |
1 см3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гоѵнта |
|
2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в см^ |
||||
От 0 ,0 0 1 ДО 0 ,0 1 |
|
|
0 ,0 0 5 |
|
|
|
|
1 2 0 0 0 |
|
|||||
" 0 ,0 1 |
!/ |
0 ,0 5 |
|
|
0 ,0 3 |
|
|
|
|
2 0 0 0 |
|
|||
" |
0 ,0 5 |
п |
0,1 |
|
|
0 ,0 7 5 |
' |
|
|
|
|
800 |
|
|
" |
0,1 |
Г/ |
0 ,2 |
|
|
0 ,1 5 |
|
|
|
|
|
4 0 0 |
|
|
" |
0,2 |
// |
0 ,5 |
|
|
0 ,3 5 |
|
|
|
|
|
170 |
|
|
' |
0,5 |
!Г |
|
1 |
|
|
0 ,7 5 |
|
|
|
|
|
80 |
|
" |
1 |
// |
|
2 |
|
|
1,5 |
|
|
|
|
|
40 |
|
" |
2 |
tf |
|
3 |
|
|
2,5 |
|
|
|
|
|
20 |
|
|
О расходимости результатов, получаемых при |
применении |
||||||||||||
приведенных формул, |
можно судить по скорости |
фильтрации |
||||||||||||
для песка с |
|
ЭФ* |
= |
0 ,1 2 мм |
и |
|
а , . = |
4,3: |
|
|
||||
|
|
Формула |
|
Скорость фильтрации |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
м/сутки |
|
|
|
|
|
|
Хазена |
(28) |
|
|
|
|
14,4 |
|
|
|
|
|||
|
Слихтера |
(30) |
|
|
|
7,1 |
|
|
|
|
||||
|
Крюгера |
(31) |
|
|
|
|
7,8 |
|
|
|
|
|||
6 0
Необходимо еще раз подчеркнуть, что приведенные формулы применимы только для приближенного, ориентировочного рас
чета коэффициента фильтрации песчаных грунтов |
по |
данным |
гранулометрического состава. Когда необходимы |
более точ |
|
ные результаты, особенно для грунтов связных и ненарушен
ной структуры, |
то в |
каждом отдельном случае прибегают к |
|||
специальным экспериментам с помощью того или иного |
при |
||||
бора. |
|
|
|
|
|
В принципе все такие приборы исходят из схемы, |
предло |
||||
женной Дарси. |
Наиболее распространенные из них - |
это |
при |
||
боры Дарси, Тима, Каменского и Терцаги. |
|
|
|||
П р и б о р |
Т и м а |
имеет два цилиндрических |
сосу |
||
да А и Б |
(рис. 23), соединенных между собой |
фланцем |
|||
В . В месте соединения цилиндров проложена круглая с |
от |
||||
верстиями пластина |
Г . |
При сболчивании фланца с |
|
двух |
|
сторон этой пластины прокладывают листовую резину, |
что |
||||
обеспечивает водонепроницаемость. Перед заполнением |
ци |
||||
линдра А испытуемым грунтом его внутреннюю поверхность густо смазывают тавотом, что предотвращает фильтрацию во ды вдоль стенок сосуда А , а на пластину Г укладывают металлическую сетку, чтобы грунт не проваливался через от
верстия в пластине. |
|
|
Цилиндр А наполняют грунтом нарушенной |
структуры при |
|
легком трамбовании, причем на пластине Г поверх |
метал |
|
лической сетки насыпают крупный песок или мелкий |
гравий. |
|
Воздух удаляют из грунта снизу через трубку |
а , |
посте |
пенно увеличивая напор и пропуская воду до тех пор, |
пока |
|
она не начнет сливаться через трубку <Г. |
|
|
6 1
Для |
установления потери напора при прохождении |
водой |
||||
определенных участков |
грунта имеются |
пьезометрические |
||||
трубки |
6 . Вытеснив |
воздух и, следовательно, заполнив при |
||||
бор |
А |
водой, меняют направление движения воды на |
обрат |
|||
ное, |
т. |
е. сверху вниз. |
Для поДачи воды в прибор подводится |
|||
трубка |
г . |
|
|
|
|
|
Измеряя количество воды, прошедшей через грунт в |
опре |
|||||
деленное время, а также потерю напора, |
зная |
длину пути и |
||||
площадь поперечного сечения образца грунта, |
нетрудно |
на |
||||
основании формулы Дарси вычислить коэффициент фильтрации. Основную часть пр и б о р а К а м е н с к о г о (рис. 24) составляет
цилиндр |
А |
, |
опирающийся на другой цилиндр |
Б . |
Сверху |
||
на цилиндр |
А |
плотно надевают сливное |
приспособление |
В . |
|||
Для замера потери напора имеются две |
пьезометрические |
||||||
трубки |
а . |
|
|
|
|
|
|
Прибор Каменского рассчитан для работы с грунтами |
не |
||||||
нарушенной структуры, поэтому цилиндр А заполняют |
|
грун |
|||||
том, заглубляя цилиндр в естественный |
массив. |
В |
зависи |
||||
мости от обследуемого грунта цилиндр при одном и том |
же |
||||||
диаметре (1 0 |
см) имеет различную высоту. Если исследует |
||||||
ся глина или суглинок, то высота цилиндра 5 см, при супес чаных грунтах 10 см и наконец при песчаных грунтах 20 см.
Перед погружением в грунт внутренние стенки цилиндра |
А |
|
смазывают тавотом. |
|
|
Собранный прибор заполняется водой и приводится в |
дей |
|
ствие, так |
же как и прибор Тима. |
|
Измеряя |
расход воды, потерю напора и зная высоту и |
по |
перечное сечение образца, коэффициент фильтрации вычисля ют обычным способом по формуле Дарси.
6 2