Устройство для определения водопроницаемости и фильтрационной прочности послойно возводимых насыпей
О П И С А Н И Е ÄÄ9S87O9
Союз Советскмк
Соцмапмстмчесимк
Рес убпии
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 09.04.81 (21) 3271429/18-25 с присоединением заявки М (23)Приоритет (53)M. Кл.
G 0l,Й 15/08
Ввударствснныб кепитвт
СССР ав авлэи изобрвтвиик и открытий
Опубликовано 23.10 82.Áâëëåòåíb М 39
Дата опубликования описания 23.10е82 (53) УДК663.63 ° . 067 (088. 8) ®(-ЕСОф. цр д с.В.Борткевич, л.е.каныгнн, и.с.P (ктн РИЯД(рункч
ТЕ (Q) Научно-иссле овательский секто .Вжс його " ена Ленина (72) Авторы изобретения (71) Заявитель д р ОМя„.., ярд проектно-изыскательского и научно-исследоватеЛЬского института "Гидропроект" им. С.ЯеЖука (.54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОПРОНИЦАЕИОСТИ И фИЛЬТРАЦИОННОЙ ПРОЧНОСТИ ПОСЛОЙНО ВОЗВОДИИЫХ НАСЫПЕЙ го Изобретение относится к измерительной техника, предназначенной для ис- следования фильтрационных свойств послойно возводимых насыпей: плотик, дамб, обвалований, дорог, промышленных площадок и т.п. Эти исследования выполняют как при проектировании, так и в процессе строительства названных сооружений с целью обработки технологии их возведения и уточнения их конструкций. Известно устройство для определения водопроницаемости насыпей "по Бодыреву", состоящее из двух колец, устанавливаемых на поверхности насыпи,.с помощью которых производят налив и измерение расходов воды s насыпи (1). Однако это устройство не позволяет определить водопроницаемость насыпи вдоль слоев отсыпки и дает не.,точные результаты при оценке водопроницаемости поперек слоев отсыпки из-за неопределенности направления и площади сечения фильтрационного потока. Известным устройством невозможно определить фильтрационную. прочность насыпи. Наиболее близким по технической .сущности к предлагаемому является устройство для определения волопроницаемости и фильтрационной прочности послойно возводимых насыпей, содержащее водонепроницаемый экран и размещенный над ним питающий шурф. В теле насыпи размещают пьезометры и определяют водопроницаемость тела насыпей вдоль слоев отсыпки (21. Однако известное устройство не позволяет определить водопроницаемость тела насыпей поперек слоев отсыпки и вызывает необходимость применения параллельно с ним описанного устройства для определения водопроницаемости насыпи в вертикальном направлении без оценки ее фильтраци3 96870 онной прочности поперек слоев отсыпки е Цель изобретения - повышение точности, снижение трудозатрат и сокращение сроков определения водопроницаемости и фильтрационной прочности насыпи вдоль и поперек слоев от-. сыпки. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определе- 10 ния водопроницаемости и Фильтрационной прочности послойно-возводимых насыпей, содержащем водонепроницаемый экран и размещенный над ним питающий шурф1 в центре водонепроницаемого эк- 15 рана выполнены две полосги, одна из которых в сечении имеет форму круга, а другая - форму кольца, причем дно шурфа расположено над полостями на высоте h, определяемой из соотноше — zp ния 2t» h кЬ, где Ь - диаметр дна шурФа, t - толщина слоев отсыпки, а обе полости сообщены с отводящими трубка- ми ° На чертеже схематически представлено устройство. Устройство содержит экран 1, установленный в центре экрана приемник фильтрата, выполненный в виде двух полостей 2 и 3, одна из которых имеет в сечении форму круга, а другая форму кольца, отводящие трубки 4 и 5, питающий шурф 6, пьезометры 7 и сосуд 8 ° Устройство работает следующим об35 разом. В процессе возведения насыпи в нее заложен экран 1, е центре которого вмонтирован приемник фильтрата, полости которого 2 и 3 заполнены фильтровым материалом, например мелким гравием, и сообщены с отводящими трубками 4 и 5, По окончании возведения насыпи над приемником устраивают питающий шурф 6, дно которого расположено над приемником фильтрата 45 на высоте h, удовлетворяющей соотношению.Ь) h >2t, где Ь - ширина шурфа, t - толщина слоев отсыпки насы- пи, а по о6е стороны от шурфа для наблюдений установлены и ь зометры. Из сосуда 8 подают воду, поддерживая постоянный уровень ее в шурфе, т.е. высота > 2t воды в шурфе Н должна быть больше двух слоев отсыпки, до полной стабилизации расхода и поверхности 9 депрессии. Высота расположения дна питающего шурфа над приемником фильтранта обу9 4 словлена следующим. Водопроницаемость постоянно возводимых насыпей в горизонтальном направлении - вдоль слоев отсыпки всегда больше, чем в вертикальном направлении - поперек слоев отсыпки, Поэтому для определения водопроницаемости в вертикальном направлении необходимо, чтобы фильтрационный поток пересекал бы не менее двух слоев отсыпки, что и определяет необходимость расположения дна шурфа над экраном на высоте, не меньшей двух слоев. Для определения водопроницаемости в горизонтальном направлении необходимо иметь в периферийных по отношению к питающему шурфу частях насыпи горизонтальный фильтрационный поток глубиной, большей двух слоев отсыпки насыпи. Это условие устойчиво обеспечивается, если высота воды в шурфе составляет не менее двух слоев отсыпки насыпи. И, наконец, стабилизация живого сечения вертикальной составляющей фильтрационного потока, поступающего. в двухкольцевой дренаж, при выполнении первых двух условий, надежно обеспечивается, если ширина шурфа превышает высоту расположения его дна над приемником Фильтранта. Таким образом, указанные ограниче- ния высоты расположения дна шурфа над приемником Фильтрата, его ширины и глубины воды в нем по отношению к толщине слоя отсыпки насыпи полностью обеспечивает надежное формирование вертикальной и горизонтальной составляющей фильтрационного потока в насыпи и возможность одновременного определения водопроницаемости и фильтрационной прочности вдоль и поперек слоев отсыпки насыпи. Определение водопроницаемости и фильтрационной прочности насыпи ведут в следующем порядке. По расходу Фильтрата 9 . из внутреннего кольца дренажа и йлощади сечения кольцами)В рассчитывают коэф-. фициент фильтрации грунта поперек слоев отсыпки насыпи К -= Й а по весу b= ms сухого остатка в фильтрате и его изменению во времени судят о фильтрационной прочности грунта при фильтрации воды в вертикальном направлении. По разности между расходом воды подаваемой в питающий шурф, и суммарным расходом Фильтрата из внутреннего и наружного колец дренажа 6 формула изобретения 968709 5 (0 +0 ), а также по уровням воды в скважинах h„ h, расположенных на расстоянии k< и f.g от оси питающего шурфа, определяют коэффициент фильтрации насыпи вдоль слоев отсыпки \ ю Степень изменения величины коэф- фициента фильтрации К и градиента -. Ьа 1= †по времени прй той или инои 13 глубине воды s питающем шурфе дает возможность судить о фильтрационной прочности насыпи вдоль слоев отсыпки. 26 Указанное устройство может быть использовано при проведении исследований и отработки технологии возведения плотин и дамб, выполняемых из различных грунтов и местных матери- as алов способам послойной укатки, одновременном и более точном определе нии водопроницаемости и фильтрационной прочности насыпи вдоль и поперек слоев укатки, Устройство позволяет сократить продолжительность 36 и стоимость исследований и более рационально проектировать и выполнять дренажные и противофильтрационные устройства плотин и дамб. Устройство для определения водопроницаемости и фильтрационной прочности послойно возводимых насыпей, содержащее водонепроницаемый экран и размещенный над ним питающий шурф, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения водопроницаемости и фильтрационной прочности грунта вдоль и поперек слоев насыпи, в центре водонепроницаемого экрана выполнены две полости, одна из которых в сечении имеет форму круга, а другая - форму кольца, причем дно шурфа расположено над полостями на высоте h, определяемой из соотношения 2t - h Ь, где .b- диаметр дна шурфа, t - толщина слоев отсыпки, а обе полости сообщены с отводящими трубками. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Павчич М.П. и др. Методы определения коэффициента фильтрации грунта. Л., "Энергия", 1976. с. 20-23. 2. Насберг Ц.И. 1Иетодика исследования грунтов на водопроницаемость и суффозию в опытных насыпях или теле плотины из местных материалов. Тру ды координационных совещани" по гид" ротехнике, вып. 1Х, 4-ое и 5-ое co" вещания Ro фильтрации в гидротехни» ческих соормиениях. М.-П., "Энергия", 1964, с. 131 133 (прототип). ВНИИПИ Заказ 8157/72 Тираж 887 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
