Устройство для определения водопроницаемости и фильтрационной прочности послойно возводимых насыпей — SU 968709 (original) (raw)
. Кл 01,й рствснныН квнитвт СССР делам изобрвтваий н открытейП рнорнтетОпублнкова 0,82.Б ь йв 39 (5 63. 63. (088,8 Да блнк опнсання 23 СЕСйф 1;, ,н Р УЭКЯРУнь 1 чТЕХйп,;,;., ,(71) Заявите проектно-изыскателинститута Т ВО ДЛЯ ОПР АЦИОННОЙ ПВОЗВОДИИ ЛЕНИЯ ВОДОПРОНИЦАЕИОСНОСТИ ПОСЛОЙНОНАСЫПЕЙ(5 Й) УСТРОИ ФИЛЬ 1 О 15 Изобретение относится к измерительной технике, предназначенной для ис-следования фильтрационных свойств послойно возводимых насыпей: плотин, 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 определе" ния водопроницаемости насыпей "по Бодыреву", состоящее из двух колец, устанавливаемых на поверхности насыпис помощью которых производят налив и измерение расходов воды в насыпи 1.Однако это устройство не позволяет определить водопроницаемость насыпи вдоль слоев отсыпки и дает не.,точные результаты при оценке водо- проницаемости поперек слоев отсыпки к есор.нбго орденкого и научно-исследоватеЖскропроект" им. С.Я.Жука из-за неопределенности направления иплощади сечения фильтрационного потока. Известным устройством невозможно определить фильтрационную прочность насыпи,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для определения волопроницаемости и фильтрационной прочности послойно возводимых насыпей, содержащее водонепроницаемый экран иразмещенный над ним питающий шурф.В теле насыпи размещают пьезометрыи определяют водопроницаемость теланасыпей вдоль слоев отсыпки 1, 21,Однако известное устройство непозволяет определить водопроницаемость тела насыпей поперек слоевотсыпки и вызывает необходимость 2 О применения параллельно с ним описанного устройства для определения водо- проницаемости насыпи в вертикальном направлении без оценки ее фильтраци3 96870онной прочности поперек слоев отсыпКиеЦель изобретения - повышение точности, снижение трудозатрат и сокращение сроков определения водопроницаемости и Фильтрационной прочности насыпи вдоль и поперек слоев от-.сыпки.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для определе Ония водопроницаемости и фильтрационной прочности послойно-возводимых насыпей, содержащем водонепроницаемыйэкран и размещенный над ним питающийшурф 1 в центре водонепроницаемого экрана выполнены две полосги, одна изкоторых в сечении имеет форму круга,а другая " форму кольца, причем дношурфа расположено над полостями навысоте Ь, определяемой из свотноше - 2 Ония 2 с Ь Ь, где Ь - диаметр дна шурфа, й - толщина слоев отсыпки, а обеполости сообщены с отводящими трубка-миНа чертеже схематически представлено устройство.Устройство содержит экран 1, установленный в центре экрана приемникфильтрата, выполненный в виде двухполостей 2 и 3, одна из которых имеет в сечении Форму круга, а другаяФорму кольца, отводящие трубки М и5, питающий шурф 6, пьезометры 7 исосуд 8Устройство работает следующим об 35разом.В процессе возведения насыпи внее заложен экран 1,в центре которого вмонтирован приемник Фильтрата,полости которого 2 и 3 заполненыфильтровым материалом, например мелким гравием, и сообщены с отводящими трубками М и 5, По окончании возведения насыпи над приемником устраивают питающий шурф 6, дно которогорасположено над приемником фильтрата45на высоте Ь, удовлетворяющей соотношению.Ь) и 32 й, где Ь - ширина шурФа, 1 - толщина слоев отсыпки насы-пи, а по обе стороны от шурфа длянаблюдений установлены пьзометры. 50Из сосуда 8 подают воду, поддерживаяпостоянный уровень ее в шурфе, т.е.высота2 й воды в шурфе Н должнабыть больше двух слоев отсыпки,до полной стабилизации расхода и поверхности 9 депрессии.Высота расположения дна питающегошурфа над приемником фильтранта обу 9 4словлена 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 кольцаИ)В рассчитывают коэффициент фильтрации грунта поперек слоев отсыпки насыпи К : Й а по весу сухого остатка в Фильтрате и его изменению во времени судят о фильтрационной прочности грунта при фильтрации воды в вертикальном направлении.По разности между расходом водыподаваемой в питающий шурф, и суммарным расходом фильтрата из внутреннего и наружного колец дренажа(0 +0), а также по уровням воды в скважинах Ь и Ь , расположенных на расстоянии Й и а от оси питающего шурфа, определяют коэффициент фильтрации насыпи вдоль слоев от- сыпки СО-ОЬ-Ои) Ра-В)гюСтепень изменения величины коэф- фициента фильтрации К и градиента-па1= впо Временипрй той или иной 1 глубине воды в питающем шурфе дает возможность судить о Фильтрационной прочности насыпи вдоль слоев отсыпки,а 6Указанное устройство может быть использовано при проведении исследований и отработки технологии возведения плотин и дамб, выполняемых из различных грунтов и местных матери- ал алов способам послойной укатки, одновременном и более точном определе- нии водопроницаемости и Фильтрационной прочности насыпи вдоль и поперек слоев укатки, Устройство позволяет сократить продолжительность36 и стоимость исследований и более рационально проектировать и вцполнять дренажные и противофильтрационные устройства плотин и дамб,35 Устройство для определения водопроницаемости и фильтрационной прочности послойно возводимых насыпей,содержащее водонепроницаемый экран иразмещенный 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 грун.та вдоль и поперек слоев насыпи, вцентре водонепроницаемого экрана выполнены две полости, одна из которыхв сечении имеет Форму круга, а дру"гая - Форму кольца, причем дно шурФа расположено над полостями на высоте Ь, определяемой из соотношения2 сЬЬ, где .Ь- диаметр дна шурФа,с - толщина слоев отсыпки, а обеполости сообщены с отводящими трубками,Источники информации,принятце во внимание при экспертизе1. Павчич М.П. и дрМетоды определения коэффициента фильтрации грунта. Л., "Энергия", 1976. с. 20-23.2. Насберг В.И. 1 Иетодика исследования грунтов на водопроницаемостьи суффозию в опытных насыпях или те"ле плотины из местных материалов. Труды координационных совещаний по гид"ротехнике, вцп. 1 Х, ч-ое и 5-ое со"вещания по фильтрации в гидротехнических сооружениях. М.-П., "Энергия",1964, с. 131-133 (прототип),
Устройство для определения водопроницаемости и фильтрационной прочности послойно возводимых насыпей