Лаба 13
.docxЦель работы: определение опытным путем значения коэффициента фильтрации. Получение навыков работы с прибором Дарси.
Описание опытной установки: установка для определения коэффициента фильтрации (рис. 1) представляет собой металлический цилиндр 1 с сеткой 7, на которую укладывается испытуемый грунт. Сверху на грунт также укладывается и закрепляется сетка 7. Вода в цилиндр 1 подается через штуцер подачи воды 4, фильтрует через испытуемый грунт и далее через трубу для слива воды 2 поступает в мерный резервуар 3.
Рисунок 1 – Схема прибора Дарси
Измерительная часть установки включает пьезометры 6, которые присоединяются к цилиндру 1 с помощью штуцеров для отбора давлений 5.
Диаметр прибора D = 0,31 м. Расстояние между сечениями 1-1 и 2-2 в месте установки пьезометров L = 0,3 м. Объём мерного резервуара V = 0,001 м2.
Порядок выполнения работы:
После установки нижней сетки 7 в цилиндр 1 загружается испытуемый грунт с небольшим его уплотнением. Затем укладывается и закрепляется верхняя сетка 7. Пьезометры 6 подключаются к штуцерам 5 с помощью резиновых шлангов.
Подготовив таким образом прибор, через штуцер 4 начинают подачу воды с некоторым расходом, предотвращающим размыв мелких фракций грунта. После того как уровень воды в пьезометрах 6 стабилизируется, фиксируются значения пьезометрических напоров. С помощью мерного резервуара объемным способом определяется значение фильтрационного расхода, для чего фиксируется время его наполнения с помощью секундомера.
Результаты измерений заносятся в таблицу 1.
Расчётные формулы:
Ход работы:
.
Таблица 1 – Результаты измерений и обработки опытных данных.
№ опыта |
Измеренные величины |
Расчётные величины |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
0,001 |
13,09 |
0,31 |
0,660 |
0,530 |
0,00008 |
0,075 |
0,130 |
0,430 |
214,33 |
|
|
2 |
11,04 |
0,678 |
0,538 |
0,00009 |
0,140 |
0,460 |
225,39 |
|
||||
3 |
8,65 |
0,720 |
0,542 |
0,00012 |
0,178 |
0,593 |
233,12 |
|
||||
4 |
7,66 |
0,730 |
0,546 |
0,00013 |
0,184 |
0,613 |
244,31 |
|
||||
5 |
7,38 |
0,745 |
0,548 |
0,00014 |
0,197 |
0,656 |
245,85 |
|
Среднее значение коэффициента фильтрации:
Теперь нужно сравнить полученное со значениями в таблице 2 и определить тип грунта.
Таблица 2 – Значения коэффициента фильтрации для различных грунтов.
Грунт |
Значение коэффициента фильтрации |
гравий с размером зерен 4…7 мм |
3024 |
гравий с размером зерен 2 мм |
2592 |
песок чистый |
8,64…864,0 |
песчаный грунт с примесью глины |
4,32…8,64 |
песчано-глинистые грунты |
0,0864…4,32 |
глины |
8,64·10-5…0,0864 |
глина плотная (утрамбованная) |
8,64·10-8…8,64·10-5 |
– чистый песок.
Вывод: Определили опытным путем значения коэффициента фильтрации измерив объём мерной ёмкости, время, за которое ёмкость наполнится до 1 литра, и полные напоры в сечениях 1-1 и 2-2, а также рассчитав такие величины как, расход воды, площадь сечения прибора, потери напора между сечениями 1-1 и 2-2 по длине L=0,3, и пьезометрический уклон. Опытным путём установили, что в качестве грунта в приборе, на котором выполнялись опыты в лаборатории, используется чистый песок.