Лаба 13

Цель 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.