Методы экспериментального определения коэффициента фильтрации грунтов.

Экспериментальное определение коэффициентов фильтрации грунтов производят в лаборатории и в полевых условиях. Во всех случаях измеряют количество воды, просочившейся через грунт за определенное время, а затем, подставляя его в формулы водопро­ницаемости, вычисляют коэффициент фильтрации.

Примером совершенных и универсальных приборов для опре­деления коэффициента - фильтрации песчаных грунтов является прибор СоюздорНИИ (ПКФ) для испытания песков как нарушен­ного (от самого рыхлого сложения до максимальной плотности песка при стандартном уплотнении) так и ненарушенного (ес­тественного) сложения песчаного грунта. Испытание можно производить при постоянных гидравлических градиентах от 0,1 до 1,0.

Для определения коэффициента фильтрации песка ненарушенно­го сложения отбирают монолиты песчаного грунта в цилиндры фильтрационной трубки, задавливая их в грунт с помощью пробоот­борника (в шурфах, резервах) или грунтоноса (в скважинах).

Коэффициент фильтра­ции определяют расчетом по формуле:

(4.1)

Рис 4.1. Схема к определению коэффициента фильтрации методом откачки: Н — толщина водонасыщенного слоя; Zo — уровень воды в скважине; Z1 и Z2 — уровень воды в контрольных скважинах; X1 и X2 — расстояние контрольных скважин от основной скважины

Найденный при испытаниях коэффициент фильтрации приводят к коэффициенту при температуре 10^оС, вводя поправку

(4.2)

где Q — температура фильтрующей воды.

Испытания суглинистых и глинистых грунтов таким способом вести невозможно, и их коэффициент фильтрации определяют компрессионными приборами, сжимая водонасыщенный грунт между пористыми камнями нагрузками, достигающими нескольких килограммов на 1 см². Измеряют продолжительность действия нагрузки и соответствующее ему уменьшение толщины образца, вызванное удалением воды.

В условиях естественного залегания грунтов водопроницаемость зависит не только от их зернового состава, но и от сложения, трещиноватости, наличия ходов, проложенных животными. Для определения средней величины коэффициента фильтрации ис­пользуют методы откачки или нагнетания. При высоком стоянии уровня грунтовых вод откачивают воду из одной буровой скважи­ны и контролируют уровень грунтовых вод в смежной

После установления постоянного уровня грунтовых вод по измерен­ной кривой поверхности грунтовых вод (кривой депрессии) опре­деляют расчетом коэффициент по формуле:

(4.3)

где q— расход воды в единицу времени.

При методе нагнетания заливают воду в буровую скважину, поддерживая ее уровень постоянным. Через некоторое время от­крывают шурф и измеряют размеры зоны водонасыщенного грунта.