FR2800165A1

FR2800165A1 - Soil permeability measurement unit has tube cavity inserted in soil is easy and accurate to use

Info

Publication number: FR2800165A1
Application number: FR9913311A
Authority: FR
Inventors: Patrick Lanneluc
Original assignee: EAUX DE MARSEILLE
Current assignee: EAUX DE MARSEILLE
Priority date: 1999-10-20
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2001-04-27
Anticipated expiration: 2019-10-20
Also published as: FR2800165B1

Abstract

The soil permeability measurement unit has a rigid waterproof tube (1) forced into the soil (7) to create a cavity and containing a float (17) valve to maintain constant water level (23) using water from a reservoir (31) with the flow rate measured using a graduated scale (35).

Description

Procédé et dispositif de détermination de la perméabilité d'un sol <B>- - - - - - - - - - - - --</B> présente invention est relative à un procédé et à un dispositif détermination de la perméabilité d'un sol. Method and device for determining the permeability of a soil <B> - - - - - - - - - - - - - </ B> The present invention relates to a method and device for determining the permeability of a soil.

domaine technique de l'invention est celui de la mesure de perméabilité des sols. technical field of the invention is that of the soil permeability measurement.

telles mesures sont notamment rendues nécessaires afin déterminer l'aptitude d'un sol à recevoir et à évacuer les eaux usées, en vue de l'installation d'un dispositif d'assainissement d'eau pour un logement non collectif, de type fosse septique. such measures are, in particular, necessary to determine the suitability of a soil for receiving and discharging wastewater, with a view to the installation of a water purification device for a non-collective dwelling, of the septic tank type .

procédé connu consiste à réaliser un ou plusieurs trou(s) dans le sol, dont la profondeur est généralement de l'ordre de 50 à 70 cm, puis à imbiber sol pendant une durée de l'ordre d'au moins 4 heures, et ensuite à maintenir dans le trou une hauteur d'eau constante et à mesurer la quantité d'eau s'évacuant dans le sol à partir du trou pendant une durée déterminée ; enfin la perméabilité est quantifiée par le calcul d'un nombre (K) par formule : k= V/(S X T) où T est la durée de mesure, V est le volume d'eau évacuée à partir du trou pendant la durée T, S est la surface de la portion des parois du trou par laquelle l'eau s'évacue dans le sol. known method is to make one or more hole (s) in the soil, the depth is generally of the order of 50 to 70 cm, and soak soil for a period of the order of at least 4 hours, and then to keep in the hole a constant height of water and to measure the amount of water draining into the soil from the hole for a fixed period; finally the permeability is quantified by the calculation of a number (K) by formula: k = V / (SXT) where T is the measurement duration, V is the volume of water discharged from the hole during the duration T, S is the area of the portion of the walls of the hole through which water escapes into the soil.

Dans le cas où on utilise une tarière mécanique pour faire le trou, l'usage de cet outil nécessite un technicien spécialisé pour sa manoeuvre, et aboutit à un procédé coûteux ; en outre, cet usage peut être rendu impossible dans le cas où le trou à effectuer se trouve dans une zone terrain inaccessible ; dans le cas où on utilise une pioche pour faire le trou il est presque impossible de déterminer précisément la surface S du fait irrégularités géométriques du trou réalisé. In the case where a mechanical auger is used to make the hole, the use of this tool requires a specialized technician for its operation, and results in an expensive process; moreover, this use can be made impossible in the case where the hole to be made is in an inaccessible field zone; in the case where a pickaxe is used to make the hole it is almost impossible to precisely determine the surface S of geometric irregularities of the hole made.

La présente invention a pour objet de proposer un procédé et un dispositif permettant de faire ce type de mesure, qui soit amélioré et qui remédie, en partie au moins, aux inconvénients des systèmes connus. The object of the present invention is to propose a method and a device making it possible to perform this type of measurement, which is improved and which overcomes, in part at least, the disadvantages of the known systems.

A cet effet, selon un premier aspect, l'invention consiste à proposer un dispositif de mesure de la perméabilité du sol qui comporte une structure creuse rigide dont l'extrémité inférieure est ouverte et apte à être enfoncée dans le sol, une partie au moins des parois de la structure étant étanche ' l'eau pour permettre de constituer, à l'intérieur de la structure, une réserve d'eau en contact avec le sol par ladite extrémité inférieure de la structure ; ladite structure comporte en outre un organe de maintien du niveau de ladite réserve d'eau à une valeur sensiblement constante, qui de préférence constitué par un régulateur à flotteur. For this purpose, according to a first aspect, the invention consists in proposing a device for measuring the permeability of the soil which comprises a rigid hollow structure whose lower end is open and capable of being driven into the ground, at least a part walls of the structure being watertight so as to constitute, within the structure, a reserve of water in contact with the ground by said lower end of the structure; said structure further comprises a member for maintaining the level of said water reserve at a substantially constant value, which preferably consists of a float regulator.

Selon un autre aspect, l'invention consiste en un procédé de mesure de permeabilité du sol dans lequel on utilise un dispositif défini ci-dessus et dans lequel enfonce l'extrémité inférieure ouverte de la structure dans le sol jusqu'à une profondeur située dans une plage allant de 1 à 20 cm, en particulier de l'ordre de 1 à 5 cm, généralement manuellement (c'est à dire sans outil) , en particulier en exerçant sur la partie supérieure de la structure un effort (vertical descendant) par appui de la main ou du pied l'opérateur, On remplit d'eau la cavité délimitée par les parois étanches et par portion la surface du sol qui s'étend à l'intérieur de l'extrémité inférieure ouverte enfoncée, et on imbibe le sol d'eau, raccorde à la cavité un réservoir équipé d'un moj=en (ou organe) de lecture du niveau de son contenu pour mesurer la quantité d'eau évacuee dans sol pendant une période de temps déterminée. According to another aspect, the invention consists of a soil permeability measuring method in which a device defined above is used and in which the open bottom end of the structure in the soil is pushed down to a depth located in a range from 1 to 20 cm, in particular of the order of 1 to 5 cm, generally manually (ie without tools), in particular by exerting on the upper part of the structure a force (vertical downward) by pressing the operator's hand or foot, filling the cavity delimited by the watertight walls and by portion the surface of the ground which extends inside the open bottom end, and immersing the water floor, connected to the cavity a reservoir equipped with a moj = en (or body) reading the level of its contents to measure the amount of water discharged into the soil for a period of time determined.

L'invention a pour résultat une dispositif simple et peu coûteux et une procédé simple, permettant d'obtenir un résultat précis, qui peut être mis en ouvre en tout lieu par une seule personne, sans nécessiter qualification particulière , et sans outil spécifique supplémentaire. The invention results in a simple and inexpensive device and a simple method, to obtain a precise result, which can be implemented anywhere by one person, without requiring special qualification, and without additional specific tools.

L'utilisation d'une structure rigide et ouverte en partie inférieure permet enfoncement facile dans le sol ; grâce à une cavité prévue dans cette structure qui est entourée de parois étanches, il est possible constituer réserve d'eau en contact avec le sol à étudier par l'ouverture prévue en partie inférieure de la structure ; cette ouverture associée à rigidité de la structure (évitant sa déformation lors de sa mise en contrainte pour son enfoncement dans le sol) permet de connaître exactement surface du sol par laquelle l'eau s'évacue, et permet donc de s'affranchir incertitudes opératoires résultant de la réalisation d'un trou dans le sol. The use of a rigid structure and open at the bottom allows easy penetration into the ground; thanks to a cavity provided in this structure which is surrounded by watertight walls, it is possible to constitute reserve of water in contact with the soil to be studied by the opening provided in the lower part of the structure; this opening associated with rigidity of the structure (avoiding its deformation during its setting in stress for its depression in the ground) makes it possible to know exactly the surface of the soil by which the water is evacuated, and thus makes it possible to overcome operational uncertainties resulting from the making of a hole in the ground.

L'organe de maintien de niveau intégré au dispositif permet maintenir une hauteur de colonne d'eau constante pendant la mesure d'assurer la fiabilité des résultats. The level holding device integrated in the device makes it possible to maintain a constant water column height during the measurement to ensure the reliability of the results.

Étant donné que l'on connaît à priori la surface de l'interface entre l'eau et le sol, laquelle surface est égale à la section de l'ouverture inférieure la structure, il est possible, en fixant une durée de mesure a priori, de graduer l'échelle de l'organe de lecture de la contenance du réservoir alimentant la cavité pendant la période de mesure, de telle sorte que les graduations correspondent à la valeur du coefficient K ci-dessus ; on permet ainsi de lire cette valeur directement et on évite ainsi toute possibilité d'erreur de calcul ; il suffit à cet effet de graduer l'échelle de lecture en fonction des caractéristiques géométriques du réservoir. Since we know a priori the surface of the interface between the water and the soil, which surface is equal to the section of the lower opening of the structure, it is possible, by setting a measurement time a priori , to scale the scale of the reading member of the capacity of the tank supplying the cavity during the measurement period, so that the graduations correspond to the value of the coefficient K above; this value can thus be read directly and this avoids any possibility of calculation error; it suffices for this purpose to scale the reading scale according to the geometric characteristics of the reservoir.

Selon un mode préféré de réalisation, ce réservoir est de forme tubulaire section cylindrique, dans une partie translucide (ou transparente) des parois duquel est prévue ladite échelle graduée permettant la lecture directe dudit coefficient ; dans ce mode préféré de réalisation ladite structure creuse rigide est essentiellement constituée par un tronçon de tube épais en matière plastique, dont la paroi cylindrique est biseautee en partie inférieure, et à l'intérieur duquel est fixé un robinet à pointeau dont la fermeture est commandée mécaniquement par un flotteur mobile solidaire d'une bielle entraînant le pointeau. According to a preferred embodiment, this tank is of tubular cylindrical section, in a translucent (or transparent) part of the walls of which is provided said graduated scale allowing the direct reading of said coefficient; in this preferred embodiment, said rigid hollow structure consists essentially of a section of thick plastic tube, whose cylindrical wall is bevelled at the bottom, and inside which is fixed a needle valve whose closure is controlled mechanically by a mobile float secured to a rod driving the needle.

De preférence, le dispositif de mesure est essentiellement constitue outre la structure creuse rigide et le réservoir gradué pour la mesure, d'un deuxième réservoir pour l'alimentation de la cavité pendant la phase préliminaire d'imbibition de la portion du sol et du sous-sol s'étendant sous la structure creuse rigide. Preferably, the measuring device is essentially constituted in addition to the rigid hollow structure and the graduated reservoir for measuring, a second reservoir for feeding the cavity during the preliminary phase of imbibition of the portion of the ground and the sub -sol extending under the rigid hollow structure.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront compris au travers la description suivante qui se réfère aux dessins annexés, qui illustrent sans aucun caractère limitatif un mode préférentiel de réalisation de l'invention. L figure 1 Illustre en vue en coupe transversale un mode réalisation d'une structure rigide creuse d'un dispositif selon l'invention. Other advantages and features of the invention will be understood through the following description which refers to the accompanying drawings, which illustrate without any limiting character a preferred embodiment of the invention. 1 illustrates in cross-sectional view an embodiment of a hollow rigid structure of a device according to the invention.

figure 2 illustre schématiquement un dispositif complet de mise ouvre du procédé de mesure. FIG. 2 schematically illustrates a complete device for implementing the measuring method.

La structure 1 comprend un tronçon 2 de tube de section circulaire en dont l'axe longitudinal 3 est sensiblement vertical en position d'utilisation ; dans cette position, l'extrémité 5 inférieure de la paroi 2 enfoncee dans le sol 4, à une profondeur 6 d'environ 2 ou 3 cm sous la surface du sol ; pour faciliter l'enfoncement, l'extrémité 5 comporte un biseau ; on utilise de préférence un tronçon 2 dont le diamètre 9 et la hauteur 0 sont de l'ordre de 150 à 300 mm ; à l'intérieur du tronçon 2 est filée une plaque 11 percée en 12 et supportant un robinet 13 à pointeau le pointeau 14 est muni d'une portée conique apte à coopérer avec le siège 15 du robinet pour fermer le passage 16 d'arrivée d'eau ; à cet effet, pointeau est mû par l'action d'un flotteur 17 lié à une bielle 18 montée pivotante en 19 par rapport à un ergot 20 solidaire du corps du robinet et par conséquence solidaire de la plaque 11 ; le flotteur se déplace (flèche 21) sous l'action de la poussée exercée par l'eau 22 admise dans la cavité 25 passage dans le robinet ; ladite cavité est délimitée par la paroi 2 tubulaire par la surface 7a de portion de sol s'étendant à l'intérieur des parois 2, et par la plaque 11 ; la hauteur 24 du niveau 23 de l'eau 22 au dessus de la surface du sol est ainsi maintenue sensiblement constante, tout en permettant une infiltration de l'eau dans le sol au travers de l'interface séparant deux milieux. The structure 1 comprises a section 2 of circular section tube whose longitudinal axis 3 is substantially vertical in the use position; in this position, the lower end of the wall 2 sunk into the ground 4, at a depth 6 of about 2 or 3 cm below the ground surface; to facilitate the depression, the end 5 comprises a bevel; a section 2 is preferably used whose diameter 9 and height 0 are of the order of 150 to 300 mm; inside the section 2 is spun a plate 11 pierced at 12 and supporting a needle valve 13 the needle 14 is provided with a conical seat adapted to cooperate with the seat 15 of the valve to close the passage 16 of arrival d water; for this purpose, needle is moved by the action of a float 17 connected to a rod 18 pivotally mounted at 19 relative to a lug 20 integral with the valve body and consequently secured to the plate 11; the float moves (arrow 21) under the action of the thrust exerted by the water 22 admitted into the cavity 25 passage in the tap; said cavity is delimited by the tubular wall 2 by the surface portion 7a of soil portion extending inside the walls 2, and by the plate 11; the height 24 of the level 23 of the water 22 above the ground surface is thus kept substantially constant, while permitting infiltration of water into the soil through the interface separating two media.

Comme évoqué ci-avant, l'enfoncement de la structure dans le peut être obtenu en appuyant sur l'extrémité supérieure 26 de celle-ci. Comme illustré en particulier figure 2, l'alimentation en eau de cavité délimitée par la structure 1, est effectuée par un conduit raccordé à l'entrée du robinet 13. As mentioned above, the depression of the structure in the can be obtained by pressing on the upper end 26 thereof. As illustrated in particular in FIG. 2, the cavity water supply delimited by the structure 1 is effected by a duct connected to the inlet of the tap 13.

L'eau s'écoule selon la flèche 28, par gravité, en provenance réservoir 31 pendant la phase d'imbibition, et du réservoir 34 gradué pendant la phase de mesure ; à cet effet, lesdits réservoirs sont respectivement raccordés au conduit 27 par un conduit 32, respectivement équipé d'une vanne 29, 30. The water flows according to the arrow 28, by gravity, from reservoir 31 during the imbibition phase, and tank 34 graduated during the measurement phase; for this purpose, said tanks are respectively connected to the conduit 27 by a conduit 32, respectively equipped with a valve 29, 30.

Pour l'imbibition, la vanne 29 est ouverte et la vanne 30 est fermée inversement pour la mesure la vanne 29 est fermée et la vanne 30 est ouverte. On procède à l'imbibition pendant quatre heures environ, puis on procède à la mesure de la quantité d'eau s'évacuant dans le sol pendant une période de 10 minutes environ. For imbibition, the valve 29 is opened and the valve 30 is closed inversely for the measurement the valve 29 is closed and the valve 30 is open. It is imbibed for about four hours, and then the amount of water discharged into the soil is measured for a period of about 10 minutes.

réservoir 34 est constitué d'une éprouvette en plastique translucide permettant une lecture directe du coefficient h en notant graduation 35 (inscrite sur la paroi de l'éprouvette) qui correspond niveau de l'eau après la période de mesure d'infiltration.Reservoir 34 consists of a translucent plastic specimen allowing a direct reading of the coefficient h by noting graduation 35 (inscribed on the wall of the specimen) which corresponds to the level of the water after the period of infiltration measurement.

Claims

1. Device for measuring the permeability of (4) characterized in that it comprises a rigid hollow structure (1) whose lower end (5) is open and adapted to be driven into the at least a part of the walls (2) of the structure being watertight said structure further comprising a member (13, 17) for maintaining a level (23) of water (22) at a substantially constant value.

2. Device according to claim 1 wherein the structure (1) comprises a section (2) of tube whose wall is tapered (8) in the lower part (5). Device according to any one of claims 1 or 2 wherein the member (13, 17) is a float regulator. Device according to any one of claims 1 to 3 wherein the structure (1) comprises a valve (13) needle (14) whose closure is controlled by a float (17) via a connecting rod (18). ). 5. Device according to any one of claims 1 to 4 which further comprises a reservoir (34) of water equipped with means (35) for reading the level (36) of its contents, which reservoir is connected to the input of a valve (13) float (17) equipping the structure (1) by a conduit (28, 33) equipped with a valve (30). Device according to claim 5 wherein the reservoir (34) is tubular in shape of cylindrical section, a translucent portion of reservoir wall having a graduated scale for direct reading of a coefficient (K) of soil permeability. Device according to any one of claims 1 to 6 which further comprises a reservoir (31) of water for feeding the cavity (25) the structure (1) during a preliminary phase of imbibition. 8. A method of measuring soil permeability in which a device according to any one of claims 7 to 7 is used, and in which the open bottom end (5) of the structure is pushed into the ground (4), until at a depth in the range of 1 to 20 cm, the cavity (25) delimited by the watertight walls and the portion (7a) of the soil surface which extends inside the water are filled with water. lower end (5) is depressed, and the water is imbibe, is connected to the cavity a reservoir (34) equipped with a reading member of its capacity to measure the amount of water discharged into the soil during a determined period of time.