RU1807341C

RU1807341C - Device for bound ground permeability determining for water

Info

Publication number: RU1807341C
Authority: RU
Inventors: Станислав Николаевич Гольцов
Original assignee: Всесоюзное проектно-изыскательское и научно-исследовательское объединение "Гидропроект" им.С.Я.Жука
Priority date: 1991-06-24
Filing date: 1991-06-24
Publication date: 1993-04-07

Abstract

Изобретение относитс к испытани м грунтов. Сущность изобретени : устройство содержит камеру, рабочее кольцо с расшир ющимс внутренним диаметром, образующим с испытываемым образцом клинообразный зазор, заполн емый нефильтрующим желеобразным веществом, например техническим вазелином. На образец сверху и снизу уложены фильтры с уплотнени ми . Кроме того, в корпусе имеютс каналы дл подачи и отвода фильтруемой через образец воды. Кольцо обращено большим диаметром в сторону подачи воды и выполнено с горизонтальным цилиндрическим буртом, внутренний диаметр которого равен меньшему диаметру кольца. В бурте выполнен канал, а в середине кольца-ка- нал, перпендикул рный каналу в бурте. Устройство обеспечивает надежную герметизацию зазора, возможность применени больших напорных градиентов и испытани глинистых грунтов. 1 ил. ел сThe invention relates to soil testing. SUMMARY OF THE INVENTION: the device comprises a chamber, a working ring with an expanding inner diameter, forming with the test sample a wedge-shaped gap filled with a non-filtering jelly-like substance, for example technical petroleum jelly. Filters with seals are stacked on top and bottom of the sample. In addition, there are channels in the housing for supplying and discharging filtered water through the sample. The ring is turned with a large diameter towards the water supply and is made with a horizontal cylindrical shoulder, the inner diameter of which is equal to the smaller diameter of the ring. A channel is made in the shoulder, and in the middle of the ring is a channel perpendicular to the channel in the shoulder. The device provides reliable sealing of the gap, the possibility of applying large pressure gradients and testing clay soils. 1 ill. ate with

Description

Изобретение относитс к испытани м грунтов и может быть использовано дл определени преимущественно коэффициента фильтрации св зных грунтов.The invention relates to soil testing and can be used to determine primarily the filtration coefficient of cohesive soils.

Цель изобретени - повышение точности получаемых результатов и снижение длительности испытаний.The purpose of the invention is to increase the accuracy of the results and reduce the duration of the tests.

На чертеже показан общий вид устройства .The drawing shows a General view of the device.

Устройство состоит из сборной камеры 1 с каналами 2 дл подачи и отвода фильтруемой через образец грунта воды и ст жными болтами 3, рабочего кольца 4 с внутренним расшир ющимс по высоте кольца диаметром (т.е. например с конусной внутренней поверхностью), минимальный размер которого равен диаметру образца, верхнего и нижнего фильтров 5 с уплотнени ми 6 иThe device consists of a prefabricated chamber 1 with channels 2 for supplying and discharging filtered water through a soil sample and tightening bolts 3, a working ring 4 with an inner diameter expanding along the height of the ring (i.e., for example, with a conical inner surface), the minimum size of which equal to the diameter of the sample, upper and lower filters 5 with seals 6 and

водомерной трубки 7. В рабочем кольце 4 размещен образец грунта 8, а зазор 9 между ними заполнен нефильтрующим желеобразным веществом 10, например техническим вазелином. Рабочее кольцо 4 обращено большим внутренним диаметром в сторону подачи воды. Оно снабжено горизонтальным цилиндрическим буртом 11, внутренний диаметр которого равен меньшему диаметру кольца, размещенным со стороны большего диаметра. В бурте 11 выполнен проходной канал 12 дл подачи фильтрую- ,щей жидкости, а в середине кольца - канал 13 с резьбой со стороны наружного диаметра рабочего кольца, перпендикул рный каналу 12 в бурте, болт- заглушка 14 канала 13. Устройство работает следующим образом .water meter tube 7. A soil sample 8 is placed in the working ring 4, and the gap 9 between them is filled with a non-filtering jelly-like substance 10, for example, technical petroleum jelly. The working ring 4 faces a large inner diameter towards the water supply. It is equipped with a horizontal cylindrical shoulder 11, the inner diameter of which is equal to the smaller diameter of the ring, placed on the side of the larger diameter. In the shoulder 11 there is a passage channel 12 for supplying filter fluid, and in the middle of the ring there is a channel 13 with a thread on the side of the outer diameter of the working ring perpendicular to the channel 12 in the shoulder, a cap screw 14 of channel 13. The device operates as follows.

0000

оabout

чh

ыs

ЈьЈь

Образец 8 с помощью режущего кольца, внутренний диаметр которого такой же, как меньший диаметр рабочего кольца 4 и внутренний диаметр бурта 11, вырезают цилиндрической формы, а затем его размещают в рабочем кольце 4. В результате того, что рабочее кольцо 4 выполнено с увеличивающимс по высоте внутренним диаметром, между образцом грунта 8 и рабочим кольцом 4 образуетс кольцевой зазор 9, имеющий в поперечном сечении клинообразную форму. Затем этот зазор 9 через сквозной канал 13 например, масленкой, заполн ют техническим. вазелином, контролиру этот процесс выходом его через канал 12. Затем канал 13 например с помощью болта-заглушки 14 соответствующей резьбой герме- тично заглушают до конца испытаний. При заполнении зазора 9 в нем не происходит защемлени воздуха, т.е. зазор имеет достаточную ширину и свободный выход через канал 12. Отметим также, что при манипул ци х с рабочим кольцом с образцом во врем подготовки опыта технический вазелин за счет адгезионных свойств, клиновой формы зазора, а также равенства внутренних диаметров верха рабочего кольца, бурта и наружного диаметра образца надежно удерживаетс в зазоре. Затем закрывают рабочее кольцо 4 и образец 8 фильтрами 5 и уплотнени ми 6. Собранный таким образом узел устанавливают в камере 1 таким образом , чтобы фильтруема жидкость через канал 12 создавала давление на заполнитель 10 зазора 9, т.е. подавалась бы со стороны максимального раскрыти зазора.Sample 8 using a cutting ring, the inner diameter of which is the same as the smaller diameter of the working ring 4 and the inner diameter of the shoulder 11, is cut into a cylindrical shape, and then it is placed in the working ring 4. As a result of the fact that the working ring 4 is made with increasing height inside diameter, between the soil sample 8 and the working ring 4, an annular gap 9 is formed, having a wedge-shaped cross section. Then this gap 9 through the through channel 13, for example, with a nipple, is filled with technical. Vaseline, controlling this process by exiting it through channel 12. Then, channel 13, for example, is sealed until the end of the test using a plug screw 14 with the appropriate thread. When filling the gap 9, there is no trapping of air in it, i.e. the gap has sufficient width and free exit through channel 12. We also note that when manipulating the working ring with the sample during the preparation of the experiment, technical petroleum jelly due to the adhesive properties, the wedge-shaped shape of the gap, and the equality of the internal diameters of the top of the working ring, shoulder and the outer diameter of the sample is held securely in the gap. Then, the working ring 4 and the sample 8 are closed with filters 5 and seals 6. The assembly thus assembled is installed in the chamber 1 so that the filtered liquid through the channel 12 creates pressure on the filler 10 of the gap 9, i.e. would be fed from the side of the maximum opening gap.

Далее, соблюда услови герметичности частей устройства, производ т испытани грунта. Дл этого путем подачи через канал 2 воды под давлением создают первую ступень давлени и через равные промежутки времени регистрируют высоту подъема мениска в водомерной трубке. После достижени режима установившейс фильтрации регистрируют среднее приращение A h за период Л t. Эти операции повтор ют дл следующих ступеней давлени .Further, observing the tightness conditions of the parts of the device, soil tests are carried out. To this end, by supplying pressurized water through the channel 2, a first pressure stage is created and, at regular intervals, the meniscus lift height is recorded in the water tube. After steady-state filtration has been achieved, the average increment A h for the period L t is recorded. These operations are repeated for the next pressure stages.

При подаче воды под давлением происходит самоуплотнение технического вазелина , что обеспечивает надежную пристеночную герметизацию и устранениеWhen water is supplied under pressure, self-sealing of technical petroleum jelly occurs, which ensures reliable wall sealing and elimination

пристеночной фильтрации.parietal filtration.

По полученным данным вычисл ют скорости фильтрации дл каждой ступени давлени и стро т графит зависимости скорости от напорного градиента, по которому определ ют коэффициент фильтрации и начальный градиент.From the obtained data, the filtration rates for each pressure stage are calculated and graphite of the dependence of the velocity on the pressure gradient is constructed, from which the filtration coefficient and the initial gradient are determined.

Таким образом, достоинством предложенного устройства, по сравнению с прототипом , вл етс повышение точностиThus, the advantage of the proposed device, in comparison with the prototype, is to increase the accuracy

получаемых результатов, за счет гарантированного заполнени зазора между образцом и рабочим кольцом уплотн ющим веществом (техническим вазелином) и устранени пристеночной фильтрации.the results obtained, due to the guaranteed filling of the gap between the sample and the working ring with a sealing substance (petroleum jelly) and elimination of near-wall filtration.

в устройстве, также за счет устранени пристеночной фильтрации, по вл етс возможность применени значительных напорных градиентов, что, в свою очередь, позвол ет сократить длительность испытаний и обеспечить возможность испытани образцов из глинистых грунтов.In the device, also due to the elimination of near-wall filtration, it is possible to use significant pressure gradients, which, in turn, makes it possible to shorten the test time and to allow testing of samples from clay soils.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и « Устройство дл определени водопроницаемости св зных грунтов, содержащееFormula and “Device for determining the permeability of cohesive soils, containing

камеру с рабочим кольцом дл размещени образца грунта и водомерной трубкой, верхним и нижним фильтрами и каналами дл подачи и отвода фильтруемой через образец жидкости, отличающеес тем, что, сa chamber with a working ring for accommodating a soil sample and a water measuring tube, upper and lower filters and channels for supplying and discharging the fluid filtered through the sample, characterized in that, with

целью повышени точности получаемых результатов и снижени длительности испытаний , рабочее кольцо, выполненное с увеличивающимс по высоте по направлению к нижнему фильтру внутренним диаметром , снабжено со стороны большего диаметра горизонтальным цилиндрическим буртом, внутренний диаметр которого ра- вен меньшему диаметру рабочего кольца, и в котором со стороны подачи фильтрующейIn order to increase the accuracy of the obtained results and reduce the duration of the tests, the working ring, made with the inner diameter increasing in height towards the lower filter, is equipped with a horizontal cylindrical shoulder from the larger diameter side, whose inner diameter is equal to the smaller diameter of the working ring, and in which filter feed side

жидкости выполнен проходной канал, при этом в середине рабочего кольца также выполнен канал, перпендикул рный каналу в бурте.a passage channel is made in the fluid, while in the middle of the working ring a channel is also made perpendicular to the channel in the collar.

ffiffi

У SAt s

$ 7$ 7

4646

k Jf k jf