RU2779660C1 - Vertical filtration-suffusion device for testing layers of macrofragmental soil and non-soil construction material - Google Patents

Vertical filtration-suffusion device for testing layers of macrofragmental soil and non-soil construction material Download PDF

Info

Publication number
RU2779660C1
RU2779660C1 RU2021138285A RU2021138285A RU2779660C1 RU 2779660 C1 RU2779660 C1 RU 2779660C1 RU 2021138285 A RU2021138285 A RU 2021138285A RU 2021138285 A RU2021138285 A RU 2021138285A RU 2779660 C1 RU2779660 C1 RU 2779660C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soil
filtration
layers
movable
filtration chamber
Prior art date
Application number
RU2021138285A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Анатольевич Широков
Маргарита Геннадьевна Лопатина
Екатерина Евгеньевна Легина
Валерий Александрович Клушенцев
Никита Валерьевич Кузьмин
Петр Владимирович Чернов
Original Assignee
Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева" filed Critical Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева"
Application granted granted Critical
Publication of RU2779660C1 publication Critical patent/RU2779660C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: construction industry.
SUBSTANCE: invention relates to the field of construction and can be used in laboratory research. The vertical filtration-suffusion device for testing layers of macrofragmental soil and non-soil construction material consists of a filtration chamber (2), a sump (1), upper (14) and lower (21) nozzles for the release of filtered water, a movable load grid (6), a rod (13) transmitting the load, a clock-type indicator (9) to measure the compression deformation of the soil sample, pressure sensor (10). There are devices for air release (8), filtration chamber covers (7), tee taps (17) for regulating the flow of water into tubular piezometers (16) and the release of air from them. The movable support grid (3) is equipped with at least two lifting cables (15). The cables are made of metal of a flexible stranded structure. The movable grid can be removed by a winch (12) from the filtration chamber (2) together with the samples of macrofragmental soil laid on it (5). In this case, the movable support grid (3) is fastened to a sectional telescopic hollow cylindrical support (19), limiting the volume of the tested samples of macrofragmental soil (5). The sections of the sectional telescopic hollow cylindrical support (19) are fastened together with metal studs (22).
EFFECT: expansion of the range of solutions for the construction industry.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области гидротехнического, дорожного, гражданского и промышленного строительства и может быть использовано при проектном обосновании устойчивости слоев конструкции и грунтовых материалов обратных фильтров дренажных систем и др. конструкций, включающих последовательно уложенные слои крупнообломочного материала.The invention relates to the field of hydraulic, road, civil and industrial construction and can be used in the design justification of the stability of the layers of the structure and soil materials of the return filters of drainage systems and other structures, including successively laid layers of coarse material.

Известен горизонтальный лоток для испытаний водопроницаемости несвязного грунта, как в напорных условиях фильтрации, так и безнапорной фильтрации воды в грунте, состоящий из рабочей камеры в виде открытой сверху прямоугольной коробки, выполненной из прозрачного материала, к торцевым решетчатым стенкам которой присоединены: с одной стороны - камера верхнего бьефа, а с другой - камера нижнего бьефа с отстойником и водосливом, в противоположной стенке которого имеются отверстия с присоединенными к ним пьезометрами (Рекомендации по методике лабораторных испытаний грунтов на водопроницаемость и суффозионную устойчивость. Π 49-90, ВНИИГ, Ленинград, 1991, С. 41-42).A horizontal tray is known for testing the permeability of non-cohesive soil, both under pressure filtration conditions and non-pressure filtration of water in the soil, consisting of a working chamber in the form of a rectangular box open from above, made of transparent material, to the end lattice walls of which are attached: on the one hand - the upstream chamber, and on the other hand, the downstream chamber with a sump and a weir, in the opposite wall of which there are holes with piezometers attached to them (Recommendations on the method of laboratory testing of soils for water permeability and suffusion resistance. Π 49-90, VNIIG, Leningrad, 1991 , pp. 41-42).

Недостатками аналога являются: определение водопроницаемости возможно только при горизонтальном направлении фильтрационного потока; невозможно проведение испытаний при нисходящем и восходящем фильтрационном потоке.The disadvantages of the analogue are: the determination of water permeability is possible only in the horizontal direction of the filtration flow; it is not possible to test with downward and upward seepage flow.

Известен вертикальный фильтрационно-суффозионный прибор, предназначенный для испытаний на водопроницаемость и фильтрационную прочность несвязных грунтов с нарушенной структурой, состоящий из рабочей (фильтрационной) камеры цилиндрической формы; неподвижной опорной решетки, расположенной в нижней части рабочей камеры, уложенной на опорную решетку латунной сетки; конического отстойника; пескосборника, присоединенного к отстойнику; патрубка для выпуска профильтровавшейся через грунт воды (при нисходящей фильтрации) или для ее впуска (при восходящей фильтрации); приспособления для поддержания на постоянной отметке уровня вытекающей из прибора воды; подвижной нагрузочной решетки; штока, передающего нагрузку от силового домкрата; устройства для измерения деформаций сжатия образца несвязного грунта (индикатор часового типа); датчика давления; расходомера; емкости для воды; насоса; бачка верхнего бьефа и бачка нижнего бьефа; трубы для наполнения водой емкости; приспособления для выпуска воздуха из верхнего отсека рабочей камеры; крышки рабочей камеры; приспособления для создания и измерения напора воды, подаваемой в рабочую камеру; тройниковых краников для регулирования поступления воды в пьезометры и выпуска из них воздуха; трубчатых пьезометров (Рекомендации по методике лабораторных испытаний грунтов на водопроницаемость и суффозионную устойчивость. - Л.: Π 49-90/ВНИИГ. 1991, С. 38-40).Known vertical filtration-suffusion device designed to test the permeability and filtration strength of non-cohesive soils with a broken structure, consisting of a working (filtration) chamber of a cylindrical shape; a fixed support grate located in the lower part of the working chamber, laid on a brass mesh support grate; conical settler; sand collector attached to the sump; a branch pipe for the release of water filtered through the ground (with downward filtration) or for its inlet (with upward filtration); devices for maintaining the level of water flowing from the device at a constant level; movable loading grid; a rod that transfers the load from the power jack; devices for measuring compressive strains of a non-cohesive soil sample (clock type indicator); pressure sensor; flow meter; water tanks; pump; upstream tank and downstream tank; pipes for filling containers with water; devices for air release from the upper compartment of the working chamber; covers of the working chamber; devices for creating and measuring the pressure of water supplied to the working chamber; tee taps to regulate the flow of water into the piezometers and the release of air from them; tubular piezometers (Recommendations on the method of laboratory testing of soils for water permeability and suffusion resistance. - L .: Π 49-90 / VNIIG. 1991, S. 38-40).

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.According to the largest number of similar features and the result achieved when using this technical solution, this technical solution was chosen as a prototype.

Недостатками прототипа являются: малый диаметр рабочей камеры, не позволяющий проведение испытаний крупнообломочных грунтов фракций более 50 мм (размер наиболее крупных частиц в грунте (образце) не должен превышать одной четверти диаметра рабочей камеры прибора), невозможность извлечения для дальнейших исследований ненарушенных образцов из каждого слоя испытываемого крупнообломочного грунта после проведения испытаний по определению водопроницаемости, суффозионности и непросыпаемости последовательно уложенных в рабочую камеру слоев грунта, моделирующих слои обратного фильтра дренажа или другую конструкцию, включающую последовательно уложенные слои крупнообломочного материала.The disadvantages of the prototype are: the small diameter of the working chamber, which does not allow testing coarse soils with fractions of more than 50 mm (the size of the largest particles in the soil (sample) should not exceed one quarter of the diameter of the working chamber of the device), the impossibility of extracting undisturbed samples from each layer for further research of the tested coarse-grained soil after testing to determine the water permeability, suffusion and non-sagging of soil layers successively laid in the working chamber, simulating layers of a return drainage filter or another structure, including successively laid layers of coarse-grained material.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении достоверности, точности и результативности лабораторных исследований.The technical result, to which the claimed invention is directed, is to increase the reliability, accuracy and effectiveness of laboratory studies.

Для достижения указанного технического результата в вертикальном фильтрационно-суффозионном устройстве для испытаний слоев крупнообломочного грунтового и негрунтового строительного материала, состоящем из фильтрационной камеры цилиндрической формы, соединенной с отстойником и скрепленной со стационарной опорной рамой, верхнего и нижнего патрубков для выпуска профильтровавшейся через грунт воды при нисходящей фильтрации или для ее впуска при восходящей фильтрации, расположенных в верхней и нижней части фильтрационной камеры, подвижной нагрузочной решетки, штока, передающего нагрузку от силового домкрата, соединенного со стационарной опорной рамой, индикатора часового типа для измерения деформации сжатия образца грунта, скрепленного со штоком, датчика давления, приспособления для выпуска воздуха, крышки фильтрационной камеры, тройниковых краников для регулирования поступления воды в трубчатые пьезометры и выпуска из них воздуха, подвижная опорная решетка снабжена, по крайней мере, двумя подъемными тросами, выполненными из металла гибкой многожильной структуры, за которые с помощью поперечного коромысла, ее извлекают из фильтрационной камеры вместе с уложенными на нее слоями образцами крупнообломочного грунта при помощи лебедки, скрепленной со стационарной опорной рамой, при этом подвижная опорная решетка скреплена с секционной телескопической полой цилиндрической опорой, ограничивающей объем испытываемых образцов крупнообломочного грунта, секции секционной телескопической полой цилиндрической опоры скреплены между собой металлическими шпильками.To achieve the specified technical result in a vertical filtration-suffusion device for testing layers of coarse-grained soil and non-soil building material, consisting of a cylindrical filtration chamber connected to a sump and fastened to a stationary support frame, upper and lower nozzles for discharging water filtered through the soil when descending filtration or for its inlet during upward filtration, located in the upper and lower parts of the filtration chamber, a movable loading grate, a rod that transfers the load from a power jack connected to a stationary support frame, a dial indicator for measuring the compression strain of a soil sample fastened to the rod, pressure sensor, air venting device, filtration chamber cover, tee taps to regulate the flow of water into and out of the tubular piezometers, the movable support grid is provided with at least two lifting cables made of metal of a flexible stranded structure, for which, using a transverse rocker arm, it is removed from the filtration chamber together with samples of coarse soil laid on it in layers using a winch fastened to a stationary support frame, while the movable support grate is fastened to a sectional telescopic hollow cylindrical support, limiting the volume of the tested samples of coarse soil, sections of the sectional telescopic hollow cylindrical support are fastened together with metal pins.

Отличительными признаками предлагаемого устройства от указанного выше прототипа являются:Distinctive features of the proposed device from the above prototype are:

наличие подвижной опорной решетки,the presence of a movable support grid,

наличие двух подъемных тросов, выполненных из металла гибкой многожильной структуры и скрепленных с подвижной опорной решеткой,the presence of two lifting cables made of metal of a flexible stranded structure and fastened to a movable support grid,

наличие поперечного коромысла, для равномерного распределения нагрузки на подъемные тросы,the presence of a transverse rocker to evenly distribute the load on the lifting cables,

наличие полой секционной телескопической цилиндрической опоры,the presence of a hollow sectional telescopic cylindrical support,

наличие стационарной опорной рамы для закрепления нагрузочного домкрата и лебедки.the presence of a stationary support frame for fixing the loading jack and winch.

Благодаря наличию этих признаков, возможно выполнение моделирования устойчивости слоев обратного фильтра дренажа или др. аналогичных конструкций, включающих последовательно уложенные слои крупнообломочного материала, с возможностью определения фильтрационно-суффозионной устойчивости слоев принятой в проекте конструкции и грунтовых материалов (коэффициента фильтрации, суффозионной устойчивости, соблюдения условия непросыпаемости грунта). После проведения испытаний в вертикальном фильтрационно-суффозионном устройстве образцы грунта извлекают из устройства послойно, таким образом, чтобы обеспечить возможность отбора пробы грунта из средней части каждого слоя для определения гранулометрического состава.Due to the presence of these features, it is possible to simulate the stability of layers of a return drainage filter or other similar structures, including successively laid layers of coarse-grained material, with the possibility of determining the filtration-suffusion stability of the layers of the design adopted in the project and soil materials (filtration coefficient, suffusion resistance, compliance with the condition soil impermeability). After testing in a vertical filtration-suffusion device, soil samples are removed from the device in layers, so that it is possible to take soil samples from the middle part of each layer to determine the particle size distribution.

Предлагаемая конструкция устройства позволяет испытывать слои грунта разной высоты и извлекать образцы испытанных слоев грунта, соблюдая нормы подъема груза на одного человека, не перемешивая, таким образом, чтобы обеспечить возможность отбора пробы крупнообломочного фунта из средней части каждого слоя для определения гранулометрического состава с целью оценки соблюдения условия непросыпаемости грунта испытываемых слоев. Полученные гранулометрические составы испытанных грунтов сравнивают с гранулометрическими составами исходных грунтов и оценивают характер их изменения с целью прогнозирования развития суффозионных процессов в слоях обратного фильтра или других конструкций, включающих последовательно уложенные слои крупнообломочного материала.The proposed design of the device allows testing of soil layers of different heights and extracting samples of the tested soil layers, observing the norms for lifting a load per person, without mixing, in such a way as to ensure the possibility of sampling a coarse-grained pound from the middle part of each layer to determine the particle size distribution in order to assess compliance conditions for the impermeability of the soil of the tested layers. The obtained granulometric compositions of the tested soils are compared with the granulometric compositions of the original soils and the nature of their change is evaluated in order to predict the development of suffusion processes in the layers of the return filter or other structures, including successively laid layers of coarse-grained material.

Вертикальное фильтрационно-суффозионное устройство позволяет учесть действующие величины нагрузок и воздействий в конструкциях элементов грунтовых гидротехнических сооружений при вертикальной схеме движения фильтрационного потока - восходящий и нисходящий поток.The vertical filtration-suffusion device makes it possible to take into account the effective values of loads and impacts in the structures of elements of soil hydraulic structures with a vertical pattern of filtration flow movement - ascending and descending flow.

Предлагаемое фильтрационно-суффозионное устройство для испытаний слоев крупнообломочного грунтового и негрунтового строительного материала иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-4 и фотографией на фиг. 5.The proposed filtration-suffusion device for testing layers of coarse soil and non-soil building material is illustrated by the drawings shown in Fig. 1-4 and the photograph in Fig. 5.

На фиг. 1 показана схема вертикального фильтрационно-суффозионного устройства.In FIG. 1 shows a diagram of a vertical filtration-suffusion device.

На фиг. 2 - схема начала подъема подвижной опорной решетки, скрепленной с секционной телескопической полой цилиндрической опорой, ограничивающей объем испытываемых образцов крупнообломочного грунта.In FIG. 2 - scheme of the beginning of the lifting of a movable support grid, fastened to a sectional telescopic hollow cylindrical support, limiting the volume of the test samples of coarse soil.

На фиг. 3 - схема окончания подъема подвижной опорной решетки, скрепленной с секционной телескопической полой цилиндрической опорой.In FIG. 3 is a diagram of the end of the lifting of a movable support grate fastened to a sectional telescopic hollow cylindrical support.

На фиг. 4 - схема секционной телескопической полой цилиндрической опоры.In FIG. 4 is a diagram of a sectional telescopic hollow cylindrical support.

На фиг. 5 - вертикальное фильтрационно-суффозионное устройство для испытаний слоев крупнообломочного грунтового и негрунтового строительного материала в ходе проведения испытаний.In FIG. 5 - vertical filtration-suffusion device for testing layers of coarse soil and non-soil building material during testing.

Вертикальное фильтрационно-суффозионное устройство состоит из отстойника 1, присоединенного к фильтрационной камере 2, имеющей цилиндрическую форму, подвижной опорной решетки 3, латунных сеток 4, образцов крупнообломочного грунта 5, уложенных слоями, подвижной нагрузочной решетки 6, крышки 7 фильтрационной камеры 2, приспособления для выпуска воздуха 8, индикатора часового типа 9, для измерения деформации сжатия образца крупнообломочного грунта 5, датчика давления 10, например, динамометра, силового домкрата 11, лебедки 12, штока 13, скрепленного с индикатором часового типа 9 и передающего нагрузку от силового домкрата 11, верхнего патрубка 14, подвижной опорной решетки 3, снабженной двумя подъемными тросами 15 из металла гибкой многожильной структуры, трубчатых пьезометров 16, тройниковых краников 17 для регулирования поступления воды в трубчатые пьезометры 16 и выпуска из них воздуха, стационарной опорной рамы 18, с которой скреплены фильтрационная камера 2, датчик давления 10 и лебедка 12, секционной телескопической полой цилиндрической опоры 19, поперечного коромысла 20, через верхний 14 и нижний 21 патрубки выпускают воду, профильтровавшуюся сквозь слои образцов крупнообломочного грунта 5, секции секционной телескопической полой цилиндрической опоры 19 скреплены между собой металлическими шпильками 22.The vertical filtration-suffusion device consists of a sump 1 connected to a filtration chamber 2, which has a cylindrical shape, a movable support grid 3, brass grids 4, samples of coarse soil 5, laid in layers, a movable load grid 6, a cover 7 of the filtration chamber 2, devices for air outlet 8, dial indicator 9, for measuring the compression strain of a coarse-grained soil sample 5, pressure sensor 10, for example, a dynamometer, a power jack 11, a winch 12, a rod 13 fastened to a dial indicator 9 and transferring the load from a power jack 11, the upper branch pipe 14, a movable support grid 3, equipped with two lifting cables 15 made of metal of a flexible stranded structure, tubular piezometers 16, tee taps 17 to control the flow of water into the tubular piezometers 16 and the release of air from them, a stationary support frame 18, with which the filtration system is attached chamber 2, pressure sensor 10 and lebe dka 12, a sectional telescopic hollow cylindrical support 19, a transverse beam 20, through the upper 14 and lower 21 nozzles, water is released, filtered through the layers of samples of coarse soil 5, the sections of the sectional telescopic hollow cylindrical support 19 are fastened together by metal pins 22.

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

Проводят загрузку исследуемых образцов крупнообломочного грунта 5. Для этого отстойник 1 соединяют с фильтрационной камерой 2, скрепленной со стационарной опорной рамой 18, образцы крупнообломочного грунта 5, помещают в фильтрационную камеру 2, укладывая их слоями на латунную сетку 4, размещенную на подвижной опорной решетке 3, снабженной двумя подъемными тросами 15 и скрепленной с секционной телескопической полой цилиндрической опорой 19, секции которой соединены между собой металлическими шпильками 22, на поверхность испытываемых образцов крупнообломочного грунта 5 укладывают еще одну латунную сетку 4 и устанавливают подвижную нагрузочную решетку 6, закрывают крышкой 7 фильтрационную камеру 2.The test samples of coarse soil 5 are loaded. To do this, the sump 1 is connected to the filtration chamber 2, fastened to a stationary support frame 18, the coarse soil samples 5 are placed in the filtration chamber 2, laying them in layers on a brass mesh 4 placed on a movable support grid 3 , equipped with two lifting cables 15 and fastened with a sectional telescopic hollow cylindrical support 19, the sections of which are interconnected by metal studs 22, another brass mesh 4 is laid on the surface of the test samples of coarse soil 5 and a movable load grate 6 is installed, the filtration chamber is closed with a lid 7 2.

Грунт 5 до испытаний на водопроницаемость подвергают уплотнению расчетным давлением, регистрируемым датчиком давления (динамометром) 10, при помощи силового домкрата 11, соединенного со стационарной опорной рамой 18 и установленного на штоке 13, фиксируя при этом деформацию грунта 5 (осадку подвижной нагрузочной решетки 6) при помощи индикатора часового типа 9, скрепленного со штоком. Выполняют водонасыщение образцов крупнообломочного грунта 5 дистиллированной или кипяченой водой, которую для этого подают с капельным расходом в фильтрационную камеру 2 через нижний патрубок 21. Во время замачивания образцов крупнообломочного грунта 5 открывают выпускные отверстия тройниковых краников 17, облегчая тем самым выдавливание воздуха из грунта 5.Soil 5 before testing for water permeability is subjected to compaction with a design pressure recorded by a pressure sensor (dynamometer) 10, using a power jack 11 connected to a stationary support frame 18 and mounted on a rod 13, while fixing the deformation of the soil 5 (settlement of the movable load grid 6) using a dial gauge 9 attached to the stem. The samples of coarse-grained soil 5 are saturated with distilled or boiled water, which for this is supplied at a drip rate to the filtration chamber 2 through the lower pipe 21. During the soaking of coarse-grained soil samples 5, the outlets of the tee taps 17 are opened, thereby facilitating the extrusion of air from the soil 5.

Затем в фильтрационную камеру 2 подают воду с напором, соответствующим минимальному для данного вида испытаний. При проведении испытания при нисходящем направлении фильтрации воду подают через верхний патрубок 14, расположенный в верхней части фильтрационной камеры 2, вода, профильтровавшаяся через размещенные в устройстве уложенные слоями образцы крупнообломочного грунта 5, отводится через нижний патрубок 21. При проведении испытания при восходящем направлении фильтрации воду подают через нижний патрубок 21, расположенный в нижней части фильтрационной камеры 2, вода, профильтровавшаяся через размещенные в устройстве уложенные слоями образцы крупнообломочного грунта 5, отводится через верхний патрубок 14.Then, water is supplied to the filtration chamber 2 with a pressure corresponding to the minimum pressure for this type of test. When testing with a downward direction of filtration, water is supplied through the upper pipe 14 located in the upper part of the filtration chamber 2, the water filtered through the samples of coarse soil 5 placed in layers in the device is discharged through the lower pipe 21. When testing with an upward direction of filtration, water is fed through the lower branch pipe 21, located in the lower part of the filtration chamber 2, the water filtered through the samples of coarse-grained soil 5 placed in the device, laid in layers, is discharged through the upper branch pipe 14.

Расход воды, профильтровавшейся при некотором ее напоре, через размещенные в устройстве уложенные слоями образцы крупнообломочного грунта 5, измеряют тем или иным стандартным способом, измерение напора в опыте проводят по трубчатым пьезометрам 16. Воздух из устройства выпускают через специально устроенное приспособление 8. Вынесенные фильтрационным потоком и просыпавшиеся из образцов крупнообломочного грунта 5 частицы задерживаются в отстойнике 1. После проведения испытаний крупнообломочный грунт 5 послойно извлекают из фильтрационной камеры 2. Для этого два подъемных троса 15, скрепленных с подвижной опорной решеткой 3, закрепляют на поперечном коромысле 20 и извлекают ее из фильтрационной камеры 2 вместе с уложенными на нее слоями образцами крупнообломочного грунта 5 при помощи лебедки 12, установленной на стационарной опорной раме 18.The flow rate of water, filtered at a certain pressure, through the samples of coarse-grained soil 5 placed in the device, laid in layers, is measured by one or another standard method, the measurement of pressure in the experiment is carried out using tubular piezometers 16. Air is released from the device through a specially designed device 8. Carried out by the filtration flow and the particles that spilled out of coarse soil samples 5 are retained in the sump 1. After testing, the coarse soil 5 is removed layer by layer from the filtration chamber 2. chamber 2 together with samples of coarse soil 5 laid on it in layers using a winch 12 mounted on a stationary support frame 18.

Поперечное коромысло 20 служит для равномерного распределения нагрузки на подъемные тросы 15 во избежание перекоса при их натяжении в ходе подъема подвижной опорной решетки 3 с уложенными слоями образцами крупнообломочного грунта 5. Образцы грунта 5 извлекают из устройства послойно, таким образом, чтобы обеспечить возможность отбора пробы крупнообломочного грунта 5 из средней части каждого слоя для определения гранулометрического состава с целью оценки соблюдения условия непросыпаемости грунта испытываемых слоев. Полученные гранулометрические составы испытанных грунтов сравнивают с гранулометрическими составами исходных грунтов и оценивают характер их изменения с целью прогнозирования развития суффозионных процессов в слоях обратного фильтра или других конструкций, включающих последовательно уложенные слои крупнообломочного материала. При окончании испытаний получают значение коэффициента фильтрации, оценку суффозионной устойчивости и оценку соблюдения условия непросыпаемости слоев грунта с учетом действующих величин нагрузок и воздействий в конструкциях элементов грунтовых, например, гидротехнических сооружений.The transverse rocker arm 20 serves to evenly distribute the load on the lifting cables 15 to avoid distortion when they are tensioned during the lifting of the movable support grid 3 with the coarse-grained soil samples 5 laid in layers. soil 5 from the middle part of each layer to determine the granulometric composition in order to assess compliance with the condition of impermeability of the soil of the tested layers. The obtained granulometric compositions of the tested soils are compared with the granulometric compositions of the original soils and the nature of their change is evaluated in order to predict the development of suffusion processes in the layers of the return filter or other structures, including successively laid layers of coarse-grained material. At the end of the tests, the value of the filtration coefficient, the assessment of suffusion resistance and the assessment of compliance with the condition of impermeability of soil layers are obtained, taking into account the current values of loads and impacts in the structures of soil elements, for example, hydraulic structures.

Claims (1)

Вертикальное фильтрационно-суффозионное устройство для испытаний слоев крупнообломочного грунтового и негрунтового строительного материала, состоящее из фильтрационной камеры (2) цилиндрической формы, отстойника (1), верхнего (14) и нижнего (21) патрубков для выпуска профильтровавшейся через грунт воды при нисходящей фильтрации или для ее впуска при восходящей фильтрации, расположенных в верхней и нижней части фильтрационной камеры (2), подвижной нагрузочной решетки (6), штока (13), передающего нагрузку от силового домкрата (11), индикатора часового типа (9) для измерения деформации сжатия образца грунта, датчика давления (10), приспособления для выпуска воздуха (8), крышки фильтрационной камеры (7), тройниковых краников (17) для регулирования поступления воды в трубчатые пьезометры (16) и выпуска из них воздуха, отличающееся тем, что подвижная опорная решетка (3) снабжена, по крайней мере, двумя подъемными тросами (15), выполненными из металла гибкой многожильной структуры, за которые с помощью поперечного коромысла (20) ее извлекают из фильтрационной камеры (2) вместе с уложенными на нее слоями образцами крупнообломочного грунта (5) при помощи лебедки (12), установленной на стационарной опорной раме (18), при этом подвижная опорная решетка (3) скреплена с секционной телескопической полой цилиндрической опорой (19), ограничивающей объем испытываемых образцов крупнообломочного грунта (5), секции секционной телескопической полой цилиндрической опоры (19) скреплены между собой металлическими шпильками (22).Vertical filtration-suffusion device for testing layers of coarse soil and non-soil building material, consisting of a cylindrical filtration chamber (2), a sump (1), upper (14) and lower (21) nozzles for discharging water filtered through the soil during downward filtration or for its inlet during ascending filtration, located in the upper and lower parts of the filtration chamber (2), movable loading grate (6), rod (13), which transfers the load from the power jack (11), dial indicator (9) for measuring compression strain soil sample, pressure sensor (10), air outlet device (8), filtration chamber cover (7), tee taps (17) to control the flow of water into the tubular piezometers (16) and the release of air from them, characterized in that the movable the support grid (3) is equipped with at least two lifting cables (15) made of metal of a flexible stranded structure, for which using a transverse rocker arm (20), it is removed from the filtration chamber (2) together with the samples of coarse soil (5) laid on it in layers using a winch (12) mounted on a stationary support frame (18), while the movable support grid (3 ) is fastened with a sectional telescopic hollow cylindrical support (19), which limits the volume of the test samples of coarse soil (5), sections of the sectional telescopic hollow cylindrical support (19) are fastened together with metal pins (22).
RU2021138285A 2021-05-04 Vertical filtration-suffusion device for testing layers of macrofragmental soil and non-soil construction material RU2779660C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2779660C1 true RU2779660C1 (en) 2022-09-12

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1242773A1 (en) * 1985-01-16 1986-07-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники им.Б.Е.Веденеева Device for determining suffosion stability of earth
CN106950166A (en) * 2017-04-14 2017-07-14 桂林理工大学 A kind of device of the latent erosion of lab simulation karst
RU184262U1 (en) * 2018-04-24 2018-10-19 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева" Vertical filtration-suffusion device for testing a combined fragment consisting of incoherent soil and geotextile material
RU2695660C1 (en) * 2018-10-11 2019-07-25 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева" Method of studying water permeability and suffusion resistance of structural unit model of ground hydraulic structure, which consists of unbound earth and filtering geosynthetic material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1242773A1 (en) * 1985-01-16 1986-07-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники им.Б.Е.Веденеева Device for determining suffosion stability of earth
CN106950166A (en) * 2017-04-14 2017-07-14 桂林理工大学 A kind of device of the latent erosion of lab simulation karst
RU184262U1 (en) * 2018-04-24 2018-10-19 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева" Vertical filtration-suffusion device for testing a combined fragment consisting of incoherent soil and geotextile material
RU2695660C1 (en) * 2018-10-11 2019-07-25 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева" Method of studying water permeability and suffusion resistance of structural unit model of ground hydraulic structure, which consists of unbound earth and filtering geosynthetic material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Stormont et al. Capillary barrier effect from underlying coarser soil layer
CN108088982B (en) Simulate the Experimental Method in Laboratory of fine grained seepage inflow erosion inside deep aquifers sand
Gallage et al. Laboratory measurement of hydraulic conductivity functions of two unsaturated sandy soils during drying and wetting processes
Péron et al. An improved volume measurement for determining soil water retention curves
Horikoshi et al. Suffusion-induced change in spatial distribution of fine fractions in embankment subjected to seepage flow
CN103018424B (en) Indoor simultaneous determination device and method of piping critical hydraulic gradient and particle wastage rate
CN110849790B (en) Constant water head static load pile bearing type roadbed seepage erosion test device
KR100486837B1 (en) Measuring device for properties of unsaturated soil
Sato et al. Laboratory testing for evaluation of the influence of a small degree of internal erosion on deformation and stiffness
CN109254033A (en) The detection method that Decline or rise of groundwater level influences seepage through soil mass and water salt Transport
Fleshman et al. Constant gradient piping test apparatus for evaluation of critical hydraulic conditions for the initiation of piping
CN103424348A (en) Device and method used for water permeability concrete pile blocking test under seismic action
Nguyen et al. Erodibility characterisation for suffusion process in cohesive soil by two types of hydraulic loading
CN116359100A (en) Device and method for simulating change and migration of granular soil under rainfall effect
Marot et al. Multidirectional flow apparatus for assessing soil internal erosion susceptibility
RU2779660C1 (en) Vertical filtration-suffusion device for testing layers of macrofragmental soil and non-soil construction material
McCartney Determination of the hydraulic characteristics of unsaturated soils using a centrifuge permeameter
Teysseire et al. Water retention in a steep moraine slope during periods of heavy rain
RU2695930C1 (en) Method for studying water permeability and suffusion resistance of a model of a structural unit of a ground hydraulic structure, consisting of soil and an anti-filtration geosynthetic material (geomembrane)
RU168270U1 (en) FILTRATION INSTALLATION OF THE THREE-COMPRESSION
RU184262U1 (en) Vertical filtration-suffusion device for testing a combined fragment consisting of incoherent soil and geotextile material
Pagano et al. A large physical model to simulate flowslides in pyroclastic soils
CN115078219A (en) Multifunctional test device for researching water migration in soil
RU153836U1 (en) INSTALLATION FOR STUDYING FILTRATION DEFORMATIONS OF THIN SPACES OF UNCONNECTED SOILS
Montoya-Dominguez et al. One-dimensional experimental study of rainfall infiltration into unsaturated soil