RU93151U1 - INSTALLATION FOR DETERMINING FILTRATION ABILITY OF SOIL - Google Patents

INSTALLATION FOR DETERMINING FILTRATION ABILITY OF SOIL Download PDF

Info

Publication number
RU93151U1
RU93151U1 RU2009110141/22U RU2009110141U RU93151U1 RU 93151 U1 RU93151 U1 RU 93151U1 RU 2009110141/22 U RU2009110141/22 U RU 2009110141/22U RU 2009110141 U RU2009110141 U RU 2009110141U RU 93151 U1 RU93151 U1 RU 93151U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soil
water supply
hose
elastic shell
installation
Prior art date
Application number
RU2009110141/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Яков Александрович Пронозин
Петр Петрович Уфуков
Олег Сергеевич Порошин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУ ВПО "ТюмГАСУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУ ВПО "ТюмГАСУ") filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУ ВПО "ТюмГАСУ")
Priority to RU2009110141/22U priority Critical patent/RU93151U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU93151U1 publication Critical patent/RU93151U1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

Установка для определения фильтрационной способности грунта, содержащая секцию трубы с отверстием, в которую помещен образец грунта, отличающаяся тем, что в секции трубы расположена не пропускающая воду эластичная оболочка, которая имеет отверстие, совпадающее с отверстием в секции трубы, к нему подключен водосливной шланг так, что его стык с эластичной оболочкой герметичен, а в эластичной оболочке выше уровня водосливного шланга находится дренирующий материал, укрытый нижним фильтром с нулевым сопротивлением, на который помещен образец грунта, укрытый верхним фильтром с нулевым сопротивлением, к которому подведен водоподающий шланг, причем стык водоподающего шланга с эластичной оболочкой загерметизирован при помощи как минимум одной резиновой манжеты; к водоподающему шлангу подключен расширительный бак, а водосливной шланг находится над сосудом, установленным на электронных весах; для изменения напряженно-деформируемого состояния образца грунта установка имеет поршень и загружающий шток. Installation for determining the filtration capacity of the soil, containing a section of pipe with a hole in which a soil sample is placed, characterized in that in the pipe section there is a water-tight elastic shell that has a hole matching the hole in the pipe section, a drainage hose is connected to it so that its joint with the elastic shell is tight, and in the elastic shell above the level of the drainage hose there is a drainage material covered by a lower filter with zero resistance, on which the image is placed q soil, covered with the upper filter with zero resistance, which is brought to a water supply hose, the water supply hose and the joint with an elastic shell is sealed by means of at least one rubber cuff; an expansion tank is connected to the water supply hose, and the drainage hose is located above the vessel mounted on the electronic balance; To change the stress-strain state of the soil sample, the installation has a piston and a loading rod.

Description

Полезная модель относится к механике грунтов и может быть использована для определения фильтрационной способности и порогового градиента напора для различных типов грунтов в лабораторных условиях.The utility model relates to soil mechanics and can be used to determine the filtration ability and the threshold pressure gradient for various types of soils in laboratory conditions.

Фильтрационная способность грунта - это зависимость удельного расхода профильтровавшейся воды через образец грунта от градиента напора. Для достаточно уплотненного образца грунта при малых градиентах напора эта зависимость имеет нелинейный характер, и для многих типов грунтов существует такое значение градиента напора (так называемый пороговый градиент напора Iп), что для напоров I, меньших Iп (то есть для 0≤I≤Iп), фильтрация прекращается (Б.И.Долматов. Механика грунтов, основания и фундаменты. - Ленинград, 1988, с.38-39). В таких случаях закон фильтрации Дарси не применим, и вместо измерения одного параметра - коэффициента фильтрации - необходимо определять фильтрационную способность грунта.The filtration capacity of the soil is the dependence of the specific flow rate of filtered water through the soil sample on the pressure gradient. For a sufficiently compacted soil sample with small pressure gradients, this dependence is non-linear, and for many types of soils there is such a pressure gradient (the so-called threshold pressure gradient I p ) such that for pressure I less than I p (i.e., for 0≤I ≤I p ), the filtration stops (B.I. Dolmatov. Soil mechanics, foundations and foundations. - Leningrad, 1988, p. 38-39). In such cases, Darcy’s filtration law is not applicable, and instead of measuring one parameter — the filtration coefficient — it is necessary to determine the filtration capacity of the soil.

Известно устройство для определения коэффициента фильтрации, содержащее напорный бак с водоподающей, водоотводящей и сливной трубками, фильтрационный прибор с камерой, фильтрационными дисками, водосливной трубкой и мерным цилиндром для замеров фильтрационных расходов воды (Методическое пособие по инженерно-геологическому изучению горных пород. Под ред. Е.М.Сергеева, 1984, М.: Недра, т.2, Лабораторные методы, с.246-247).A device for determining the filtration coefficient, containing a pressure tank with a water supply, drainage and drain pipes, a filter device with a camera, filter disks, a drain pipe and a measuring cylinder for measuring filtration water flow (Methodical manual on geotechnical study of rocks. Ed. E.M. Sergeeva, 1984, M .: Nedra, vol. 2, Laboratory methods, p. 246-247).

Недостатками устройства являются: относительно небольшая точность измерений, работа в режиме одного постоянного напора, пригодность для конкретного типа грунта, а так же отсутствие возможности определения фильтрационной способности грунта.The disadvantages of the device are: relatively small measurement accuracy, operation in the mode of one constant pressure, suitability for a particular type of soil, as well as the lack of the ability to determine the filtration ability of the soil.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство для определения коэффициента фильтрации грунтов (RU 2011964 С1, МКИ G01N 15/08, опубл. 30.04.94.), включающее систему водоподачи, водовыпуск, приспособление для замеров расходов фильтрационной воды, выполненное в виде мерного сосуда с поплавком, на оси которого жестко закреплено перо самописца и часового механизма с лентой для записи, а система водоподачи снабжена уравнительным бачком, причем оба бачка установлены с возможностью перемещения вдоль вертикальных стоек и фиксации в заданных положениях.Closest to the proposed utility model is a device for determining the soil filtration coefficient (RU 2011964 C1, MKI G01N 15/08, publ. 04/30/94.), Including a water supply system, a water outlet, a device for measuring the flow rate of filtration water, made in the form of a measuring vessel with a float, on the axis of which the pen of the recorder and clock mechanism with a tape for recording is rigidly fixed, and the water supply system is equipped with a surge tank, both tanks are installed with the ability to move along vertical racks and fix in the rear GOVERNMENTAL positions.

Недостатками устройства являются: громоздкость и сложность изготовления, относительно небольшой интервал изменения градиента напора, отсутствие возможности определения фильтрационной способности грунта и порогового градиента напора.The disadvantages of the device are: the bulkiness and complexity of manufacturing, a relatively small interval of variation of the pressure gradient, the inability to determine the filtration capacity of the soil and the threshold pressure gradient.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является возможность фиксировать пороговый градиент напора для широкого диапазона типов грунтов, изменять напряженно-деформируемое состояние (НДС) и определять фильтрационную способность исследуемого образца грунта.The task to which the claimed utility model is directed is the ability to fix the threshold pressure gradient for a wide range of soil types, change the stress-strain state (SSS) and determine the filtration ability of the studied soil sample.

При осуществлении полезной модели поставленная задача решалась за счет достижения технического результата, который заключается в повышении чувствительности и точности измерений, возможности работы с малыми градиентами напора, возможности определения фильтрационной способности и порогового градиента напора при различных НДС образца грунта.In the implementation of the utility model, the problem was solved by achieving a technical result, which consists in increasing the sensitivity and accuracy of measurements, the ability to work with small pressure gradients, the ability to determine the filtration ability and the threshold pressure gradient for various soil samples.

Указанный технический результат достигается тем, что установка для определения фильтрационной способности грунта содержит секцию трубы с отверстием, в которой расположена не пропускающую воду эластичная оболочка, причем эластичная оболочка имеет отверстие, которое совпадает с отверстием в секции трубы. К этому отверстию подключен водосливной шланг так, что его стык с эластичной оболочкой герметичен. В эластичной оболочке выше уровня водосливного шланга находится дренирующий материал, укрытый нижним фильтром с нулевым сопротивлением. На нижний фильтр с нулевым сопротивлением помещен образец грунта, который укрыт верхним фильтром с нулевым сопротивлением. К верхнему фильтру с нулевым сопротивлением подведен водоподающий шланг, стык которого с эластичной оболочкой загерметизирован при помощи как минимум одной резиновой манжеты. К водоподающему шлангу подключен расширительный бак, а водосливной шланг находится над сосудом, установленным на электронных весах чувствительностью не более 0,01 г. Для изменения напряженно-деформируемого состояния образца грунта установка имеет поршень и загружающий шток.The specified technical result is achieved in that the installation for determining the filtration capacity of the soil contains a pipe section with an opening in which an elastic membrane that does not allow water to pass through is located, the elastic membrane having an opening that coincides with an opening in the pipe section. A drainage hose is connected to this hole so that its junction with the elastic sheath is tight. In an elastic sheath above the level of the drainage hose there is a drainage material covered by a lower filter with zero resistance. A soil sample is placed on the lower filter with zero resistance, which is covered by the upper filter with zero resistance. A water supply hose is connected to the upper filter with zero resistance, the joint of which with an elastic shell is sealed with at least one rubber sleeve. An expansion tank is connected to the water supply hose, and the drainage hose is located above the vessel mounted on an electronic balance with a sensitivity of not more than 0.01 g. To change the stress-strain state of the soil sample, the installation has a piston and a loading rod.

На фиг.1 представлена схема установки. На фиг.2 представлен разрез 1-1 фиг.1.Figure 1 presents the installation diagram. Figure 2 presents a section 1-1 of figure 1.

Установка содержит секцию трубы 1 с отверстием, в которой расположена не пропускающая воду эластичная оболочка 2 для предотвращения потерь давления, к которой подключен водосливной шланг 3, выше которого находится дренирующий слой 4, накрытый нижним фильтром с нулевым сопротивлением 5. В оболочку 2 помещен образец грунта 6, укрытый верхним фильтром с нулевым сопротивлением 7, к которому подведен водоподающий шланг 8. Стык водоподающего шланга 8 с эластичной оболочкой 2 загерметизирован при помощи как минимум одной резиновой манжеты 9, причем свободный конец водоподающего шланга 8 соединен с расширительным баком 10, в котором поддерживается постоянный уровень воды при помощи водяного насоса малой мощности 11, помещенного в уравнительный бак 12. В расширительном баке 10 выполнено два отверстия на разной высоте, причем в верхнее отверстие через трубку 13 насос 11 подает воду из уравнительного бака 12, а через трубку 14, которая подключена к нижнему отверстию, излишки воды поступают обратно в уравнительный бак 12. Расход профильтровавшейся через образец грунта воды определяется взвешиванием сосуда 15, в который она поступает, на электронных весах 16 (чувствительность весов не более 0,01 г) и последующим переводом массы в объем. Электронные весы 16, расширительный бак 10 и уравнительный бак 12 закреплены на стенде 17 с возможностью свободного вертикального перемещения и фиксации в заданных положениях относительно измерительной шкалы 18. Для изменения НДС исследуемого образца грунта установка имеет поршень 19 и загружающий шток 20.The installation comprises a pipe section 1 with an opening in which an elastic membrane 2 is not impermeable to water, to prevent pressure loss, to which a drainage hose 3 is connected, above which there is a drainage layer 4, covered by a lower filter with zero resistance 5. A soil sample is placed in the membrane 2 6, sheathed by an upper filter with zero resistance 7, to which a water supply hose 8 is connected. The joint of the water supply hose 8 with an elastic sheath 2 is sealed with at least one rubber sleeve 9, and with the free end of the water supply hose 8 is connected to the expansion tank 10, in which a constant water level is maintained by means of a low-power water pump 11 placed in the surge tank 12. In the expansion tank 10 there are two openings at different heights, with the pump in the upper hole through the tube 13 11 delivers water from the surge tank 12, and through the tube 14, which is connected to the lower hole, excess water flows back into the surge tank 12. The flow rate of the water filtered through the soil sample is determined by weighing we eat the vessel 15 into which it enters, on the electronic balance 16 (the sensitivity of the balance is not more than 0.01 g) and the subsequent transfer of mass to volume. Electronic scales 16, an expansion tank 10 and a surge tank 12 are mounted on a stand 17 with the possibility of free vertical movement and fixation in predetermined positions relative to the measuring scale 18. To change the VAT of the studied soil sample, the installation has a piston 19 and a loading rod 20.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Эластичную оболочку 2 помещают в секцию трубы 1 так, чтобы выполненное в них отверстие совпадало. Через это отверстие подключают водосливной шланг 3, обеспечивая герметичность стыка эластичной оболочки 2 и водосливного шланга 3. На дне эластичной оболочки 2 выше водосливного шланга 3 устанавливают дренирующий слой 4, на который укладывают нижний фильтр с нулевым сопротивлением 5. Образец грунта 6 с площадью поперечного сечения до 2500 см2 и с отношением диаметра d к высоте h от 1:2 до 1:5 помещают в эластичную оболочку 2 и накрывают верхним фильтром с нулевым сопротивлением 7, подключают водоподающий шланг 8, герметично соединенный одним концом с оболочкой 2 при помощи резиновой манжеты 9, другим - с расширительным баком 10. Устанавливают расширительный бак 10 и водосливную трубку 3 на одном уровне по вертикали, наполняют водоподающий шланг 8 и расширительный бак 10 водой и при помощи насоса малой мощности 10 обеспечивают в расширительном баке 10 постоянство уровня. По истечении некоторого времени разница уровней воды в расширительном баке 10 и водосливной трубке 3 свидетельствует о наличии и величине порогового градиента напора. Затем водосливную трубку 3 ступенчато опускают вертикально вниз относительно измерительной шкалы 18, устанавливая требуемый градиент напора, и фиксируют расход (при каждом положении водосливной трубки 3) профильтровавшейся через образец грунта воды взвешиванием сосуда 15 на электронных весах 16, при этом уровень воды в расширительном баке 10 постоянный.The elastic shell 2 is placed in the pipe section 1 so that the hole made in them coincides. A drainage hose 3 is connected through this opening, ensuring the tightness of the junction of the elastic shell 2 and the drainage hose 3. At the bottom of the elastic membrane 2, a drainage layer 4 is installed above the drainage hose 3, onto which a lower filter with zero resistance 5 is laid. A soil sample 6 with a cross-sectional area to 2500 cm 2 and with a diameter to height ratio of d h from 1: 2 to 1: 5 is placed in an elastic casing 2 and cover upper filter with zero resistance 7, 8 connect the water supply hose hermetically connected to one end shell 2 using a rubber sleeve 9, another with an expansion tank 10. Install the expansion tank 10 and the drain pipe 3 at the same level vertically, fill the water supply hose 8 and the expansion tank 10 with water and using a low power pump 10 provide in the expansion tank 10 constancy of level. After some time, the difference in water levels in the expansion tank 10 and the spillway 3 indicates the presence and magnitude of the threshold pressure gradient. Then the drainage tube 3 is lowered vertically downward relative to the measuring scale 18, setting the desired pressure gradient, and the flow rate (at each position of the drainage tube 3) is filtered through the soil sample by weighing the vessel 15 on an electronic balance 16, while the water level in the expansion tank 10 constant.

Для изменения напряженно-деформируемого состояния этого же образца грунта на него действуют внешней сжимающей нагрузкой N, которая передается через загружающий шток 20 на поршень 19, имитируя заглубленность исследуемого образца грунта от дневной поверхности и/или изменение до и после построечных условий строительной площадки. После этого вновь определяется зависимость расхода воды в единицу времени от градиента напора способом, описанным выше.To change the stress-strain state of the same soil sample, an external compressive load N acts on it, which is transmitted through the loading rod 20 to the piston 19, simulating the depth of the studied soil sample from the surface and / or the change before and after the construction conditions of the construction site. After that, the dependence of the water flow per unit time on the pressure gradient is again determined by the method described above.

Установка для определения фильтрационной способности грунта отличается простотой изготовления, надежностью, высокой чувствительностью и точностью измерений, возможностью работы с малыми градиентами напора, возможностью определения фильтрационной способности и порогового градиента напора при различных НДС исследуемого образца грунта.The installation for determining the filtration ability of the soil is notable for its simplicity of manufacture, reliability, high sensitivity and accuracy of measurements, the ability to work with small pressure gradients, the ability to determine the filtration ability and the threshold pressure gradient for various SSS of the studied soil sample.

Claims (1)

Установка для определения фильтрационной способности грунта, содержащая секцию трубы с отверстием, в которую помещен образец грунта, отличающаяся тем, что в секции трубы расположена не пропускающая воду эластичная оболочка, которая имеет отверстие, совпадающее с отверстием в секции трубы, к нему подключен водосливной шланг так, что его стык с эластичной оболочкой герметичен, а в эластичной оболочке выше уровня водосливного шланга находится дренирующий материал, укрытый нижним фильтром с нулевым сопротивлением, на который помещен образец грунта, укрытый верхним фильтром с нулевым сопротивлением, к которому подведен водоподающий шланг, причем стык водоподающего шланга с эластичной оболочкой загерметизирован при помощи как минимум одной резиновой манжеты; к водоподающему шлангу подключен расширительный бак, а водосливной шланг находится над сосудом, установленным на электронных весах; для изменения напряженно-деформируемого состояния образца грунта установка имеет поршень и загружающий шток.
Figure 00000001
Installation for determining the filtration capacity of the soil, containing a section of pipe with a hole in which a soil sample is placed, characterized in that in the pipe section there is a water-tight elastic shell that has a hole matching the hole in the pipe section, a drainage hose is connected to it so that its joint with the elastic shell is tight, and in the elastic shell above the level of the drainage hose there is a drainage material covered by a lower filter with zero resistance, on which the image is placed q soil, covered with the upper filter with zero resistance, which is brought to a water supply hose, the water supply hose and the joint with an elastic shell is sealed by means of at least one rubber cuff; an expansion tank is connected to the water supply hose, and the drainage hose is located above the vessel mounted on the electronic balance; To change the stress-strain state of the soil sample, the installation has a piston and a loading rod.
Figure 00000001
RU2009110141/22U 2009-03-20 2009-03-20 INSTALLATION FOR DETERMINING FILTRATION ABILITY OF SOIL RU93151U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009110141/22U RU93151U1 (en) 2009-03-20 2009-03-20 INSTALLATION FOR DETERMINING FILTRATION ABILITY OF SOIL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009110141/22U RU93151U1 (en) 2009-03-20 2009-03-20 INSTALLATION FOR DETERMINING FILTRATION ABILITY OF SOIL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU93151U1 true RU93151U1 (en) 2010-04-20

Family

ID=46275510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009110141/22U RU93151U1 (en) 2009-03-20 2009-03-20 INSTALLATION FOR DETERMINING FILTRATION ABILITY OF SOIL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU93151U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU179559U1 (en) * 2018-02-01 2018-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" DEVICE FOR CONTROL OF MOISTURE OF SOIL
RU2801785C1 (en) * 2023-06-16 2023-08-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Installation for determination of filtration coefficient of porous materials

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU179559U1 (en) * 2018-02-01 2018-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" DEVICE FOR CONTROL OF MOISTURE OF SOIL
RU2801785C1 (en) * 2023-06-16 2023-08-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Installation for determination of filtration coefficient of porous materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11300638B2 (en) Laboratory test device for permeation grouting of impermeable material
CN201130143Y (en) Porous medium material permeability coefficient determinator
CN206756653U (en) Determine head and varying head soil permeability coefficient measure combination unit
CN203824621U (en) Device for detecting and testing nested static force water level balanced type measuring weir water gauge
CN102749276B (en) Device and method for determining permeation coefficient of unsaturated soil
CN103868569A (en) Device and setting method for measuring underground water level of vacuum drainage prepressing sealing membrane
Reynolds et al. 3.4. 3.3 Constant head well permeameter (vadose zone)
CN106644890A (en) Device for measuring soil sample permeability coefficient in indoor soil engineering test
CN105862933A (en) Model testing device for foundation under action of dynamic pressure bearing water
CN108169100B (en) Device and method for in-situ measurement of rainfall infiltration parameters
CN220438097U (en) Mountain area portable ring cutter infiltration test device
CN110208497A (en) A kind of portable soil specific yield tester and test method
RU93151U1 (en) INSTALLATION FOR DETERMINING FILTRATION ABILITY OF SOIL
CN115032135B (en) Hydraulic consolidation test device and test method for measuring consolidation parameters of ultra-soft soil
CN112782054B (en) In-situ soil body stable hydrologic characteristic parameter determination experimental device and experimental method thereof
CN212082773U (en) Soil body disintegration test equipment under simulated dynamic water condition
Sai et al. Field hydraulic conductivity tests for compacted soil liners
CN208902580U (en) A kind of more rainfall environment simulating devices monitored based on FDR and optical fiber sensing technology
CN210108894U (en) Test equipment for simulating grouting slurry degree of unidirectional soil layer
CN209723061U (en) Underground structure still water buoyancy model test apparatus in sand foundation
CN209802933U (en) Self-starting negative pressure drainage test device
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)
CN206235539U (en) A kind of experimental provision of in-site detecting deposit vertical hydraulic conductivity
CN218646971U (en) Soil disintegration experimental device for monitoring air escape quantity in real time
CN205712218U (en) The dynamically foundation model assay device of artesian water effect

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20100321