SU1024804A1 - Прибор дл определени проницаемости материала заполнител противофильтрационных стенок - Google Patents

Abstract

ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ МАТЕРИАЛА ЗАПОЛНИТЕЛ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ СТЕНОК, содержащий камеру дл  размещени  Ьбразца, снабженную съемной перфорированной крышкой и средствами подвода фильтрующей cpejcjbi и деформации образца, отличающий с   тем, что, с целью повышени  достоверности определени , средство деформации образца выполнено в-виде эластичной камеры, сообщенной с источником давлени  и прикрепленной к дну камеры ДЛ1Я размещени  образца под съемной перфорированной крышкой установлена упруга  проницаема  диафрагма, а между образцом и камерой размещен проницаемый , вкладыш, причем модуль упругости материала вкладыша равен модулю упругости материала диафрагмы.

Description

Изобретение относитс  к контроль измерительной технике и может быть использовано при строительстве гидр технических сооружений дл  подбора оценки материала противофильтрацион ных стенок. Известен прибор дл  определени  проницаемости материала заполнител  противофильтрационных стенок, содер жащий камеру размещени  образца с устройством, обеспечивающим деформа цию образца L11 Недостатком такого прибора  вл етс  то, что в нем затруднена консо лидаци  материала образца, так как направление консолидации и сила т жести взаимно перпендикул рны, что ведет к неравномерной плотности консолидируемого образца. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  прибор дл  определени  проницаемости . материала заполнител  противофильтра ционных стенок, содержащий камеру дл  размещени  образца, снабженную съемной перфорированной крышкой и .средствами подвода фильтрующей среды и деформации образца 2} . Недостатком известного прибора  вл етс  то, что в нем нельз  изучат проницаемость материала в услови х больших относительных деформаций изгиба образца, т.е. в услови х, бли.з ких к услови м работы материала противофильтрационных стенок. Этому преп тствует конструкци  средства деформации в виде жесткого штампа и днище камеры в виде жесткой перфорированной пластины. В зтих усло-i ВИЯХ материал образца 1испытывает только сжимающие усилид,в то врем  как материал заполнител  проти вофильтрационной стенки испытывает не только сжимающие, но и раст гиваю щие напр жени , при этом наблюдаютс  большие деформации изгиба материала стенки. Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности оценки проницаемости материала заполнител  проти вофильтрационных стен. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в приборе дл  определени  проницаемости материала -заполнител  противофильтрационных стенок, содержащем камеру дл  размещени  образца , снабженную съемной перфорированной крышкой и средствами подвода фильтрующей среды и деформации образца , средство деформации образца выполнено в виде эластичной камеры, сообщенной с источником давлени  и прикрепленной к дну камеры дл  размещени  образца, под .съемной перфорированной крышкой установлена упруга  проницаема  диафрагма, а между образцом и камерой размещен проницаемый вкладыш, причем модуль упругости материала вкладыша равен модулю упругости материала диафрагмы . Предлагаемый прибор моделирует услови  формировани  материала заполнител  траншейной противрфильтрационной стенки и последующей его работы как противофильтрационного элемента в услови х больших деформаций ( прогибов). Траншейна  противо- . фильтрационна  стенка сооружаетс  в пористой .среде, как правило, в песчано-гравелистом основании плотин с коэффициентом фильтраций 10 200 м/сут и модулем деформации в пределах 10 - 65 МПа. Транше  пртэтивофильтрационной стенки заполн етс  материалом, имеющим первоначально преимущественно текучую консистенцию, например, глинистой или глино-цементной пастами, глинистым раствором с добавлением полиактиамида в качестве отвердител  и т.п. Формирование тела завесы происходит путем консолидации защемленного в пористой среде материала основани  (например, песка) с тжатием из него воды в окружающую У пopиcтi среду. Этому процессу способствуют сжимающие усили  среды, включающей материал траншейной завесы .. При возникновении на стенке перепада напора, например, при заполнении водохранилища плотины происходит фильтраци  воды сквозь материал тела завесы с одновременной деформацией ее (прогибом) от воздействи  гидродинамическ .их сил фильтрационного потока, веса плотины, давлени  вмеающего грунта и других факторов. В предлагаемом приборе образец атериала заполнител  противофильтрационной стенки моделирует описаные услови  ее работы при консолидаии (жестка  перфорированна  крышка) при прогибе Vкрышка сн та). Прониаемый вкладыш и диафрагма моделиуют вмещающие грунты, слейовательо их проницаемость и деформируемость олжны находитьс  в пределах, соотвествующих коэффициенту фильтрации 10 - 200 м/сут и модулю упругости 10-65 МПа грунтов.

Расчетами установлено, мто максимальное отношение прогиба противофильтрационной стенки к её глубине может достигать 0,50. Дл  наиболее полного отражени  натурных условий конструкци  прибора должна обеспечивать такой же относительный прогиб образца материала стенки, т.е. до 0,5 его диаметра.

На фиг. 1 изображено сечение прибора при определении проницаемости образца материала стенок на фиг.2 .то же в процессе его деформации.

Прибор дл  определени  проницаемости образца материала заполнител  противофильтрационных стенок содержит камеру 1 размещени  образца с штуцером 2 и съемной перфорированной крышкой 3. Под крышкой 3 закреплены кольцо i и упруга  проницаема  диафрагма 5 выполненна , например, из листа перфорированной или пористо резины.

В камере размещены проницаемый вкладыш 6, выполненный, например, из пористой peзиt ы или зернистого материала, и средство 7 деформации образца, выполненное в виде эластичной камеры, сообщенной с источником давлени  не показан) и прикрепленно к дну камеры дл  размещени  образца. Причем диафрагма 5 вкладыш 6 и средство 7 деформации образца выполнены с возможностью обеспечени  прогиба в центре образца до 0,5 его диаметра Прибор содержит также контрольно-измерительную аппаратуру 8 ( дат14ики давлени , измерители прогиба, расхода и др.) и образец 9 материала за;полнител .

Прибор работает следующим . ,образом.

В камеру 1 размещени  образца по мещают средство 7 деформации образца,5н которое укладывают проницаемый вкла .дьш 6. Затем на поверхности вкладь1ша 6 располагают образец исследуемого материала 9 заподлицо с торцовой поверхностью камеры 1. Образец 9 закрывают упругой проницаемой диафрагмой 5, которую кольцом 4 прикрепл ют к камере 1. Затем устанавливают перфорированную крышку 3 и прикрепл ют ее к кольцу : Камеру 1 посредством штуцера 2 и средства 7 деформации образца соедин ют с источником давлени , в качестве которого может быть использован компрессор с до- / полнительным вод ным резервуаром. Затем в средство 7 деформации образo ца подают под давлением жидкость или газ. Расшир  сь, .средство 7 деформации образца передает давление на про- ницаемый вкладыш 6 и через него на исследуемый образец 9 Одновременно

5 через штуцер 2 в камеру 1 подают под давлением жидкость, котора  проходит через проницаемый вкладыш 6, образец 9j диафрагму 5 и перфорацию крышки 3, по расходу этой жидкости

0 суд т о процессе консолидации образца 9. Стабилизаци  расхода жидкости свидетельствует об окончании процесса консолидации образца 9 материала.

5 По окончании процесса консолидаг ции образца 9 осуществл ют определение проницаемости образца 9 при его деформации (изгибе). Дл  этого дзл ют перфорированную крышку J. 060 разец 9 деформируетс  (изгибаетс ), BMecte с ним деформируетс  и диафрагма 5. Одновременно через штуцер 2 в камеру 1 продолжают подавать под давлением жидкость, котора  проходит через вкладыши.6, образец 9 и

5 диафрагму 5. Величина расхода жидкости через образец (проницаемость) при различной его деформации (прогибе )позвол ет судить о пригодности

этого материала дл  противофильтрационной стенки. Увеличение расхода фильтрации (при неизменном давлении) при деформации образца будет свидетельствовать о его разрушении.

Использованиепредлагаемого прибо5 ра позвол ет повысить достоверность определени  .проницаемости материала противофильтрацмонных стенок при его консолидации и деформации путем моделировани  условий работы стенок и тем самым повысить надежность гид .ротехнических сооружений, в состав которых вход т противофильтрационные стенки.

Фи.2

Claims (1)

1. (5/) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ МАТЕРИАЛА ЗАПОЛНИТЕЛЯ

   ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ СТЕНОК, содержащий камеру для размещения образца, снабженную съемной перфорированной крышкой и средствами подвода фильтрующей среды и деформации образца, отличающий с я тем, что, с целью повышения достоверности определения, средство деформации образца' выполнено в-виде эластичной камеры, сообщенной с источником давления и прикрепленной к дну камеры для размещения образца, под съемной перфори рованной крышкой установлена упругая проницаемая диафрагма, а между образ· цом и камерой размещен проницаемый . вкладыш, причем модуль упругости материала вкладыша равен модулю упругости материала диафрагмы.