Устройство для определения степени водопроницаемости грунта под основаниями гидротехнических сооружений

Иллюстрации

Устройство для определения степени водопроницаемости грунта под основаниями гидротехнических сооружений (патент 4195)
Устройство для определения степени водопроницаемости грунта под основаниями гидротехнических сооружений (патент 4195)
Устройство для определения степени водопроницаемости грунта под основаниями гидротехнических сооружений (патент 4195)
Показать все

Реферат

 

Класс 84 а, Ъ, „;."Х 4195

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИ

ОПИСАНИЕ устройства для определения степени водопроницаемости грунта под основаниями гидротехнических сооружений.

К патенту Ю. В. Ланге и Н. П. Чеботарева, заявленному

27 апреля 1925 r. (заяв. свид. № 2637).

0 выдаче патента опубликовано 31 декабря 1927 г. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 декабря 1927 г.

На фиг. 1 — 4 изображено распре- деление давления под гидротехническими сооружениями и на фиг. 5 изображено предлагаемое устройство.

В виду того, что под каждым гидро- техническим сооружением происходит фильтрация воды (за исключением, когда основание и берега представляют собой монолит без; трещин, т.-е. сплошной камень или глину, когда фильтрация может быть ничтожной), необходимо, в целях предупреждения опасности повреждения сооружений, производить постоянно наблюдения над состоянием этих вод и грунта под гидротехническими сооружениями.

Эта цель может быть достигнута, при помощи специально устроенной, системы пьезометров. Последние должны быть расположены в одном или нескольких сечениях гидротехнического сооружения, при этом в каждом сечении не менее двух.

Пользуясь только пьезометриче-, скими высотами, созданными существующим напором данного сооружения, не всегда можно было бы судить о состоянии грунтовых вод и грунта основания, ибо грунт очень часто представляет собой не однородную массу с различной плотностью.

Кроме того, состояние грунта под сооружением с течением времени, под влиянием непрерывной фильтрации, меняется, а эти изменения будут трудно уловимы при такого рода наблюдениях над пьезометрами. Если, примерно, имеется сечение плотины, в котором расположены пьезометры (фиг. 1), то, наблюдая за показаниями этих пьезометров, замечают, что давление под плотиной распределяется по некоторой линии АВ независимо от плотности грунта. Только в случае наличия в грунте „пустоты", последняя помощью пьезометрических наблюдений, может быть определена, да и то если она занимает „удачное" положение 1 в отношении пьезометров. Такой случай изображен на фиг. 2, где давление распределится не по прямой, а по ломаной линии АСДВ. Оба пьезо-, метра в местах 1 и э покажут одинаковые высоты (Н,=Н), ибо скорость течения будет наибольшей и давление в обоих пунктах будет одно и то же. Но если „пустота", будет расположена в положении П,, как показано на фиг. 2, то пьезо-, метры не могут выявить эту „пу-, стоту",и линия давлений будет такой, как изображено пунктиром АВ. То же самое может произойти, если

„пустота" окажется между местом 2 и точкой В. Таким образом, если давление под плотиной почему-либо изменилось, то линия АВ (фиг. 3), вращаясь около точки В, будет менять величину угла с горизонтом, оставаясь прямой (напр., А|В или

А„В), или, делаясь ломаной (напр., АСВ или АДВ) на некоторый промежуток времени, по истечении которого движение фильтрационных вод станет установившимся.

При постоянных наолюдениях над показаниями пьезометров (напр,, 3 раза в сутки) всякое такое изменение может быть (не всегда точно) зафиксировано, но наличие только изменения показаний не охарактеризует еще полной картины фильтрации и состояния грунта под флюдбетом, так как времена, в течение которых будут меняться показания, хотя бы двух соседних пьезометров, неодинаковы (в зависимости от плотности грунта). Кроме того, фиксирование начального и конечного момента времени изменения пьезометрических высот за- труднительно, даже при наблюде- ниях три раза в сутки, что не всегда, может быть возможным по эконо- мическим соображениям.

Чтобы помощью наблюдения над показаниями пьезометров можно было бы судить о состоянии основания сооружения, а следовательно, и знать наиболее слабые места его, необходимо, чтобы по длине плотины хотя бы в одном пункте (или по одной линии) можно было бы, по желанию технического надзора, изменять показание пьезометра (или ряда пьезометров). Тогда по скорости изменения показаний соседних пьезометров, можно будет судить о состоянии основания сооружения и о характере фильтрации под ними. Предлагаемое устройство и даст возможность определять степень водопроницаемости грунта под основаниями гидротехнических сооружений путем нагнетания или откачки воды из скважины, с целью такого изменения показаний пьезометра. На фиг. 4 показано давление по прямой АВ с ординатами

Н,, П> и Н, когда в каком либо сечении плотины установлены три пьезометра. В предлагаемом устройстве согласно фиг. 5 применяется трубка К,которая соединена посредством клапана М с верхним бьефом, а отводная труба l сообщается посредством клапана N с нижним бьефом. Изменение напора в трубопроводе KL определяется при помощи соединенного с ним пьезометра.

Соединяя, следовательно, один из необходимых для наблюдения пьезометров через клапан М с верхним бьефом, наблюдающий получает возможность при перекрытии вентилями остальных пьезометров, наблюдать изменения показания данного пьезометра. Закрывая же клапан Л, соединяющий систему с верхним бьефом и, огкрывая клапан lV отводной трубы L, соединяют систему с нижним бьефом, куда и изливается вода из наблюдаемого пьезометра. Наблюдения над скоростью изменения показаний соседних пьезометров по сравнению с временем, в течение которого напор доходит до нормальных теоретических размеров, дают возможность судить о состоянии основания сооружения и о характере фильтрации грунтовых вод под ним.

Предмет патента.

Устр oй ство для on редел ен ия степени водопроницаемости грунта!

А ! !

7 с

Типо-иитографин «Красный Печатании», .реипнсрад, Международный, 75. под основаниями гидротехнических сооружений путем нагнетания или откачки воды из скважины, харак-, теризующееся применением трубы К (фиг. 5), клапаном М соединяемой с верхним бьефом, и отводной, 1

4---г

Д трубы L, посредством клапана Л сообщающейся с нижним бьефом, при чем изменение напора в трубопроводе К вЂ” L определяется при помощи соединенного с ним пьезометра.