Способ определения устойчивости контакта двух различных по крупности несвязных грунтов

Способ определения устойчивости контакта двух различных по крупности несвязных грунтов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОnИС НHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик р>909009 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 100780 (21) 2954973/29-33 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 280282, Бюллетень ¹ 8 (и) м.кл.

Е 02 D 1/00

G 01 N 15/08

Государственннй комитет

СССР оо делам изобретений и открнтий ($$} УДК 624 . 1 31 (088.8) Дата опубликования описания 280282 (72) Автор изобретения

Л.E. Каныгин

Научно-исследовательский сектор Всесоюзного ордена Ленина проектно-изыскательского и научно-исследовательского института Гидропроект им. С.Я. Жука (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ КОНТАКТА

ДВУХ РАЗЛИЧНЫХ ПО КРУПНОСТИ НЕСВЯЗНЫХ ГРУНТОВ

Изобретение относится к строитель ству, к исследованиям грунтов и может быть использовано при определении зернового состава обратных фильтров гидросооружений и, в частности, земляных плотин с внутренним дренажом.

Известен способ исследования устойчивости контакта двух грунтов различной крупности, один из которых (мелкозернистый) является защищаемым грунтом основания сооружения, а другой (крупнозернистый) — фильтровым материалом. Этот способ реализуется путем укладки в рабочую камеру фильтрового материала на защищаемый грунт и создания в исследуемых грунтах восходящего фильтрационного потока, перпендикулярно их контакту (1).

Недостаток этого способа состоит в том, что он позволяет определить проникание мелкозернистого защищаемого грунта в поры крупнозернистого фильтрового материала только для конкретного взаимного положения грунтов в рабочей камере, а именно: фильтр над защищаемым грунтом. В сооружениях же встречаются дренажи с обратным расположением грунтов защищаемый грунт над фильтром, устойчивость контакта которых отличаетс я от таковой при расположении фильтра над защищаемым грунтом.

5 Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому способ определен и я устойчивости конт акта двух различных по крупности несвязных грунтов, включающий последова ð тельную укладку в рабочую камеру крупнозернистого фильтрового и мелкозернистого защищаемого грунтов, приложение нагрузки на поверхность мелкозернистого грунта, замачиванче грунтов водой снизу вверх, создание фильтрации воды сверху вниз, измерение пьезометрического градиента фильтрационного потока, осадки мелкозернистого грунта и глубины его проникновения (2).

Однако известный способ позволяет определить все показатели только для той части проникания защищаемого грунта в поры фильтра, которая происходит уже после того, как грунты уложены в рабочую камеру один на другой и не позволяет проконтролировать все необходимые показатели проникания, происходящего в процессе укладки грунтов в рабочую казо

9(19(:09

? с ((4>! Ь и Oбр;- :т«iкня -- i )ДЫК(ЕHИ} (с<.— 1»ЛС : .,:.:ЛЬ ДОС тii Гаетс (я)

J. " s.К 1.:=; В,? Х )?1-.? 111.» (f?(,i ? (!— !

1(» .. >r 1;?i(ваT» ьч) }(?,?кs)<3(I)(v p<;;) ii Ю ", ;:C?РУ ;;.,!IJIO3(3Pfiti««ФИЛЬ31> )

Вс- )" i "Е- К03 = PIIИСТОГ(> 3аЩИЩа(МО) О

i p, тов < г)ри".oæåíè(3 }i:IãðVçê(H:11 — с

»(>Х»1(?С } М«)ЛКО3 ?pH(!(TAГ() Гр < iiT с3, 3 а > 1 3 H . 1» с» (!и С.. P V H Т О 1? I i и 3 > В ? Г . (>> Х "" < Х > B: » и 3

„-1 мег?(11.-» i =„-, эо;,(с. О)-r(cri

)<о 3 с,?-Нs ; го(-О Рv! т с! }» е ЛУб).,нь?

СР Г (-(s I-.ИКПНИЯ В (, >О)»CCC(3 >(i<Ë.? ПКИ

Г:), !т",- М»жпу КРУГНОЗЕРНИ«т:"-.М филвтС? .?Г 1 «1 .- (JC? I, (?Рс?? <Г" ???М 3 а!ЦИ)нас?;.<??)

1 -;- с? -,; . ;: )?, . !1? Гс»()1 1? 3:"-1-}3 ОI>}1 МГ)(! f? r ! !»(г;-?» < 3 амачи в а!1.1(3 в>! я)(?т до е»олно! О» го рас?т лорен -: fi, с3 13 П» },ЕС С P<1CT !!OP (- .r»}3 fi 1» фИЛ }--((, а—

Ii<1 . ????;i!! .1)????;1((?? ???? !?? 3 ?? df)i(>T гг::;би}13, :< С! Л И f «. С т: i Г) П Р О и И 1< с3! l > r I М(Л К О 3 Е P H И С гс> О pi)Hта 13 iIOpf?! 1((>s fii!. Р<)(»il»T i r

1",) с()та, :1» с: Ерт ЕжЕ ПОКаЗаНа СХЕМа yc T<3H С!Нки дг(я реализации способа.

У«такое»ка включа"ò камеру 1< которо» ?Оазмсше(ы мелкозер!)и< гый

1 р -I;T . ; 1<руllноз»рни(-.-? ь)й 1.рунт 3 пас --г(ор!1 1(м i(ществом 4, (.(»Нзу

С! Г);- CИ()Она(rf<)j!I (Of(:И И -<: < О «ВЕ-,;> У .:. 1 1 . (С (i:<Ñ?3» >HI

1 .!i i > "Cт 1(- ... Л С?? фи, I }?т»;—

«11 . .; (.11 . )к <??" . . К а !1(ра » lc).

"I!II:<()c " " 8 i» . и пь c 3 Ометри 1(.с.кими

"i Vб!< 11«:и ) Г .. с ктзсянс}ми, 1(<3 ??????)2??????, !1!(1IF ?-»>ГЮIЦИМ . " (> 23 (((i

i) Рс)бо .Ую камс. )v 1 с пРозРа )ными

»!)К<31(с(!.1 УК>;}(ДЫВавт Сна (апа КРУПНС=pн ис тый (1(>и;1ьтООвый е рунт 3 = 3 с.т ei!

1<л адын ак? т р.:".". «Оримос: 1)еще с вс>

l I сlс)с>}."".С. P (а <?C? I)НУЮ СОЛ Ь t "r> К ИМ (З>Pc!

3n.«:, 1!тобы .io"ы фильтрового грунта, ыли по.!1 ос ==,ic перекрыты и поверх,.",ость: —,тога растворимогo вещества соответс сновала средней линии по— перхн ости фильтрового грунта, после

=Ого укладызают мелкозернистый грунт

2, на поверхность ко- îðî.ãî устакавливают штамп 6 с измерителькы.з 11р»1бором, например индикатором 18, Па штамп 6 прикладывают н.-".,гру3:(>, 1!апример 0,2 кг/см-, и фиксируют его перемещения до полной стабилизации осадки грунтов в камере 1, Затем через дно камеры 1 из бака 8 подают воду, зама-чивают грунты в камере и р..cTâoiipÿ(0T pacòворимое вещество 4, При ЭТОМ В баКЕ 9 ВОдЬ» НЕТ. ПОСЛЕ

=-:авершения про(.икания, прекращения

ОС с1Д К И и С Т П б ИЛ И 3 а Ц И? 1 }< O }I T <3 I< T»3 11}3 V>< несвяз ых грунтов 2 и 3 в камеру пoT(ают воду из б-»ка 9 и создают

"1к 8. Устойчи— ву> -"(?Унтов путем и(? »и )ни 1 .;"лкозернистого

> I } y (и ?зер}?истого . ",;»...-зля т - <(T«epименталь.:.(1<3 (а ЛС),:ВОМ вЂ” iiÎСЛ.Е . Ла 1.-.; С:: =-ИЧЕ«кr;13 1»а ГрузКИ (На рунты при их зам: (иванки и на вто—

?1(?" (13 ба:„9 е) х )дом фи1ы ра ч.-.о Об»с)печивает в рабои i.«,;п;иере .исх;>дящу(с стационарную (»!»ri г»=li!".I? При э -(> 1 положение баков

8 и 9 ПО отнош к рабочей камере

) 31дают в:;:3-висимости от требуемой

:ЕЛИ?IИI?I! (;Ь»3ОМETPÈЧС}СК<)ГО 1 PаДИС?сlT <3 ! 11?.;-?1>. -Т(>;:.;ион:1»го г»с т;к - 3 . ди,Tóñ мого 3pfIH гикc?и (к.:?Нкретн(lми v il<>i и ями 3

r И i!(, )« )(»,-, ;(H (}!! ! л ОИК:" а)(с)х 11?(>Н(Д»НИ(1 C>КСГ)E—

=,И":(«H H <;!i И()У ГРОКИКаНИЯ ОПРЕДЕЛЯЮ-. :..? ЛВ;М ПОКП:- атСЛЯМ: с!О сязМЕр:с.". Ой . pF.: i!(>;)3p2, I;- » -.Тонки paoi)i!rl» .:. 3 -(с}р((Ioisolr)ью линейки глу—

О(-НЕ:!РСНИКазк Я с> ЧастИП МЕЛКОЗЕРнист го грунта в поры крупнозернист ОГО и пО Величин е Осацки грунтОв О" ? контролируемой с помощью индикатора

18. Кроме того, на втором этапе

;;ров»пения эксперимента устойчивость контакта определяется еще по трем показателям) зс>-первых, по величине

-.:;: c 3 ом". T i>)3". -::.;: кого i ".> а„" и е и т 1: ил ь т р а(,и )н (о -о voTO <<3 в ко(т ак; ной зоне

»(>СЧ .>(Я»МОГО ПО П >Каз? <1(3;.ЯМ ПЬЕЗО,ск>т;?»П(с>ких грубок 1 2, 1 - и 1 3 „1 5 . j (3>3>? Ю(ЦИМ O(>»P2 3 OM ."

П 3" — (1 — П

1 1 <? 14 » .?

| гд»3 - " 4 и 3 .>, 16 — расстояние между ( (.ьезометрическ. Ми Tpóriками соответ— с-твенно 12, )4 и 13, )8>; ;1.w П< ,д. — показания, во-вторых,. i;o величинам коэффициен— тон фигьтрации крупнозерпистогс. и мых для трех участков грунтов 13 рабочеД камере следующим образом: — — где — расход фьльтрата, площадь поперечног: сечения рабочей камеры, .)(? - вЂ,=.=е!ометрический градиент фильтрацион)!ого потока, определяем)й для трех участков грунтов в рабочей камере: для толщи меле<Озернист(ГО грунта крупнОзер нистого грунта } контакткой зоны и, в-третьих,. по мутности фильтра а.

По результатам определения всех показателей в процессе эксперимента строят граф;ки изменения этих показателей во времени. Каждый этап эксперимента и эксперимент в целом

=-"÷êTàþTcí завершенными при условии стабилизации одновременно всех пок аз ателей .

После завершения эксперимента при выгрузке грунтов ив рабочей камеры -.Оупнозер !исTûé грунт с =-апол— ни вши м ег<> норы мелкозернистым грунтом рассеивают с помощью комилек та сит и определяют количество и состав мелкозернистого грунта, проникшего в поры крупнозернистого. Сопоставляя полученные величины с допустимыми, которые назначают в зависимости от конкретных условий . (капитальность гидросооружений, его конструкция, условия эксплуатации и т.д.), решают о возможности использования крупнозернистого грунта в качестве фильтра для защиты мелкозернистого грунта. Так например, для любого гидросооружения одновременно должны выполняться следующие соотношения, Глубина проникания мелкозернистого грунта в поры крупнозернистого фильтра должна быть меньше толщины слоя фильтра, осадка поверхности мелкозернистого грунта не должна превышать половины толщины слоя этого грунта, пьезометрический градиент в контактной зоне не должен превышать величину среднего пьезометрического градиента на всей толщине слоя мелкозернистого грунта, объем мелкозернистого грунта, проникшего в поры крупнозернистого, не должен превышать половины объема пор крупнозернистого грунта, коэффициент фильтрации крупнозернистого грунта в контактной зоне должен быть ниже коэффициента фильтрации толщи мелкозернистого грунта и, наконец, фильтрат не должен содержать наиболее крупных частиц защищаемого мелкозернистого грунта.

Для какого-либо конкретного гидросооружения могуT быть выдвинуТы более жесткие требования.

Предлагаемый способ может быть использован при проведении исследований для определения зернового состава обратных фильтров гидросооружений. Одновременное и более точное определение осадки и суммарной глубины проникания защищаемого грунта в поры фильтрового по сравнению с известными способами позволяет уменьшить трудоемкость и стоимость исследований сократить сроки их проведения, повысить производительность труда, Более точная оценка .устойчивости контакта двух грунтов путем точного определения суммарного проникания частиц, защищаемого грунта в поры фильтра и происходящей при этом осадки позволяет более надежно запроектировать обратные фильтры и расширить тем самым применение естественных несвязных грунтов для обратных фильтров и, следовательно, снизить стоимость фильтров.

Формула изобретения

Способ определения устойчивости контакта двух различных по крупности несвязных грунтов, включающий

2О последовательную укладку в рабочую камеру крупнозернистого фильтрового и мелкозернистого защищаемого грунтов, приложение нагрузки на поверхность мелкозернистого грунта, замад чивание грунтов снизу вверх, создание фильтрации воды сверху вниз, измерение пьезометрического градиента фильтрационного потока осадки мелкозернистого грунта, и глубины его проникания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьнаения точности измерений, в процессе укладки грунтов между крупнозернистым фильтровым и мелкозернистым.защищаемтм грунтами помещают растворимое вещество, замачивание грунтов осуществляют до полного его растворения, а в процессе растворения и фильтрации одновременно измеряют глубину и количество проникания мелкозернистого грунта

40 в поры крупнозернистого грунта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Истомина В.С. Фильтрационная устойчивость грунтов. М., Стройиздат, 45 1957, с. 81.

2. Кондратьев В.Н. Фильтрация и механическая суффозия в несвязных грунтах. Симферополь, Крымиздат, 1958, с. 52 (прототип).

Составитель Р. Погосян Редактор И. Ковальчук Техред Л. Пекамь КорректорВ. Синицкая

Заказ 788/38 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4