Определение коэффициента фильтрации песчаных грунтов, применяемых в дорожном и аэродромномстроительстве.

1. Настоящийметод распространяетсяна песчаные грунты, применяемыев дорожном и аэродромном строительстве для устройствадренирующих и морозозащитныхслоев дорожной и аэродромной одеждыи защитного слоя под балластной призмой железнодорожного пути.

Коэффициент фильтрации определяют на образцах грунта нарушенного сложения примаксимальной плотности иоптимальной влажности, значения которых предварительно устанавливают по ГОСТ 22733.

Оборудование и приборы

2.1. В комплект оборудования для определениякоэффициента фильтрации должны входить:

- прибор Союздорнии для определениякоэффициента фильтрации песчаных грунтов (рисунок1);

- трамбовка с массой падающего груза 0,5 кг (рисунок2);

- весы лабораторные квадрантные /ВЛК/ или лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104с комплектом гирь к ним по ГОСТ 7328;

- термометр с погрешностью измеренияне более 0,5 °С по ГОСТ 28498;

- секундомер;

- эксикатор по ГОСТ 23932;

- сито с отверстиямидиаметром 5 мм по ГОСТ 6613;

- цилиндр мерный вместимостью 100 мл по ГОСТ 1770;

- чашка фарфоровая по ГОСТ9147;

- емкость для воды объемом8-10 л;

- линейка металлическая длиной300 мм по ГОСТ 427;

- нож из нержавеющей стали с прямым лезвием.

2.2. В состав прибора для определения коэффициента фильтрации,конструкция которого приведенана рисунке 1,должны входить:

- фильтрационная трубка, состоящая из прямого цилиндра внутренним диаметром50,5 мм и высотой 220мм, съемного перфорированного дна с отверстиями диаметром 3 мм и латунной сетки с размерами ячейки 0,25 мм;

- пьезометр с делениями от 0 до50 мм;

- подставка для трубки спрорезями в боковых стенках и отверстиями в днище;

- стакан для создания градиента напора,равного единице;

- поддон.

1 - образец грунта; 2 - пьезометр; 3 - трубка; 4 - стакан; 5 - латунная сетка; 6 - перфорированное съемное дно; 7 - подставка; 8 - поддон	1 - направляющая; 2 - фиксатор; 3 - падающий груз; 4 -наковальня
Рисунок 1 - Прибор для определения коэффициента фильтрации песчаных грунтов	Рисунок 2 - Трамбовка

Подготовка к испытанию

3.1. К испытанию грунтподготавливают следующим образом:

- песок и воду, предназначенные дляопределения коэффициента фильтрации, выдерживают в лаборатории до выравнивания их температуры с температурой воздуха;

- просеивают через сито с отверстиями 5 мм предварительно высушенный до воздушно-сухого состояния песчаныйгрунт и определяют егогигроскопическую влажность по ГОСТ 5180;

- отбирают в фарфоровую чашку пробу грунта способом квартования массой не менее450 г;

- увлажняютс помощью мерного цилиндра отобранную пробу до оптимальной влажности ивыдерживают ее в эксикаторе с водой не менее 2 ч; пески крупные и средней крупностидопускается не выдерживать в эксикаторе.

3.2.Необходимый для увлажненияобъем воды Q, см³, определяют по формуле

, (6)

где m -масса пробы грунта, г;

W_о - оптимальная влажность грунта, доли единицы;

W_g - гигроскопическая влажность грунта, доли единицы;

r_w -плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³.

3.3.Из подготовленной пробы влажного грунта отбирают навеску массой m₁ для помещения в фильтрационную трубку прибора инавеску для контрольного определения фактической влажности грунта по ГОСТ 5180.

Массу навески m₁, гопределяют по формуле

, (7)

где V - объем грунта в трубке, равный 200 см³;

r_dmax - максимальная плотность сухого грунта, установленная по ГОСТ 22733, г/см³.

3.4. Трубку прибора заполняютгрунтом в следующем порядке:

- съемное перфорированноедно с латунной сеткой, покрытой кружком марли, смоченной водой, крепят к трубке иставят ее на жесткое массивноеоснование;

- навеску влажного грунтамассой m₁ делят на три порции и последовательно укладываютих в трубку, уплотняя каждую из них при помощитрамбовки, производя по 40 ударов груза с высоты 300 мм; перед укладкой каждой порции поверхностьпредыдущейуплотненной порции взрыхляютножом на глубину 1 - 2 мм;

- измеряют линейкой расстояние от верхнего края трубки до поверхности уплотненногогрунта; измерения проводятне менее, чем в трех точках; в расчет принимаютсреднее значение.

При высоте образца грунта в трубке более 100 мм проводят дополнительноеуплотнение, которое заканчивают при высоте образца(100 + 1)мм.

Укладывают на поверхность грунта слой гравия(фракция 2 - 5 мм) толщиной 5 - 10 мм.

3.5. Устанавливают трубку с грунтом на подставку и вместе с ней помещают встакан, который постепенно наполняют водой доверха.

Помещают стакан с трубкой вемкость для воды и заполняют ее до уровня выше слоя гравия на 10 - 15 мм.

После появления воды в трубке надслоем гравия доливают воду в верхнюю часть трубкипримерно на 1/3 ее высоты.

3.6. Извлекают стакан с трубкой из емкости и устанавливают егона поддон. В этом случае начальный градиент напораводы в образце грунта равен единице.

Проведение испытания

4.1. Испытание проводят вследующем порядке:

- доливают воду в трубку неменее чем на 5 мм выше нулевого деления;

-при вытекании воды через перфорированное дно определяют спомощью секундомера падение уровня воды впьезометре от 0 до 50 мм.

Указанную операцию повторяютне менее четырех раз,каждый раз доливая воду в трубку на 5 мм выше нулевогоделения. В расчет принимают среднее время падения уровня воды.В случае отклонений отдельных отсчетов от среднеарифметическогозначения более чем на 10 %, следует увеличить число определений.

При времени падения уровня воды в пьезометре более 2 мин допускается уменьшать высоту падения уровня.

При времени падения более 10мин допускается проводить испытание при начальномградиенте напора, равном двум. В этом случае трубку с подставкой извлекают из стакана и ставят непосредственно на поддон.

4.2. В течение всего испытанияне допускается снижение уровня воды в трубке нижеслоя гравия.

4.3. Разность между плотностью сухого грунта в трубке и максимальнойплотностью, установленной по ГОСТ22733, не должна превышать 0,02 г/см³. В противном случае испытание повторяют.

Плотностьсухого грунта в трубке r_di ,г/см³, вычисляют по формуле:

_, (8)

где V_i - фактический объемгрунта в трубке, см³;

w _i - фактическая влажностьгрунта в трубке, долиединицы.

Обработка результатов

5.1. Коэффициент фильтрации песчаного грунта К₁₀, м/сут, приведенный к условиям фильтрации при температуре10 °С. вычисляют по формуле

(9)

где h - высота образца грунта втрубке, см;

S, Н₀, j (S/H₀), t, Т, 864 -обозначения те же, что в формуле 4.

5.2 Количество частных определений коэффициента фильтрациидолжно быть не менеетрех.

 

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: