СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИ ПЛЫВУННОГО ГРУНТА Российский патент 2015 года по МПК G01N33/24 G01N15/08 

Предлагаемое изобретение относится к области исследований параметров грунтов мелиорируемых земель, а конкретней к способам определения коэффициента фильтрации плывунного грунта.

Известен способ определения коэффициента фильтрации грунта, по которому пропускают через образец грунта поток воды, измеряют площадь поперечного сечения, длину образца и объем потока воды за определенный интервал времени, рассчитывают по измеренным показателям коэффициент фильтрации грунта (Вадюнин А.Ф., Корчагин З.А. Методы исследования физических свойств почв. - 3-е изд. - М.: Агропромиздат, 1986. - С. 243-236).

Известный способ не обеспечивает возможность определения коэффициента фильтрации плывунного грунта в псевдожидком состоянии, т.к. не позволяет зафиксировать момент потери несущей способности.

Наиболее близким по технической сущности и цели предлагаемого технического решения является способ определения коэффициента фильтрации грунта, по которому через образец грунта пропускают поток воды, на поверхности образца грунта размещают грузик, фиксируют начало погружения грузика, измеряют параметры образца и потока воды, рассчитывают по измеренным показателям коэффициент фильтрации грунта (Патент RU №2462709, опубл. 27.09.2012, Бюл. №27). Недостаток способа - невозможность определения коэффициента фильтрации плывунного грунта, подверженного воздействию раствора алкилдиметилбензиламмония хлорида.

Цель изобретения - расширение определениея коэффициента фильтрации плывунного грунта.

Цель изобретения реализуется за счет введения в поток воды, пропускаемый через образец грунта, раствора алкилдиметилбензиламмония хлорида.

Сущность способа определения коэффициента фильтрации плывунного грунта, подверженного воздействию раствора алкилдиметилбензиламмония хлорида, включающий размещение на верхней поверхности образца грунта грузика, пропускание через образец грунта потока воды до перевода образца в псевдожидкое состояние, фиксирование начала погружения грузика, замер параметров образца и потока воды и определение по ним коэффициента фильтрации грунта, в том, что в потоке воды, пропускаемой через образец грунта, фиксируют величину концентрации алкилдиметилбензиламмония хлорида, и при снижении величины концентрации больше 6% от начального значения в поток воды, направляемый в образец грунта, вводят раствор алкилдиметилбензиламмония хлорида, восстанавливая величину концентрации алкилдиметилбензиламмония хлорида в потоке воды, прошедшем через образец грунта, до начального значения.

Способ реализуют следующим образом. На верхней поверхности образца размещают грузик. Через образец грунта пропускают поток воды. Фиксируют концентрацию алкилдиметилбензиламмония хлорида в потоке воды, прошедшем через образец грунта. При снижении величины концентрации более 6% от начального значения вводят в поток воды, направляемый в образец грунта, раствор алкилдиметилбензиламмония хлорида, восстанавливая величину концентрации алкилдиметилбензиламмония хлорида в потоке воды, прошедшем через образец грунта, до начального значения. Изменение величины концентрации алкилдиметилбензиламмония хлорида в потоке воды, прошедшем через образец грунта, менее 6% от начальной не оказывает существенного влияния на параметры процесса фильтрации. Раствор алкилдиметилбензиламмония хлорида вводят отдельными порциями. Переводят образец грунта в псевдожидкое состояние, фиксируют начало погружения грузика, который показывает резкое падение несущей способности и переход грунта в псевдожидкое состояние. Вес грузика принимают более 5 г. При весе грузика менее 5 г силы поверхностного натяжения препятствуют его погружению. Далее измеряют площадь поперечного сечения, длину образца, объем воды за интервал времени, напор и рассчитывают по известной формуле коэффициент фильтрации плывунного грунта k=W·l/(F·T·h), где W - объем воды, F - площадь поперечного сечения образца, Т - интервал времени, h - напор, l - длина образца грунта.

Пример реализации способа. Образец грунта представлен мелкозернистым глинизированным песком. На верхней поверхности образца размещают грузик весом 6 г. Создают поток воды. Фиксируют величину концентрации алкилдиметилбензиламмония хлорида в потоке воды, прошедшем через образец грунта, - 2.9%. Отмечают снижение величины концентрации до 2.6%. Снижение величины концентрации составляет 10% от начальной величины. Снижение величины концентрации обусловлены обменными процессами в системе грунт - поток воды. Отдельными порциями вводят в поток воды, направляемый в образец грунта, 8% раствор алкилдиметилбензиламмония хлорида, восстанавливая величину концентрации алкилдиметилбензиламмония хлорида в потоке воды, прошедшем через образец грунта до начального значения 2.9%. Переводят образец грунта в псевдожидкое состояние. Фиксируют начало погружения грузика. Переход образца грунта в псевдожидкое состояние и потерю несущей способности фиксируют по началу погружения грузика весом 6 г. Измеряют площадь поперечного сечения F=14 см². За интервал времени Т=11 мин измеряют длину образца грунта l=16.8 см, напор h=34 см, объем воды W=122 см³. Рассчитывают коэффициент фильтрации по известной формуле k=W·l/(F·T·h)=122·16.8/(14·11·34)=0.39 см/мин. В таблице представлены данные отклонений величин коэффициентов фильтрации грунта при разных величинах изменения концентрации алкилдиметилбензиламмония хлорида в потоке воды, выходящей из образца грунта.

Отклонение величины концентрации алкилдиметилбензиламмония хлорида от начальной, % 4 6 8 10 16 Отклонение величины коэффициента фильтрации от начальной, % 2 3 7 8 9

Данные таблицы показывают, что отклонение величины концентрации полиакриламида от начальной более 6% вызывают резкое увеличение отклонения величины коэффициента фильтрации от 3 до 7%.

Изобретение относится к области исследований параметров грунтов мелиорируемых земель. На верхней поверхности образца грунта размещают грузик. Через образец пропускают поток воды. Фиксируют концентрацию алкилдиметилбензиламмония хлорида в потоке воды, прошедшем через образец грунта. Фиксируют начало погружения грузика, измеряют параметры образца и потока воды, рассчитывают по измеренным показателям коэффициент фильтрации грунта. В потоке воды, пропускаемой через образец грунта, фиксируют величину концентрации алкилдиметилбензиламмония хлорида и при снижении величины концентрации больше 6% от начального значения в поток воды, направляемый в образец грунта, вводят раствор алкилдиметилбензиламмония хлорида, восстанавливая величину концентрации алкилдиметилбензиламмония хлорида в потоке воды, прошедшем через образец грунта, до начального значения. Достигается повышение надежности определения. 1 пр., 1 табл.

Способ определения коэффициента фильтрации плывунного грунта, подверженного воздействию раствора алкилдиметилбензиламмония хлорида, включающий размещение на верхней поверхности образца грунта грузика, пропускание через образец грунта потока воды до перевода образца в псевдожидкое состояние, фиксирование начала погружения грузика, замер параметров образца и потока воды и определение по ним коэффициента фильтрации грунта, отличающийся тем, что в потоке воды, пропускаемой через образец грунта, фиксируют величину концентрации алкилдиметилбензиламмония хлорида, и при снижении величины концентрации больше 6% от начального значения в поток воды, направляемый в образец грунта, вводят раствор алкилдиметилбензиламмония хлорида, восстанавливая величину концентрации алкилдиметилбензиламмония хлорида в потоке воды, прошедшем через образец грунта, до начального значения.