Способ контроля противофильтрационной эффективности двухслойного экрана Советский патент 1990 года по МПК E02B3/16 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для своевременного выявления и ликвидации дефектов, допущенных при строительстве двухслойных экранов, предназначенных для предотвращения утечки жидких производственных отходов и сточных вод из грунтовых хранилищ, накопителей и отстойников.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и ускорение процесса проверки экрана.

Способ осуществляют следующим образом.

Поверхность экрана и дренажную прослойку разбивают грунтовыми перемычками из материала верхнего слоя экрана на отсеки. На грризонтальных участках с различным геологическим строением выбирают по одному отсеку и для них производят проверку про- тивофильтрзционной эффективности экрана с помощью воздуха и воды. Для осуществления проверки с помощью воздуха дренажный коллектор испытуемого участка с помощью задвижек отключают от остальной дренажной сети, к патрубку в колодце подключают вакуум- насос, создающий вакуум в дренажной прослойке. После того, как величина вакуума устанавливается, ее значение фиксируется по показанию вакуумметра или манометра с дробной шкалой. За меряют расход воздуха, поступающий в дренажную прослойку, при нескольких ступенях разрежения.

Во время испытаний проводят замеры температуры воздуха, а затем все результаты испытаний приводят к одно температуре t 10°C, являющейся средней температурой воды в дренажной прослойке.

Затем на этих же отсеках проводят испытания с помощью воды. Для этого отсек заполняют водой до отметок Ча 0,2 м ниже ограждающих дамбочек. в дренажной прослойке создают вакуум (1-3 м вод.ст.), величину которого фиксируют вакуумметром.

Расход воды, поступающей через1 верхний слой экрана в дренажную прослойку, определяют либо объемным способом, либо по времени работы и производительности насоса, откачивающего воду из дренирующей прослойки. Одновременно фиксируют изменение глубины в отсеке.

По результатам испытаний с помощь воды определяют осредненный коэффициент фильтрации верхнего слоя экрана по формуле

1 Т

К

W,M

10

Ж 1

П

(1 | Н ср 1 +haem 1 .

1 Ч

(1

Затем, используя результаты испытаний с помощью воды и воздуха, определяют коэффициент С, учитывающий влияние естественной влажности грунта и геологическое строение основания на подсос воздуха в дренажную прослойку по формуле

г 2 W i/fli Nfeti К,, h

(2)

Те, K th«ML, На остальных отсеках проводят испытания только с помощью воздуха по указанной методике. Используя данные испытаний отдельных отсеков и осталь ных отсеков только при помощи воздуха из формулы (3) определяют коэффициент фильтрации верхнего слоя экрана:

64258

10

15

v

где К

«I

2te;

Те, И К

4

We. /fl, С h

(3)

Т вок ,

осредненные значения коэффициентов фильтрации грунта в отдельном отсеке экрана и в отсеке, испытываемом воздухом, приведенные к температуре 10 С м/сут-,

время, за которое в дренирующую прослойку отсека, испытываемого водой и воздухом, поступает объем водыW

35

40

.,

,

55

1в«ЯК 1 ; 8ЧКХ1

h „ внк

- величины разрежения (вакуум) в дренажной

20прослойке соответственно при проведении испытаний жидкостью и воздухом отдельного отсека экрана и с по25мощью только воздуха

1-го отсека экрана, м вод. ст . ,

W. Ne , W e - объемы жидкости и воздуха, поступающие в

30дренажную прослойку

экрана на отдельном отсеке, и воздуха на испытуемом воздухом отсеке экрана, приведенные к атмосферному давлению,м3; толщины верхнего слоя экрана на отдельном и испытуемом воздухом отсеках экрана, MJ площади отдельного и испытуемого воздухом отсеков экрана, м2j Н - средняя высота столба жидкости над верхним слоем экрана при испытании отдельного участка экрана с помощью воды, м,50 fwi i ixtuj коэффициенты динамической вязкости жидкости при ее температуре (на отдельном , отсеке) и при , кг с/м2 -, Vttfl iH6i4i L коэффициенты динамиЧ Ч

а, ,а,

ческой вязкости воздуха при 10°С, температуре tt испытаний

5 , воздухом на отдельно участке и при температуре t. испытаний воздухом на i-ом участке экрана, .

После окончания испытаний с помощью воздуха выполняют дополнительную проверку водопроницаемости экрана, для чего после остановки вакуум-насоса фиксируют величину падения вакуума в дренажной прослойке за определенный промежуток времени и рассчитывают коэффициент фильтрации верхнего слоя экрана 1-го отсека по формуле

642586

экрана, включающий разбивку экрана . и дренажной прослойки грунтовыми пе- ремычками из материала верхнего слоя экрана на отдельные отсеки, запол-- нение отсеков водой, создание в дренажной прослойке вакуума и определение коэффициента фильтрации по расходу профильтровавшейся жидкости, о тличающийся тем, что, с -целью снижения трудоемкости способа и ускорения процесса проверки экрана, выбирают несколько горизонтальных отсеков, в которых перед заполнением

15 водей создают вакуум, в дренажной

прослойке замеряют объем поступившего в неё воздуха и после определения коэффициента фильтрации С по расходу профильтровавшейся жидкости рассчи0 тывают переходный коэффициент по формуле

Изобретение относится к гидротехническому строительству и позволяет осуществить контроль наклонных участков и ускорить процесс проверки горизонтальных участков противофильтрационного двухслойного экрана. Цель изобретения - снижение трудоемкости способа и ускорение процесса проверки экрана. Поверхность экрана и дренирующую прослойку разбивают грунтовыми перемычками из материала верхнего слоя экрана на отсеки. На горизонтальных участках выбирают несколько отсеков и на них проводят проверку эффективности экрана с помощью воздуха и воды, замеряя расход воздуха, поступающего в дренажную прослойку при нескольких ступенях разрешения, а затем расход воды, поступающей через верхний слой экрана в дренажную прослойку. По результатам испытаний с помощью воды и воздуха определяют переходный коэффициент и по расчетным зависимостям вычисляют значения коэффициентов фильтрации грунта по отсекам экрана. 1 з.п. ф-лы.

где W , - объем пор дренажной

.Пр-1

прослойки на испытуемом i-том отсеке экрана, М3 ;

Пвак1 Ь6С(КЗ- величины вакуума в дренажной прослойке после остановки вакуум-насоса и спустя время Т&0(К суток после остановки,

М ВОД.СТ.j

Р - атмосферное давление в период испытаний, м водvст.

Результаты испытаний позволяют оценить противофильтрационную эффективность верхнего слоя экрана. Например, если определенное значение коэффициента фильтрации верхнего

слоя экрана К., . окажется меньше

1 его проектного значения, то экран

выполнен качественно. В противном случае необходимо разработать мероприятия по устранению дефектов экрана.

Своевременное выявление и ликвидация дефектов экрана на всех отсеках в процессе его строительства позволяют осуществлять оперативный контроль качества строительства экрана. Кроме того, упрощается процесс контроля, чем достигается экономия времени в среднем в 2 раза.

Формула изобретения

Wa,/Sl, п в«к,

Met.

Ре

i t

а для остальных горизонтальных и всех наклонных отсеков после замера объема воздуха, поступающего в дренажную прослойку, используя данные испытаний отдельных отсеков с помощью воды и воздуха, определяют коэффициент фильтрации из соотношения

Т,

5

I

где К., и К.

в;

0

вик,

бак5

0

W

«V

w

5 :

w6.-/a; Met;

С-Ьаяк. Mfltfo

осредненные значения коэффициентов фильтрации грунта в отдельном отсеке экрана и в от секе, испытуемом воздухом, приведенные к 10°С, м/сут,- величины разрежения (вакуум) в дренажной прослойке соответственно при проведений испытаний воздухом отдельного отсека экрана и с помощью воздуха 1-го отсека экрана, м вод.ст.f объемы воздуха, поступающего в дренажную прослойку экрана на отдельном отсеке, и воздуха на испытуемом отсеке экрана9 приве-. денные к атмосферному давлению, м3,

Ч

В;

Я, ,51, Ч,

- толщины верхнего слоя экрана на отдельном и испытуемом воздухом отсеках экрана, м; , площади отдельного и испытуемого воздухом отсеков экрана, м2j время, за которое в дренирующую прослой- JQ ку экрана, испытуемого водой и воздухом, поступает объем воздуха W

,

,

, - коэффициенты динами(Ч. t.

1ческой вязкости воздуха при 10°С, температуре t( испытаний воздухом на отдельном участке и при темпера- туре t, испытаний воздухом на i-м участке экрана, кг с/м2}

15

20

25

Составитель С.Лобарев Редактор И.Касарда Техред Л.Олийнык Корректор т.Палий

Заказ 1142

Тираж 540

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

противофильтрационной эффективности экрана в остальных отсеках, в том числе и наклонных, после создания разрежения в дренажной прослойке замеряют падение величины вакуума за промежуток времени и определяют коэффициент фильтрации К ж . отсека из соотношения

fati

(Ч&±

40

ба«-а

где . - объем пор дренажной прослойки на испытуемом отсеке, м3 $

h6o(K. величины вакуума в дренажной прослойке после остановки вакуум-насоса и спустя время TRC(K суток после остановки, м вод.ст.,

Рч - атмосферное давление в период испытаний, м вод.ст.

Подписное