ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦА ГРУНТА НА ФИЛЬТРАЦИЮ И СУФФОЗИЮ Советский патент 1969 года по МПК G01N15/08 E02D1/02 

Известны приборы для испытания образца грунта на фильтрацию и суффозию, включающие снабженную крышкой рабочую камеру для размещения испытуемого образца и обратного фильтра, поршень для передачи на образец сжимающего усилия, приспособление для создания фильтрационных потоков и измерительные устройства.

Целью настоящего изобретения является определение водопроницаемости и фильтрационной прочности грунта при контактном выпоре и контактном размыве.

Достигается это тем, что коаксиально с рабочей камерой расположена перфорированная трубка, нижний конец которой закреплен в днище камеры. Днище имеет в месте расположения обратного фильтра отверстия, через которые камера сообщается с кольцевым водосборником, расположенным под днищем.

Для определения фильтрационной прочности грунта при наличии в нем сквозных трещин между перфорированной трубкой и обратным фильтром может быть расположен нож треугольной формы, прикрепленный к вертикальному выдвижному стержню.

На чертеже изображен описываемый прибор в разрезе.

поршень 5 для передачи на грунт сжимающего усилия, приспособления 6, 7 8 для создания фильтрационных потоков и устройства для измерения напора воды.

Коаксиально с рабочей камерой расположена перфорированная трубка 9, нижний конец которой закреплен в днище 10 камеры. В пределах уложенного слоя обратного фильтра днище имеет отверстия 11, через которые камера сообщается с расположенным под днищем кольцевым водосборником 12, одновременно выполняющим роль отстойника для выносимых фильтрационным потоком частиц грунта.

Прибор также имеет приспособление, выполненное в виде треугольного ножа 13, прикрепленного к выдвижному стержню 14. Нож расположен в радиальном направлении между перфорированной трубкой и слоем обратного фильтра.

Прибор работает следующим образом.

Вокруг перфорированной трубки укладывается, в пределах поперечного сечения поршня, испытуемый грунт, а кольцевое пространство между грунтом и стенками рабочей камеры заполняется материалом обратного фильтра. На уложенные слои грунта и обратного фильтра устанавливаются, соответственно, поршень и упорная решетка 15, затем прибор закрывается крышкой. После этого грунт уплотняют до требуемого объемного веса путем обжатия его поршнем. Под действием напора, создаваемого с помощью приспособления 6 в виде бачка-дозатора, вода из перфорированной трубки поступает в грунт и, проходя в радиальном направлении, фильтрует его. Причем для равномерного поступления воды по всей поверхности трубка снаружи окружена сеткой 16. Водопронипаемость грунта может быть определена при различной его плотности, соответствующей данной сжимающей нагрузке, передаваемой поршнем от гидравлического домкрата 17 путем расчета коэффициента фильтрации по формулам для случая осерадиального движения , воды в напорном пласте. Происходящая в процессе испытаний осадка слоя грунта регистрируется по показаниям измерительных устройств 18, индикаторов, расположенных на поршне. Постепенно повышая давление воды в трубке, можно достичь критического градиента напора, при котором происходит выдавливание грунта в поры обратного фильтра (контактный выпор). Определение сопротивляемости грунта размыву на контакте с обратным фильтром (которое может производиться одновременно с определением фильтрационной прочности грунта при контактном выпоре) осуществляется путем создания продольного нисходящего потока воды в слое обратного фильтра, размывающего поверхность грунта. При этом вода поступает в фильтр по всей окружности через упорную решетку, предотвращающую выдавливание материала фильтра во время уплотнения грунта вертикальной сжимающей нагрузкой. 5 10 15 20 25 30 35 40 Интенсивность контактного размыва (эрозии) грунта определяется по количеству частиц, выносимых потоком в водоприемник, а также ло осадке слоя грунта, фиксируемой индикаторами. Градиенты напора в слое обратного фильтра определяются при этом по показаниям пьезометров, присоединенных к штуцерам 19, расположенным на камере прибора. Фильтрационная прочность грунта при наличии в нем сквозной трещины определяется также путем измерений интенсивности размыва и осадок во время прохождения потока воды через трещину, прорезанную ,в грунте ножом.. ; Предмет изобретения 1. Прибор для испытания образца грунта на фильтрацию и суффозию, включающий снабженную крышкой рабочую камеру для размещения испытуемого образца и обратного фильтра, порщень для передачи на образец сжимающего усилия, приспособление для создания фильтрационных потоков и измерительные устройства, отличающийся тем, что, с целью определения водопроницаемости и фильтрационной прочности грунта при контактном выпоре и контактном размыве, коаксиально с рабочей камерой расположена перфорированная трубка, нижний конец которой закреплен в днище камеры, имеющем в месте размещения обратного фильтра отверстия, через которые камера сообщается с кольцевым водосборником, расположенным под днищем. 2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью определения фильтрационной прочности грунта при наличии в нем сквозных трещин, между перфорированной трубкой и обратным фильтром расположен нож треугольной формы, прикрепленный к вертикальному выдвижному стержню.