Величина естественной пористости является одной из основных характеристик при оценке песков, как основания различного рода сооружений.
Существующие способы определения порнстости песков требуют отбора образцов грунта с ненарушенным сложением и нх лабораторного исследования. Однако отбор монолитов таких слабосвязанных грунтов как пески, особенно прн залеганни их ннже уровня грзнтовых вод, весьма затруднителен: требует проведения сложных горных работ, занимает много времени и обходится весьма дорого.
Описываемый способ определения естественной пористости песков основан на использовании высокочастотных электромеханических измерений диэлектрической нроницаемости песка в условиях его естественного залегания, выполняемых с помощью диэлькометра и специального конденсатора-зонда (авт- св. № 78212), помендаемого в грунт.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема производства работ.
Зонд /, смонтированный в качестве наконечника колонны 2 из стандартных буровых штанг и соединенный с диэлькОМетром 3 гибким высокочастотным кониентрическим кабелем 4, опускается на забой скважины и углубляется вдавливанием или забивкой в грунт.
Углублять зонд необходимо на 1,5-2 м ниже фрезера ; обсадных труб, чтобы конец его вышел за пределы зоны нарушения естественного сложения песка, расположенной под забоем скважины. В процессе углубления после каждых 10 см проходки берутся отсчеты по диэлькометру и определяется диэлектрическая проницаемость г песка в его естественном залегании.
По окончании проходки зонд поднимают на поверхность, а скважину угл бляют на 1 м обычной желонкой, вслед за чем туда снова опускают зонд, повторяют весь цикл замеров и снова поднимают зонд на поверхность, т. е. производят эти операции до тех пор, пока не бздет достигнута проектная глубина скважины.
Для перехода от электрических единиц к значениям естественной пористости п из песка, поднятого з ходе бурения иа поверхность, отбирают образцы нарушенного сложения. В лабораторных условиях, задавая пескз различную пористость п (если исследуется водонасыщенный песок), или различную влажность (если изучается зона аэрации), с помощью того же диэлькометра и лабораторного конденсатора цилиндрического типа определяют зависимость диэлектрической проницаемости к данного песка от его пористости п П|ри полном водонасыщении, т. е. когда объемная влажность в точности равна пористости, или от его объемной влажности п, при частичной влагоемкости. По этим данным строится изображенный на фиг. 2 график f(, посредством которого по значениям s, найденным при измерениях в скважине, определяют величины естественной лористости водонасыщенного песка естественной объемной влажности песка в зоне аэрации w.,, -В последнем случае определения пористости песка необходимо дополнительное определение его естественной весовой влажности W , выполняемое обычным способом. Тогда естественная пористость влажного песка зоны аэрации определится из формулы: п,.,,.
,
п„ 1 -
W.-Т
где ( - удельный вес песка, принимаемый обычно равным 2,65.
При обработке материалов вводится поправка на нарушение сложения песка самим зондом, что дает возможность определять естественную пористость с относительной погрешностью в ±1,5% от измеряемой величины пористостиПредмет изобретения
Способ определения естественной пористости песков, основанный на высокочастотных электрометрических измерениях диэлектрической проницаемости песков в условиях естествениого залегания на нужной глубине шурфа или скважины, с применением емкостного конденсатора, отличающийся тем, что полученные измерения переводят затем в величины естественной пористости песков по полученной лабораторным путем на образцах тех же песков с нарушенным сложением иомограмме линейной зависимости между диэлектрической проницаемостью и объемной влажностью песка.
