ІНСТРУКЦІЯ З ЕКСПЛУАТАЦІЇ

ПРИЛАДУ ПВН-00

для визначення коефіцієнту фільтрації ґрунтів

Призначення приладу

Прилад призначається для визначення коефіцієнту фільтрації ґрунтів зони аерації методом інфільтрації з шурфів в польових умовах

Описання приладу

П

Прилад Нестерова (ПВН-00)

рилад складається з 2-х герметичних: бачків (сосудів Маріотта (4), штативу і 2-х кілець різного діаметру. Бачки служать для автоматичної подачі води в кільця при досліді. Ємкість кожного бачка 6 л. У верхні частині бачків для наповнення їх водою є отвори, які герметично закриваються пробками 1. На стінках укріплені водоміри з нанесеною шкалою. Ціна ділення шкали 0,1 л. В нижній частині кожного бачка знаходяться 2 трубки (5 і 6) з кранами: одна для випуску води з бачка в кільце, друга для забору повітря в той же бачок. Штатив (3) встановлюється на обводі великого кільця (1) з допомогою складних ніжок , які закріплюються гайками. В середній частині для встановлення приладу в горизон­тальному положенні є підвішена гирька. В похідному положення гирька і штативи складуються в площину рами штативу. Кільця приладу мають нижні і верхні кругові ризики. Нижні риски показують на яку глибину треба вдавлювати кільця в ґрунт при досліді, верхні на якому рівні підтримується вода при досвіді. На внутрішній стороні малого кільця (2) нанесені поділки від 0 до 10 см для створення постійного напору води при досліді.

Проведення досліду

1. На дні шурфу з поперечним пересіченням не менше 1 – 1, 5 м викопують заглиблення

(зумпр) діаметром, який дорівнює діаметру великого кільця приладу і на глибину 15 – 20 см. При глибині шурфу більше 1,5 м в ньому повинні бути вириті східці для встановлення драбинки.

2. Дно зумпра (заглиблення) вичищають, вирівнюють і покривають шаром дрібного гравію товщиною біля 2 см.

3. В дно зумпра концентрично вдавлюють обидва стальних кільця на глибину, у

відповідності з нижніми круговими рискам, нанесеними на кільцях. У випадку ущільнення або іншої деформації ґрунту дослід на даному місці проводити не можна – слід вирити новий шурф , зробити зумпф і вдавити кільця більш обережно.

4. В обидва кільця наливають воду до верхніх рисок.

5. Встановлюють штатив на верхній обідок великого (зовнішнього) кільця і, відрегулю-

вавши за підвішеною гирькою, надійно його закріплюють гайками.

6. Встановлюють бачки на штативі так, щоби трубки одного бачка направлялись у

внутрішнє кільце, а другого – в зазор між двома кільцями, при чому кінці повітряних трубок повинні бути на рівні води, а водовипускні на 2 – 3 см нижче.

7. При закритих кранах через верхні отвори наповнюють бачки водою і отвори

закривають пробками.

8. Відкривають водовипускні, а потім і повітряні трубки. Поки рівень води буде стояти

вище кінцівок повітряних трубок , вода з бачків витікати не буде. Коли частина води з кілець просочиться в ґрунт і її рівень знизиться відслонивши кінець повітряної трубки, бульбашка повітря проскочить в бачок, витіснивши звідти відповідну кількість води. Так дотримується вимога до рівнів води в кільцях на однакових рівнях і здійснюється автоматична подача води з бачків в кільця.

9. Після відкриття повітряних і водовипускних трубок в спеціальному журналі (табл. 1)

записують час початку досліду, рівнів води в бачках і температуру, при якій здійснюється фільтрація.

10. Реєструють по шкалам витрату води в бачк5ах через визначені інтервали часу (5 хв.,

10 хв., 15 хв..) в залежності від водопроникливості породи. Дослід проводять до стабілізації витрати води за одиницю часу на протязі 2-х годин, виконують 4 – 5 заходів, при цьому відхилення від середньої величини витрати не повинно перевищувати 10%.

Коли вода в одному з бачків витратиться закривають крани на трубках і доливають воду в бачок через верхній отвір або на його місце негайно встановлюють запасний бачок, який входить в комплекс приладу.

Результати досліду записують в таблицю 1.

Таблиця 1

Таблиця результатів інфільтрації води з малого кільця

Дата	Час заміру, година, хвилина	Інтервали часу, між замірами	Кількість води, що вилилась за інтервал часу між замірами	Фільтраційна витрата води м^3/ добу

В процесі здійснення досліду будують графік середньої фільтраційної витрати води Q від часу, рахуючи останнє від моменту заповнення зумпра водою. На осі абсцис відкладають час , по осі ординат – фільтраційну витрату води в л/хвилину. Крива залежності в процесі досліду вирівнюється і поступово стає паралельною осі абсцис, що свідчить про стабілізацію витрат

Визначення коефіцієнту фільтрації здійснюють за формулою

витрата води, знімається з графіку з осі ординат, де її значення найнижчі в л/хв. Для переведення л/хв. в м³/ добу необхідно витрату води зняту з графіка помножити на 1,44 (одна доба має 1440 хв, а кубометр води 1000 л = 1440/1000= 1,44)

F – площа малого кільця, рівна 0,04 м²

Значення коефіцієнту фільтрації за цією формулою визначається з деяким завищенням. Щоб одержати більш точне значення коефіцієнту фільтрації, після закінчення досліду і осушенням зумпра в його центрі бурять свердловину глибиною 3 – 4 м для визначення глибини просочування. Другу свердловину такої ж глибини бурять на відстані 3 – 4 м від зумпра, З свердловин через кожні 0,2 м відбирають зразки ґрунту для визначення вологості. Співставляючи вологості ґрунтів у свердловині під зумпром і в другій свердловині встановлюють до якої глибини просочувалась вода при досліді. В цьому випадку розрахунок фільтрації проводять за формулою

К – коефіцієнт фільтрації м/ добу;

Q – витрата води м³/добу;

F_o – площа зумпра, м² (0,04 м²;

Z – товщина шару води в зумпрі, м² ;

Hg – діюча капілярність;

L – глибина просочування води від дна зумпра, м.