Politechnika Szczecińska 13.04.2005r.

Katedra Geotechniki

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z

Mechaniki gruntów i fundamentowania

Ćwiczenie nr 6

„Wyznaczenie wskaźnika wodoprzepuszczalności gruntów niespoistych”

Paweł Ćwikliński

Rok II, grupa VIB

1. Analiza makroskopowa.

Próbka użyta do badania wskaźnika wodoprzepuszczalności gruntów niespoistych charakteryzowała się następującymi cechami:

• Rodzaj gruntu Ps

• Wilgotność suchy

• Barwa brązowo-żółty

• Stan Gruntu luźny

2. Podstawy teoretyczne.

Wodoprzepuszczalność jest to zdolność gruntu do przepuszczania wody siecią kanalików, utworzonych z jego porów. Opór, jaki stawia grunt przepływającej wodzie przy jej przepływie, zależy w głównej mierze od:

• uziarnienia gruntów,

• porowatości gruntów,

• składu mineralnego szkieletu gruntowego i rodzaju kationu wymiennego,

• temperatury wody (lepkości).

Miarą wodoprzepuszczalności gruntu jest tzw. stała k, zwana również stałą Darcy'ego, określająca zależność między spadkiem hydraulicznym i a prędkością przepływu wody
w gruncie v:

gdzie:

v - prędkość przepływu wody [m/s],

i - spadek hydrauliczny (liczba niemianowana),

k - współczynnik wodoprzepuszczalności, posiada miano prędkości [m/s];

Współczynnik wodoprzepuszczalności dla gruntów niespoistych wyznacza się w celu oceny ich przydatności w drogownictwie (podsypka pod nawierzchnię), w budownictwie (obniżenie zwierciadła wody gruntowej przy pracach fundamentowych). Znajomość stałej k dla gruntów spoistych jest potrzebna m.in. przy ekranizacji zapór ziemnych, grobli.

Współczynnik wodoprzepuszczalności możemy również wyznaczyć za pomocą:

• badań laboratoryjnych

• badań polowych

• wzorów empirycznych

Podział skał według właściwości filtracyjnych

(wg. Z. Pazury i B. Pozerskiego, 1990)

Charakter przepuszczalności	Współczynnik filtracji (m/s)
Bardzo dobra: rumorze, żwiry, żwiry piaszczyste, piaski gruboziarniste i równoziarniste, skały masywne z bardzo gęstą siecią drobnych szczelin	> 10^-3
Dobra: piaski gruboziarniste, nieco ilaste, piaski różnoziarniste, piaski średnioziarniste, kruche słabo spojone gruboziarniste piaskowce, skały masywne z gęstą siecią drobnych szczelin	10^-3 - 10^-4
Średnia: piaski drobnoziarniste, równomiernie uziarnione, less	10^-4 - 10^-5
Słaba: piaski pylaste, gliniaste, mułki, piaskowce, skały masywne z rzadką siecią drobnych szczelin	10^-5 - 10^-6
Skały półprzepuszczalne: gliny, namuły, mułówce, iły piaszczyste	10^-6 - 10^-8
Skały nieprzepuszczalne: iły, iłołupki, zwarte gliny ilaste, margle ilaste, skały masywne niespękane	< 10^-8

3. Obliczenia.

h = 6cm = 0,06m wysokość próbki

ø = 11,3cm = 0,113m średnica próbki

r = 5,65cm = 0,0565m promień próbki

A = πr² = 3,14*(5,65)² = 100cm² powierzchnia próbki

8˚C temperatura wody

Przepływ wody z dołu: i = Δh/h = 5/6 = 0,83

1. t = 127s Q=50cm³

2. t = 128s Q=50cm³

3. t = 153s Q=50cm³

4. t = 194s Q=50cm³

5. t = 211s Q=50cm³

Przepływ wody z góry: i = Δh/h = 8/6 = 1,33

1. t = 23,9s Q=100cm³

2. t = 25,6s Q=100cm³

3. t = 26,6s Q=100cm³

4. t = 27,3s Q=100cm³

5. t = 28,2s Q=100cm³

4. Wnioski.

Normowe wartości współczynnika filtracji dla piasku średniego wynoszą 10^-3-10^-4m/s

Obliczone współczynniki wodoprzepuszczalności gruntu znacznie przekraczają wartości podawane przez normę. Może być to spowodowane odwrotną niż przewidziano w instrukcji ćwiczenia kolejnością wykonywania doświadczenia najpierw z góry a później z dołu, co spowodowało, iż nie można było sprawdzić szczelności uszczelki. Dodatkowy błąd pomiaru może wynikać ze złego stanu aparatu badawczego oraz niezbyt szczelnego zamocowania próbki.

---