что такое коэффициент фильтрации грунта
Что такое коэффициент фильтрации грунта
Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации
Soils. Laboratory methods for determination of coefficient of hydraulic conductivity
____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 25584-2016 с ГОСТ 25584-90 см. по ссылке.
— Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________
Дата введения 2017-05-01
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Научно-исследовательский центр «Строительство» (АО «НИЦ «Строительство»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 31 августа 2016 г. N 90-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 2 ноября 2016 г. N 1570-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 25584-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 мая 2017 г.
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Февраль 2019 г.
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 7, 2019 год
Поправка внесена изготовителем базы данных
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на песчаные и глинистые грунты и устанавливает методы лабораторного определения коэффициента фильтрации при исследованиях грунтов для строительства.
Стандарт не распространяется на песчаные и глинистые грунты в мерзлом состоянии и не устанавливает коэффициент фильтрации при химической суффозии грунтов.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042-83, ИСO 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик
ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 12071-2014 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов
ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости
ГОСТ 12536-2014 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава
ГОСТ 22733-2016 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности
ГОСТ 23932-90 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Общие технические условия
ГОСТ 24104-2001* Весы лабораторные. Общие технические требования
* В Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008 «Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания».
ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний
ГОСТ 30416-2012 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 12536, ГОСТ 22733, ГОСТ 25100, ГОСТ 30416, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 коэффициент фильтрации: Характеристика проницаемости грунта по отношению к конкретной фильтрующейся воде; при линейном законе фильтрации равен скорости фильтрации воды при единичном градиенте напора.
3.2 скорость фильтрации: Расход воды через единицу площади поперечного сечения фильтрационного потока.
4 Основные нормативные положения
4.1 Общие положения
4.1.1 Коэффициент фильтрации определяют на образцах ненарушенного (природного) сложения или нарушенного сложения заданной плотности.
4.1.2 Отбор, упаковку, транспортирование образцов грунта ненарушенного сложения следует проводить по ГОСТ 12071.
4.1.3 Коэффициент фильтрации песчаных грунтов, применяемых в дорожном и аэродромном строительстве для устройства дренирующих и морозозащитных слоев дорожной и аэродромной одежды и защитного слоя под балластной призмой железнодорожного пути, определяют согласно указаниям 4.5 на образцах грунта нарушенного сложения при максимальной плотности и оптимальной влажности, значения которых предварительно устанавливают по ГОСТ 22733.
Во всех остальных случаях для определения коэффициента фильтрации песчаных грунтов нарушенного сложения следует применять образцы, высушенные до воздушно-сухого состояния.
4.1.4 Максимальный размер крупнообломочных включений в песчаных грунтах не должен превышать 1/5 внутреннего диаметра прибора для определения коэффициента фильтрации.
4.1.5 Коэффициент фильтрации песчаных грунтов определяют при постоянном заданном или переменном градиенте напора с пропуском воды сверху вниз или снизу вверх при предварительном полном насыщении образца грунта водой снизу вверх.
Коэффициент фильтрации глинистых грунтов определяют при заданных давлении на грунт и переменном градиенте напора с пропуском воды сверху вниз или снизу вверх, при предварительном полном насыщении образца грунта водой снизу вверх без возможности его набухания.
4.1.6 Для насыщения образцов грунта и фильтрации применяют подземную воду из интервала отбора грунта; при этом обязательным является определение ее минерализации. Допускается использование воды хозяйственно-питьевого назначения с минерализацией не более 2 г/л. В случаях, устанавливаемых программой исследований, допускается применять дистиллированную воду.
В случае использования воды хозяйственно-питьевого назначения она должна быть деаэрирована путем вакуумирования или кипячения; допускается отстаивание воды в течение не менее 1 сут.
4.1.7 Образцы грунта взвешивают на лабораторных весах с погрешностью ±0,01 г.
4.1.8 Результаты определения коэффициента фильтрации должны сопровождаться данными о гранулометрическом составе по ГОСТ 12536, влажности, плотности частиц, плотности сухого грунта, границе текучести и раскатывания по ГОСТ 5180, коэффициентах водонасыщения и пористости по ГОСТ 25100.
4.1.9 В процессе подготовки, проведения и обработки результатов испытаний образцов грунта ведут журналы по формам, приведенным в приложениях А-В.
4.2 Определение коэффициента фильтрации песчаных грунтов при постоянном градиенте напора (стационарный режим фильтрации)
4.2.1 Для определения коэффициента фильтрации песчаных грунтов при постоянном градиенте напора следует применять фильтрационные приборы, по принципу работы подобные прибору, изображенному на рисунке 1.
4.2.2 Оборудование и приборы
4.2.2.1 В комплект оборудования для определения коэффициента фильтрации должны входить:
— весы лабораторные по ГОСТ 24104;
— термометр с погрешностью измерения не выше 0,5°С по ГОСТ 28498;
— пластины плоские с гладкой поверхностью (из стекла, плексигласа или металла).
4.2.2.2 В состав фильтрационного прибора, конструкция которого приведена на рисунке 1, должны входить:
Что такое коэффициент фильтрации грунта
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА СССР
МЕТОДЫ ЛАБОРАТОРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ
Soils.
Laboratory methods for determination of filtration factor
____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 25584-90 с ГОСТ 25584-2016 см. по ссылке.
— Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________
Дата введения 1990-09-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным строительным комитетом СССР
А.А.Васильева, канд. геол.-минер. наук (руководитель темы); В.М.Павилонский, канд. техн. наук; Р.С.Зиангиров, д-р геол.-минер. наук; Н.А.Понкратова; А.П.Афонин; И.С.Ронжин, канд. техн. наук; Н.И.Лоскутов, канд. техн. наук; В.Н.Жиленков, д-р техн. наук; В.А.Дубиняк
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР от 04.04.90 N 32
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
1.9, 2.2.2, 2.2.5, 3.2.2, 3.2.6.1, 3.3.4
5. ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное МНТКС 23.04.97. Государство-разработчик Россия. Постановлением Госстроя России от 02.12.93 N 18-51 введено в действие на территории РФ с 01.07.94. Ранее было опубликовано в БСТ N 9 за 1993 год. (ИУС N 1, 1999 год).
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 1 1999 г.
Настоящий стандарт распространяется на песчаные, пылеватые, глинистые грунты и устанавливает методы лабораторного определения коэффициента фильтрации при исследованиях грунтов для строительства.
Стандарт не распространяется на песчаные, пылеватые и глинистые грунты в мерзлом состоянии и не устанавливает коэффициент фильтрации при химической суффозии грунтов.
Пояснения к терминам, применяемым в стандарте, приведены в приложении 1.
1.1. Коэффициентом фильтрации называют скорость фильтрации воды при градиенте напора, равном единице, и линейном законе фильтрации.
1.2. Коэффициент фильтрации определяют на образцах ненарушенного (природного) сложения или нарушенного сложения заданной плотности.
1.3. Отбор, упаковка, транспортирование образцов грунта ненарушенного сложения должны производиться по ГОСТ 12071.
1.4. Для определения коэффициента фильтрации песчаных грунтов нарушенного сложения следует применять образцы, высушенные до воздушно-сухого состояния.
Коэффициент фильтрации песчаных грунтов, применяемых в дорожном и аэродромном строительстве, определяют по указаниям приложения 5 на образцах нарушенного сложения при максимальной плотности и оптимальной влажности.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.5. Максимальный размер частиц песчаных грунтов не должен превышать внутреннего диаметра прибора для определения коэффициента фильтрации.
1.6. Коэффициент фильтрации песчаных грунтов определяют при постоянном заданном градиенте напора с пропуском воды сверху вниз или снизу вверх, при предварительном насыщении образца грунта водой снизу вверх.
Коэффициент фильтрации пылеватых и глинистых грунтов определяют при заданных давлении на грунт и переменном градиенте напора с пропуском воды сверху вниз или снизу вверх, при предварительном насыщении образца грунта водой снизу вверх без возможности его набухания.
1.7. Для насыщения образцов грунта и фильтрации применяют грунтовую воду с места отбора грунта или воду питьевого качества. В случаях, устанавливаемых программой исследований, допускается применять дистиллированную воду.
1.8. Образцы грунта взвешивают на лабораторных весах с погрешностью ±0,01 г.
1.9. Результаты определения коэффициента фильтрации должны сопровождаться данными о гранулометрическом составе по ГОСТ 12536, влажности, плотности частиц, плотности сухого грунта, границе текучести и раскатывания по ГОСТ 5180, степени влажности и коэффициенте пористости.
1.10. Количество частных определений коэффициента фильтрации для каждого инженерно-геологического элемента (слоя грунта) должно составлять не менее шести.
Количество частных определений коэффициента фильтрации грунта допускается уменьшать при наличии одноименных определений в материалах предыдущих испытаний, выполненных на той же площадке для того же инженерно-геологического элемента.
1.11. Нормативные значения коэффициента фильтрации для каждого инженерно-геологического элемента (слоя грунта) устанавливают методом статистической обработки результатов частных определений по ГОСТ 20522. Расчетные значения коэффициента фильтрации следует принимать равными нормативным.
1.12. В процессе подготовки, проведения и обработки результатов испытаний образцов грунта ведут журналы по формам, приведенным в приложениях 2 и 3.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ
2.1. Оборудование и приборы
2.1.1. В комплект оборудования для определения коэффициента фильтрации должны входить:
весы лабораторные квадрантные (ВЛК) или лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 с комплектом гирь к ним по ГОСТ 7328;
термометр с погрешностью измерения не более 0,5 °С по ГОСТ 28498-90;
нож из нержавеющей стали с прямым лезвием;
пластины плоские с гладкой поверхностью (из стекла, плексигласа или металла).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.1.2. В состав прибора КФ-00М, конструкция которого приведена на чертеже, должны входить:
фильтрационная трубка, состоящая из прямого полого цилиндра внутренним диаметром 56,5 мм и высотой 100 мм с заостренными краями, перфорированного дна с отверстиями размером (2х2) мм (или диаметром 2 мм) и муфты с латунными сетками, мерного стеклянного баллона объемом 140 см и высотой 110-115 мм со шкалой объема фильтрующейся жидкости; телескопическое приспособление для насыщения грунта водой и регулирования градиента напора, состоящее из подставки, подъемного винта, планки со шкалой градиентов напора от 0 до 1 ценой деления 0,02; корпус с крышкой.
Примечание. Для определения коэффициента фильтрации допускается применять приборы, конструкция которых подобна КФ-00М (КФ-01, ПКФ-З Союздорнии, ФВ-З).
2.1.3. Цилиндр, планка со шкалой градиентов напора, сетки, подъемный винт должны изготавливаться из некоррозирующегося металла.
2.1.4. Измерительные приборы, применяемые для определения коэффициента фильтрации грунтов, должны поверяться в соответствии с технической документацией.
2.2. Подготовка к испытанию
2.2.1. К испытанию грунт следует подготавливать в следующей последовательности:
песок и воду, предназначенные для определения коэффициента фильтрации, выдерживают в лаборатории до выравнивания их температуры с температурой воздуха;
из корпуса прибора извлекают фильтрационную трубку и разбирают ее;
заполняют цилиндр испытываемым грунтом в соответствии с порядком, установленным в пп. 2.2.2, 2.2.4;
в корпус наливают воду и вращением подъемного винта поднимают подставку до совмещения отметки градиента напора на планке с верхним краем крышки корпуса;
устанавливают цилиндр с грунтом на подставку и вращением подъемного винта медленно погружают в воду, содержащуюся в корпусе, до отметки градиента напора 0,8 и оставляют его в таком положении до тех пор, пока грунт увлажнится. В процессе водонасыщения грунта поддерживают постоянный уровень воды у верхнего края корпуса;
помещают на образец грунта латунную сетку, одевают на цилиндр муфту, вращением подъемного винта опускают фильтрационную трубку в крайнее нижнее положение и оставляют на 15 мин.
2.2.2. Заполнение цилиндра испытываемым грунтом ненарушенного сложения выполняют в следующем порядке.
Заранее взвешенный цилиндр ставят заостренным краем на выровненную поверхность грунта и винтовым прессом (или рукой) слегка вдавливают его в грунт, обозначая границы будущего образца для проведения испытаний;
грунт у заостренного края цилиндра (с внешней его стороны) срезают острым ножом в виде столбика диаметром на 0,5-1 мм больше диаметра цилиндра и высотой примерно 10 мм. Одновременно, по мере срезания грунта, легким надавливанием пресса постепенно надвигают цилиндр на грунт, не допуская перекоса, до полного заполнения цилиндра. В грунт, из которого не удается вырезать столбик, цилиндр вдавливают;
верхний торец образца грунта зачищают ножом вровень с краями цилиндра и накрывают заранее взвешенной пластинкой;
подхватывают цилиндр с грунтом снизу лопаткой, перевертывают его, зачищают нижний торец образца грунта вровень с краями цилиндра и также накрывают заранее взвешенной пластинкой;
взвешивают цилиндр с образцом грунта и покрывающими его пластинками;
определяют плотность грунта по ГОСТ 5180;
2.2.3. Надевают на цилиндр с образцом грунта дно с латунной сеткой, покрытой кружками марли.
2.2.4. Заполнение цилиндра грунтом нарушенного сложения выполняют в следующем порядке:
на цилиндр надевают дно с латунной сеткой, покрытой кружком марли;
наполняют цилиндр грунтом, подготовленным в соответствии с п. 1.4, через верх слоями толщиной 1-2 см;
Коэффициент фильтрации грунта (водопроницаемость)
Положим, архитектор настаивает на анализе почвы, а бригадир утверждает, что и так все ясно и для строительства никаких анализов делать не требуется.
Существует много видов скважин на воду. Применительно к Московской области скважины на воду бывают двух видов
И так начнем… В первую очередь для определения грунтов на участке используют «живое» визуальное обследование.
Предложения о покупке собственной земли практически никогда не раскрывают те опасности и неприятности, которые может таить в себе такая покупка
Весомыми факторами для определения того, какой глубины должен быть фундамент необходимы параметры по: глубине промерзания, виду грунта, уровню грунтовых вод и нагрузки, которая будет действовать на фундамент.
Геология грунта проводиться перед началом строительства для того, чтобы понять какого типа грунт на вашем участке и выбрать подходящий фундамент
По закону Паретто правильно и грамотно составленный план проекта – это уже 80% успешной работы
Для проектирования и строительства фундамента такое исследование имеет очень большое значение, от которого будут зависеть долговечность и безупречная служба вашего дома
Строительство здания без учета типа грунтов под ним также неразумно, если бы здание строилось из материалов, свойства и качество которых неизвестны.
Водопроницаемость грунта
Коэффициент фильтрации — это параметр, характеризующий проницаемость грунтов в отношении фильтрации воды при полном насыщении, численно равный скорости фильтрации при единичном градиенте напора.
Скорость фильтрации — это расход воды через единицу площади поперечного сечения фильтрационного потока.
Особенности водопроницаемости
| Водопроницаемость почвы | Уклон участка (в тысячных долях) | Длина поливной борозды (в м) | Величина струи в бороздку (л, сек.) |
| Слабая | Большой (0,005 — 0,010) Средний (0,001 — 0,005) Малый (меньше 0,001) | 120 — 150 100 — 120 80 — 100 | 0,1 — 0,3 0,2 — 0,4 0,3 — 0,5 |
| Средняя | Большой (0,005 — 0,010) Средний (0,001 — 0,005) Малый (меньше 0,001) | 100 — 120 80 — 100 60 — 80 | 0,3 — 0,5 0,4 — 0,6 0,6 — 0,8 |
| Высокая | Большой (0,005 — 0,010) Средний (0,001 — 0,005) Малый (меньше 0,001) | 80 — 100 60 — 80 40 — 60 | 0,6 — 0,8 0,7 — 1,0 1,0 — 1,2 |
Данные расчеты используются в гидрогеологическом анализе, характеризуют водопроницаемость пород, имеет непосредственную зависимость от гранулометрического состава, однородности, пористости и плотности грунта.
При проведении испытаний, огромное значение имеет особенность фильтрующей жидкости, а также внешние факторы, в частности температура, при ее повышении, происходит увеличение (К?).
Коэффициент фильтрации грунта (понятие и средние значения)
Коэффициент фильтрации — это параметр, характеризующий проницаемость грунтов в отношении фильтрации воды при полном насыщении, численно равный скорости фильтрации при единичном градиенте напора. (согласно п.2.7 ГОСТ 23278-2014).
Скорость фильтрации — это расход воды через единицу площади поперечного сечения фильтрационного потока. (согласно п.3.2 ГОСТ 25584-2016).
Коэффициент фильтрации определяется:
Единицы измерения коэффициент фильтрации: м/сут; см/с.
Классификация грунтов по водопроницаемости в зависимости от коэффициента фильтрации в соответствии с таблицей Б.7 ГОСТ 25100-2011 «Грунты. Классификация»
Таблица Б.7 ГОСТ 25100-2011
Коэффициент фильтрации Кф, м/сут
Приведем справочные таблицы со средними значениями коэффициентов фильтрации различных грунтов:
Коэффициент фильтрации различных грунтов и характеристика их водопроницаемости (по Н.Н. Маслову)
| Грунты | Кф, м/сут | Характеристика грунтов по водопроницаемости |
|---|---|---|
| Глины, монолитные скальные грунты | −5 | Практически непроницаемые |
| Суглинки, тяжелые супеси, нетрещиноватые песчаники | до 5 ·10 −3 | Весьма слабопроницаемые |
| Супеси, слаботрещиноватые глинистые сланцы, песчаники, известняки | до 0,5 | Слабопроницаемые |
| Пески тонко- и мелкозернистые, трещиноватые скальные грунты | до 5 | Проницаемые |
| Пески среднезернистые, скальные грунты повышенной трещиноватости | до 50 | Хорошо проницаемые |
| Галечники, гравелистые пески, сильно трещиноватые скальные грунты | > 50 | Сильнопроницаемые |
Ориентировочные коэффициент фильтрации грунтов (Основания, фундаменты и подземные сооружения под. ред. Е. А. Сорочана и Ю. Г. Трофименкова, 1985 г.)
Ориентировочные коэффициент фильтрации грунтов (Механика грунтов, основания и фундаменты под ред. С. Б. Ухова, 1994 г. стр.92 )
| Грунты | Кф, см/с | Кф, м/сут |
|---|---|---|
| Пески | от а·10 −1 до а·10 −4 | от а·10 до а·10 −1 |
| Супеси | от а·10 −3 до а·10 −6 | от а· до а·10 −3 |
| Суглинки | от а·10 −5 до а·10 −8 | от а·10 −2 до а·10 −5 |
| Глины | от а·10 −7 до а·10 −10 | от а·10 −4 до а·10 −7 |
a — любое число от 1 до 9,9 (поскольку диапазон измерения коэффициента фильтрации очень велик, а точность экспериментального определения относительно невелика, обычно его находят с точностью до порядка, т.е. значением а пренебрегают)
Ориентировочные коэффициент фильтрации грунтов (Механика грунтов Н. А. Цытович, 1983 г. стр.41 )
Коэффициент фильтрации и водопроницаемость грунтов
Под водопроницаемостью грунтов подразумевается способность почвенных пластов пропускать воду под влиянием силы тяжести. Данная характеристика учитывается при использовании грунта для дорожного строительства, возведения насыпей, дренирующих и водоотводящих сооружений, при расчете скорости уплотнения почвы под воздействием нагрузки, пр.
При повышении в составе грунта глинистых и пылеватых включений, водопропускная способность резко снижается. Максимальная отдача влаги характерна для песка. Хорошо пропускают воду гравий, галечник, трещиноватыепороды, средняя способность у торфа, суглинков, супесей, мергелей и известняков. Совершенно не пропускают влагу кристаллические массивные горныепороды, глина, осадочные нетрещиноватые. Мелкозернистые породы могут отбирать воду у крупнозернистых.
Коэффициент фильтрации
Важнейшей характеристикой грунтов является коэффициент фильтрации, то есть скорость прохождения воды через среду с гидравлическим градиентом, равняющимся единице.
Среднее значение коэффициента фильтрации для рыхлых почв
Коэффициент фильтрации, м/сутки
зерном средней крупности
Галечник крупной фракции без песчаного наполнителя
Уточнение показателя из таблицыдля каждого отдельного случая проводится одним из следующих методов.
Организация «GeoCompani» качественно, быстро и по выгодным ценам выполнит геологические изыскания для участков в Москве и МО. У нас можно заказать как комплексные, так и отдельные услуги. Работаем в соответствии с ГОСТами и СНиПами. Консультации предоставляются по телефону +7-495-777-65-35 или WhatsApp.