رد کردن لینک ها

آزمایش نفوذپذیری

آزمایش نفوذ پذیری:

 

شماره استاندارد آزمایش ASTM D2434-19, AASHTO T215
هدف تعیین ضریب نفوذپذیری خاک
کاربرد برای خاک های درشت دانه از آزمایش نفوذپذیری بار ثابت و برای خاک های ریزدانه بار افتان استفاده می شود

 

به طور کلی خاک به دلیل وجود فضاهای خالی مرتبط در داخل آن امکان جریان یافتن آب را از نقاط با هد بالا به نقاط با هد پایین فراهم می‌سازد. در مکانیک خاک، بررسی جریان آب در داخل خاک نفوذپذیر دارای اهمیت است. این موضوع برای تخمین مقدار تراوش زیرزمینی در شرایط هیدرولیکی مختلف، جهت بررسی مسائل مربوط به پمپاژ آب در عملیات ساختمانی زیرزمینی و برای تحلیل پایداری سدهای خاکی و سازه‌های نگهدارنده خاک تحت نیروهای تراوش ضرورت دارد. نفوذپذیری،  امکان جریان آب از درون خاک اشباع است. نفوذپذیری زیاد بیانگر این است که آب با سرعت از درون حفرات خاک جریان می یابد. ضریب نفوذپذیری در آزمایشگاه با آزمایش هد ثابت (Constant head) یا هد افتان (Falling head) اندازه گیری می شود.

آزمایش نفوذپذیری با هد ثابت:

این آزمایش برای تعیین ضریب نفوذپذیری ماسه ها و خاک های با نفوذپذیری زیاد به کار می رود. شکل زیر اصول آزمایش نفوذپذیری با هد ثابت را نشان می دهد. یک نمونه اشباع خاک در محل نمونه قرار گرفته و سپس اختلاف هد ∆h  در طول آزمایش ثابت نگه داشته می شود. ضریب نفوذپذیری نمونه با رابطه  زیر محاسبه می شود.

نفوذپذیری بار ثابت بار افتان

K: ضریب نفوذپذیری

V:سرعت جریان آب به خارج خاک

Q: حجم کل آب جمع شده در زمان t

A: سطح مقطع نمونه خاک

L: طول کل نمونه

∆h: اختلاف هد کل

t: زمان انجام آزمایش

آزمایش نفوذپذیری بار افتان:

برای خاک های ریزدانه باید از آزمایش نفوذپذیری بار افتان استفاده شود. در مورد خاک های ریزدانه معمولا آزمایش بر روی نمونه های دست نخورده انجام می شود و ممکن است که استوانه آزمایش همان لوله نمونه گیر باشد. در طرفین نمونه خاک، صفحات فلزی مشبک قرار داده می شود و لوله باریکی به سطح مقطع a به بالای استوانه متصل می شود و آب به داخل مخزنی با سطح آب ثابت جریان پیدا می کند. لوله باریک را پر از آب کرده و مدت زمان لازم t که ارتفاع آب در این لوله از h۰ به hf  کاهش پیدا می کند اندازه گرفته می شود. در هر لحظه t ارتفاع سطح آب در لوله برابر h و سرعت تغییرات آن برابر dh/dy است. در لحظه t بار آبی بین بالا و پایین نمونه برابر h است و بنابر قانون دارسی نتیجه می دهد:

نفوذپذیری بار ثابت بار افتان

K: ضریب نفوذپذیری

A: سطح مقطع داخلی نمونه

L: طول نمونه

h0: ارتفاع اولیه آب مقطر در لوله

Hf: ارتفاع نهایی آب مقطر در نمونه

t: زمانی که طول می کشد ارتفاع آب از h0  به hf برسد.

به گفتگو بپیوندید

بازگشت به بالای صفحه