Xác định hệ số thấm môn địa chất công trình

LOGO
6.5 Các phương pháp xác định hệ
số thẩm của đá.
Hệ số thấm là chỉ tiêu tính toán cơ bản
để giải các bài toán địa chất thủy văn,
đánh giá về lựợng sự vận động của
nước dưới đất.
VD:
Tính độ mất nước của hồ chứa, kênh đào
Xác định luongj nước chảy vào các hố
móng…
Xác định nước cần bơm ra từ hố khoan đề
tháo khô hố móng …
LOGO
www.themegallery.com Company Name
6.5 Các phương pháp xác định hệ
số thẩm của đá.
Có một số phương pháp xác định hệ số thấm của
đất đá:

Xác định hệ số thấm theo thành phần cấp phối
hạt và độ rổng.

Xác định hệ số thấm trong phòng thí nghiệm.

Xác định hệ số thấm hiện trường.
Trong ba phương pháp này thì phương pháp thứ
nhất ít sử dụng nhất do đọ chính xác kém,
phương pháp thứ hai được sử dụng nhiều do độ
chính xác cao và chí phí thấp phương pháp thứ 3
thì có độ chính xác cao nhưng rất tốn kém.

LOGO
www.themegallery.com Company Name
6.5 Các phương pháp xác định hệ
số thẩm của đá.
6.5.1 Các phương pháp xác định hệ
số thẩm k trong phòng thí nghiệm.
Thí nghiệm với cột nước không đổi.
Thí nghiệm cột nước cố định được dùng để xác định hệ
số thấm k của đất hạt thô như cuội và cát có giá trị k trên
l0-4 m/s. Thiết bị được dùng gọi là thấm kế với cột nước
cố định có sơ đồ như ở hình 1.
Hình 1.
Thiết bị
thí
nghiệm
cột nước
cố định
LOGO
www.themegallery.com Company Name
6.5 Các phương pháp xác định hệ số thẩm của đá.
6.5.1 Các phương pháp xác định hệ số thẩm k trong phòng
thí nghiệm.
Thí nghiệm với cột nước không đổi.
(1)ởđây:
Qlưulượngthuđượctrongthờigiant(s);
Q=Q(ml)xl0
3
(mm
3
);

A-diệntíchmặtcắtngangcủamẫu(mm
2
);
h-độchênhcủamựcápkế(mm);.
L-khoảngcáchgiữacácđiểmápkế(mm).
Phảitiếnhànhthínghiệmvớicácvậntốcthấmvàcộtnướckhácnhauđểtínhgiá
trịktrungbình.
SửdụngđịnhluậtDarcyđểxácđịnhgiátrịk.
Từphươngtrìnhq=kAi,tarútra:
mm/s (1)
6.5 Các phương pháp xác định hệ số
thẩm của đá.
6.5.1 Các phương pháp xác định hệ số thẩm k
trong phòng thí nghiệm.
Thí nghiệm với cột nước giảm dần.
Thínghiệmvớicộtnướcgiảmdầndùngđểxácđịnhhệsốthấmcủađấthạtmịnnhư
cátmịn,bụivàđấtsét.Vớicácloạiđấtnày,vậntốccủadòngnướcquachúngquánhỏ,
khôngcókhnăngđochínhxácđượcbằngthấmkếvớicộtnướccốđịnh.Hình2làsơ
đồthấmkếvớicộtnướcgiảmdần.
Hình2.Thiếtbịthí
nghiệmcộtnước
giảmdần
6.5 Các phương pháp xác định hệ số
thẩm của đá.
6.5.1 Các phương pháp xác định hệ số thẩm k
trong phòng thí nghiệm.
Thí nghiệm với cột nước giảm dần.
Mẫuđấtnguyêndạngđượcđặttrongốngtrụ,thườngcóđườngkínhl00mm,cóthểlà
ốnglấymẫuUl00hayốngcắtmẫukhoannhưkhidùngtrongthínghiệmxácđịnhdung
trọngngoàitrời.Mẫucóthểchuẩnbịbằngcáchđầmchặttrongmộtkhuônđúctiêu

chuẩn.Lướithépsợivàlớpcuộilọcđượcđặtởđỉnhvàđáycủamẫu.Đáycủaốngtrụ
đặttrongbềnướctạođượcdòngchảytrànởmứccốđịnh,cònđỉnhốngtrụnốitiếpvới
mộtốngđoápbằngthủytinhđãbiếtđườngkính.
Thínghiệmtiếnhànhvớiviệclàmđầyốngđoápbằngnướckhôngchứakhôngkhívà
chothấmquamẫuđất.Tronglúcthínghiệm,saucáckhoảngthờigian,ghilạichiềucao
củanướctrongốngđoáp;thínghiệmlặplạivớicácốngđoápcóđườngkínhkhác
nhau.Theocáckếtquthínghiệm,tínhtoánxácđịnhgiátrịktrungbình.Thườngphải
báocáocảtrọnglượngđơnvịbanđầuvàkhikếtthúcthínghiệm,cũngnhưđộẩmcủa
mẫuđất.
XuấtpháttừđịnhluậtDarcyphươngtrình:q=kAi
6.5 Các phương pháp xác định hệ số
thẩm của đá.
6.5.1 Các phương pháp xác định hệ số thẩm k
trong phòng thí nghiệm.
Thí nghiệm với cột nước giảm dần.
Nhưnglưuýtớihình5-4,nếumựcnướctrongốngđoápgi?mthấplàdhtrongthời
giandt,thì:

vàgrađienthủylực
vìthế
ởđây:a-diệntíchmặtcắtngangcủaốngđoáp;
A-diệntíchmặtcắtngangcủamẫuđất.
Rútracôngthứctínhk: 
hay
6.5.CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HỆ SỐ THẤM CỦA ĐẤT ĐÁ
Hệ số thấm là chỉ tiêu tính toán cơ bản để giải các bài toán địa chất
thủy văn, đánh giá về lượng sự vận động của nước dưới đất.
iA
Q
K

.
=
6.5.1.Các phương pháp xác định hệ
số thấm K trong phòng thí nghiệm
- Dụng cụ thấm với gradient không
đổi (dụng cụ TIME)
b) Ống G.N. Kamenxki:
l
S
H
SH
H
t
l
K
−
=
ln
c) Đối với đất loại sét thường sử dụng dụng cụ thí
nghiệm cột nước giảm dần
SH
H
t
l
K
−
××=
ln
2
1

ω
ω
l
S
H
LOGO
6.5 Các phương pháp xác định hệ số thấm của đá.
6.5.2 Các phương pháp xác định hệ số thấm k hiện
trường.
-Thínghiệmépnướctronghốkhoanđượcdùngđểxác
địnhtínhthấmnước,khảnănghấpthụnướccủađágốcnứt
nẻ.Bảnchấtcủaphươngphápthínghiệmlàcáchlytừng
đoạnhốkhoanbằngcácnútchuyênmôn,sauđóépnước
vàocácđoạnđấtđácáchlyvớicácchếđộáplựcđịnh
trước.
-Thínghiệmhútnướctừhốkhoannhằmxácđịnhlưu
lượng,hệsốthấm,kểcảcủađấtởthànhhốmóng,độdốc
thuỷlựcvàkhảnăngcóthểsinhraáplựcthuỷđộng…phục
vụchocôngtácthiếtkếchốnggiữvàchốngthấmchothành
vàđáyhốmóng,côngtácthiếtkếthicônghạmựcnước
ngầm
LOGO
)(
.
HZHF
ZQ
K
K
++
=

Phương pháp đổ nước hố đào