Определению коэффициента фильтрации при выносе солей растворами кислот |
Опыты по определению коэффициента фильтрации при выносе солей растворами кислот проводились на приборах Ф-1М. Применяли 0,1- 0,3% -ный раствор 0,1 Н соляной кислоты. Химический состав фильтрата определяли до и после опыта. Деформации образцов грунта определялись по мессурам через 30 с, 1, 3, 5, 10, 15 мин и далее через каждые 30 мин до полной стабилизации осадка. Осадка считалась стабилизированной, если деформация образца не превышала 0,002 мм за 1 сут (рис. 9).
Экспериментально было установлено, что при фильтрации воды через засоленные грунты (особенно, когда в грунтах содержится большое количество легкорастворимых солей) наблюдается некоторое увеличение коэффициента фильтрации во времени. После выноса легкорастворимых солей и 10-20% среднерастворимых солей коэффициент фильтрации глинистых грунтов при данном градиенте напора остается практически неизменным. Следовательно, если в засоленных грунтах содержится более 0,3% легкорастворимых солей, то фильтрация через такие грунты происходит по закону Дарси. При фильтрации наблюдается вынос солей из образцов грунта, и, пока не произойдет вымывание легкорастворимых солей (при других равных условиях), коэффициент фильтрации не имеет постоянного значения. Для сокращения сроков исследований предлагается предварительно отмывать соли водой при температуре 80-100°С, а затем определять коэффициент фильтрации. При, уплотнении образцов засоленных глинистых грунтов наблюдается резкое уменьшение коэффициента фильтрации (иногда в сотни раз). Между изменением коэффициента фильтрации и коэффициента пористости засоленных глинистых грунтов существует нелинейная зависимость, поэтому необходимо знать коэффициент фильтрации грунтов природной пористости, до и после удаления легкорастворимых солей, а также после уплотнения образцов грунтов давлением 0,02-0,1 МПа (см. рис. 8,9). Для решения различных задач при проектировании оснований и фундаментов, при разработке технологии производства работ нулевого цикла коэффициент фильтрации необходимо определять по разным методикам с учетом вероятного проникания того или иного раствора в толщу засоленных грунтов. При устройстве котлованов в толще засоленных грунтов, которые могут быть заполнены поверхностными водами, коэффициент фильтрации следует определять путем фильтрования через образец грунта водопроводной или дистиллированной воды. При этом коэффициенты фильтрации отличаются незначительно, а изменяются лишь состав фильтрата и длительность полного обессоливания грунтов. При фильтрации дистиллированной воды продолжительность обессоливания на 10-12% меньше, чем при использовании водопроводной воды. При расчете протекания осадок во времени следует принимать установившийся коэффициент фильтрации Кi(рис. 10). На основании лабораторных исследований физических, прочностных и фильтрационных характеристик установлены следующие основные свойства засоленных грунтов в зависимости от их типа и степени засоления. Гранулометрический состав засоленных глинистых грунтов в соответствии с методикой определения зависит от типа и степени засоления грунта и изменяется при обессоливании. При этом увеличивается "глинистость" грунта и он может перейти в тиксотропное состояние, что приведет к потере устойчивости основания.
При возможном гидродинамическом напоре наблюдаются процессы механической суффозии грунтов с выносом глинистыхчастиц из основания сооружения, поэтому гранулометрический состав следует определять с отмывом солей и в естественном состоянии грунта. Пределы пластичности грунтов устанавливаются с учетом типа и степени засоления также с отмывом и без отмыва солей. Таким образом, найденные показатели можно использовать при прогнозе предельных состояний оснований. Модуль общей деформации засоленных глинистых грунтов необходимо определять при естественной влажности и при влажности на границе текучести или при полном водонасыщении грунта. При фильтрации воды модуль общей деформации уменьшается, поэтому для промышленных зданий и сооружений с мокрым технологическим процессом его определяют на компрессионно-фильтрационных приборах с учетом свойств фильтрующейся жидкости. |