Διαπερατότητα είναι η ευκολί^ 646g67g 5; με την οποία το νερό ρέει μέσα στους πόρους του εδάφους. Ο συντελεστής διαπερατότητας είναι η σταθερά της αναλογίας μεταξύ της φαινόμενης ταχύτητας ροής και της υδραυλικής κλίσης ή η φαινόμενη ταχύτητα ροής μέσω του εδάφους υπό υδραυλική κλίση ίση με τη μονάδα.
Σε αυτό το εργαστήριο στόχος ήταν ο προσδιορισμός του συντελεστή διαπερατότητας διαφορετικών εδαφικών υλικών και με δύο διαφορετικές μεθόδους. Πρώτα ενός χονδρόκοκκου υλικού με την μέθοδο σταθερού φορτίου και δεύτερον ενός λεπτόκοκκου υλικού με την μέθοδο μεταβαλλόμενου φορτίου.
Ο συντελεστής διαπερατότητας εκφράζεται σε cm sec και εξαρτάται πολύ από το μέγεθος των κόκκων του εδαφικού υλικού που εξετάζομαι. Συνήθως τα λεπτόκοκκα υλικά έχουν συντελεστή διαπερατότητας πάρα πολύ μικρό ενώ τα χονδρόκοκκα υλικά κυμαίνονται γύρο στο 1 cm sec. Οι μεγάλες αυτές διαφορές στην τιμή του συντελεστή διαπερατότητας είναι και ο λόγος που χρησιμοποιούμε τις δύο διαφορετικές μεθόδους που αναφέραμε παραπάνω.
Σκοπός του εργαστηρίου αυτού είναι ο προσδιορισμός του συντελεστή διαπερατότητας του εδαφικού δείγματος που μας δόθηκε. Στην ουσία θέλουμε να μετρήσουμε πόσο εύκολα μπορεί να κινηθεί το νερό μέσα στους πόρους του. Για τον προσδιορισμό του συντελεστή διαπερατότητας χρησιμοποιήσαμε την μέθοδο σταθερού φορτίου για το λεπτόκοκκο υλικό και την μέθοδο μεταβαλλόμενου φορτίου για το χονδρόκοκκο υλικό. Στην παρακάτω τεχνική έκθεση παρουσιάζονται και σχολιάζονται τα τελικά αποτελέσματα και οι υπολογισμοί που χρειάστηκαν.
Η διαδικασία εκτέλεσης του εργαστηρίου για τον προσδιορισμό της τιμής του συντελεστή διαπερατότητας περιγράφεται στις ¨Προδιαγραφές Εργαστηριακών Δοκιμών Εδαφομηχανικής¨ στο κεφάλαιο 17 του Φ.Ε.Κ υπ΄ αρ. 855/31-12-86, και στο πρότυπο ASTM D
Ο συντελεστής διαπερατότητας k k Q L h A t (cm sec
Q cm
L cm
t = sec
cm
h cm
Η επιφάνεια διατομής του δείγματος υπολογίζεται ως εξής:
cm
k kt nt n cm sec
k C
kt
nt
n C
nt n
d w Gs e
d
Gs = 2.65
w
20 – 30
kT cm/sec k20 = 0.2841 cm/sec
k D e
20 – 30 Άμμος D mm
kT cm sec k cm sec
k cm sec e
16 – 20 Άμμος D mm
kT cm sec k cm sec
k cm sec e
16 – 100 Άμμος D mm
kT cm sec k cm sec
k cm sec e
40 – 200 Άμμος D mm
kT cm sec k cm sec
k cm sec e
Μέσα από αυτό το εργαστήριο μπορέσαμε να δούμε ότι κατά κύριο λόγο ο πιο σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την διαπερατότητα είναι το εδαφικό υλικό που χρησιμοποιούμε και το μέγεθος των κόκκων του. Άλλοι παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την διαπερατότητα είναι το ρευστό που κινείται μέσα από το έδαφος και ο χρόνος που κάνει να περάσει μέσα από το εδαφικό υλικό που χρησιμοποιούμε. Επίσης η θερμοκρασία μπορεί να επηρεάσει την διαπερατότητα λόγω του ότι αν αυξάνεται η θερμοκρασία τότε έχουμε μείωση στο ιξώδες και παράλληλα αύξηση στην διαπερατότητα.
Για να προσδιορίσουμε τον συντελεστή διαπερατότητας ενός μη συνεκτικού εδάφους με εξέταση διαταραγμένων δοκιμιών στο εργαστήριο θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε διαδοχικές δοκιμές με διαφορετικό δείκτη κενών. Θα πρέπει επίσης να κάνουμε την γραφική παράσταση με τις τιμές του συντελεστή διαπερατότητας ενός μη συνεκτικού εδάφους.
Στον προσδιορισμό του συντελεστή διαπερατότητας με άμεσες εργαστηριακές δοκιμές μπορούμε να έχουμε σφάλματα λόγο κορεσμό του εδαφικού υλικού και σε περίπτωση που υπάρχουν κενά αέρος μέσα στο εδαφικό υλικό που χρησιμοποιούμε για τις εργαστηριακές δοκιμές. Επίσης σφάλματα μπορεί να έχουμε όταν υπάρχουν παράλληλες γραμμές ροής έτσι ώστε να έχει δημιουργηθεί ένα μέγεθος κόκκων εδάφους στο οποίο να μην μπορούμε να έχουμε στρωτή ροή έτσι ώστε να μην ικανοποιούνται οι παραδοχές του Νόμου του Darcy
Αν παρατηρήσουμε τα αποτελέσματα θα δούμε ότι ο συντελεστής διαπερατότητας που έχουν βρει οι ομάδες με τον συντελεστή διαπερατότητας από τον τύπο του Hazen
|
