118527669-النفاذية.pdf

‫النفاذية‬ ‫‪PERMEABILITY‬‬

‫اهداف التجربة‪:‬‬ ‫هو قياس معامل النفاذية للتربة‬ ‫المادة النظرية المتعاقة بالتجربة‪:‬‬

‫ان معرفة قيم معامل النفاذية للتربة امر ضروري لكثير من العمال الهندسية كأ‬ ‫نشاء السدود أو عند تصريف الماء من التربة ويمكن قياس معمل النفاذية في‬ ‫المختبر على عينات من التربة ويتم ذلك بعدة طرق تعتمد على قابلية نفاذية التربة و‬ ‫اهم انواع هذه التجارب هو مقياس النفاذية ذي الضاغط الثابت ويصلح للتربة‬ ‫شديدة النفاذية كالتربة الرملية والحصوية ومقياس ذي الضاغط المتغير ويصلح‬ ‫للتربة ذات نفاذية ضعيفة مثل التربة الطينية الناعمة المتماسكة‬ ‫ولجراء تجربة مقياس النفاذية ذي الضاغط الثابت ‪CONSTANT HEAD‬‬ ‫‪(( PERMEABILITY‬‬ ‫يجب تأمين فرق ضغط بين طرفي العينة حتى يجري الماء ضمنها ثم تقاس كمية‬ ‫الماء المتجمعة خلل فترة زمنية معينة كما يمكن قياس معامل النفاذية على الطبيعة‬ ‫لنحصل على قيم واقعية وعملية في التربة غير المتجانسة أو الحاوية على شقوق‪.‬‬ ‫الجهزة والدوات المستخدمة في التجربة‪:‬‬ ‫‪ -1‬ميزان‬

‫‪ -2‬مخبار مدرج ‪ -3‬دورق ماء ‪ -4‬ساعة وقف‬

‫‪ -5‬ورنية‬

‫‪ -6‬قمع‬

‫تحضير العينة‪:‬‬ ‫يتم تحضير العينة كما يلي‪:‬‬ ‫*يتم اختيار عينة من التربة المراد فحصها وتحديد معامل النفاذية لها‬ ‫*اجراء عملية التنخيل بالمناخل للعينة وتؤخذ العينة المارة من منخل ‪ 3/4‬انش‬ ‫وتستبعد المواد المتبقية عليه‬ ‫قبل اجراء التجربة ل بد من أخذ القياسات التالية‪:‬‬

‫*القطر الداخلي للسطوانة وذلك لحساب مساحة العينة ‪.‬‬ ‫*وزن السطوانة فارغة قبل وضع العينة فيها‪.‬‬ ‫*طول العينة )‪ ( L‬وهو عبارة عن المسافة بين الفتحتين المتصلتين بأنابيب‬ ‫المانوميتر‪.‬‬ ‫* الرتفاع الكامل للعينة وذلك لتحديد حجمها‬ ‫* وزن العينة ‪+‬السطوانة وذلك لتحديد وزن العينة‪.‬‬

‫خطوات عمل التجربة‪:‬‬ ‫‪ -1‬وضع العينة في السطوانة حيث يستعان بقمع للقيام بذلك ويتم وضع العينة اما‬ ‫على طبقة واحدة او عدة طبقات مع اختلف في درجة رك العينة وذلك للحصول على‬ ‫كثافة جافة مختلفة ولذلك يفضل عمل التجربة عدة مرات‪.‬‬ ‫ويجب ان ل يقل ارتفاع العينة عن ‪2‬سم فوق المخرج العلوي المتصل يأنابيب‬ ‫المانوميتر‪.‬‬ ‫‪ -2‬يسوى السطح العلوي للعينة ويوضع حجر مسامي على السطح العلوي للعينة‪.‬‬ ‫‪ -3‬يتم اغلق السطوانة على العينة بشكل محكم ونبدأ بتفريغ الهواء من العينة‬ ‫بواسطة مفرغة هواء ثم يسمح للماء بالدخول الى السطوانة وذلك لشباع العينة‬ ‫ويكون دخول الماء من اسفل الى اعلى ‪.‬‬ ‫‪ -4‬بعد التأكد من تشبع العينة وذلك بأمتلء السطوانة بالماء نغلق الصمام السفلي‬ ‫ونوقف تفريغ الهواء ثم نفتح الصمام الذي يسمح للماء بالنزول الموجود في‬ ‫الخزان العلوي الثابت الى العينة وكذلك فتح الصمامات المؤدية الى النابيب‬ ‫المانومترية وكذلك صمام المخرج‪.‬‬ ‫‪ -5‬بعد ثبات ارتفاع الماء والضاغط )‪ ( h‬في النابيب المانومترية وسريان الماء‬ ‫بأنتظام من خلل العينة نقوم عندها بتحديد الوقت اللزم لتسرب كمية محددة من‬ ‫الماء تجمع في دورق ويقاس حجمها بواسطة مخبار مدرج‪.‬‬

‫النتائج والحسابات ‪:‬‬ ‫اول‪:‬‬

‫طول العينة )‪L) = 10‬سم ) المسافة ما بين الفتحتين المتصلتين بانابيب‬ ‫المانوميتر (‬ ‫ثانيا‪:‬‬ ‫الرتفاع للعينة )‪: ( h‬‬ ‫‪h= 75.3-69.2=6.10cm‬‬ ‫ثالثا‪:‬‬ ‫الزمن ) ‪: ( t‬‬ ‫‪t= 30sec‬‬ ‫رابعا‪:‬‬ ‫قطر العينة = ‪7.6‬سم‬

‫‪A = π (7.6) 2 / 4 = 45 .36 cm 2‬‬ ‫خامسأ‪:‬‬

‫كمية المتدفقة ‪:‬الماء‬ ‫‪q= 280 cm3/sec‬‬ ‫يكون معامل النفاذية لهذه التربة‪:‬‬ ‫•‬

‫= ‪K‬‬

‫‪q* L‬‬ ‫‪A*T *h‬‬

‫‪= 0.337cm / sec‬‬

‫‪280*10‬‬ ‫‪45.36*30*6.10‬‬

‫=‪K‬‬

‫المناقشة والتعليق‪:‬‬ ‫هناك عدة عوامل يعنمد عليها معامل النفاذية لذلك يجب التطرق لمعرفتها وهي‪:‬‬ ‫التركيب الحبي للتربة ‪ :‬حيث ان قيمة معامل النفاذية للتربة‬ ‫‪-1‬‬ ‫الرملية اكبر منها في التربة الطينية‪.‬‬ ‫المسامية ‪ :‬كلما قلت نسبة الفراغات تقل النفاذية‬ ‫‪-2‬‬ ‫تختلف نفاذية التربة للماء في التجاه الفقي عنه في التجاه‬ ‫‪-3‬‬ ‫العمودي‪.‬‬ ‫الحراره ‪ :‬تؤثر الحرارة على نفوذية التربة للماء حيث بأرتفاع‬ ‫‪-4‬‬ ‫الحرارة تنخفض لزوجة الماء مما يؤدي الى زيادة رشح الماء‪.‬‬ ‫الغازات ‪ :‬كلما زادت نسبة الغازات كلكا قلت النفاذية لذلك قمن‬ ‫‪-5‬‬ ‫في تجربتنا السابقه بعملية تفريغ الهواء‪.‬‬ ‫* ان لمعامل النفاذية اهمية كبيرة عند تنفيذ العديد من المنشأت وخاصة السدود‬ ‫الترابية وهو مهم في حساب سرعة الهبوط وحساب غزارة الجريان ‪.‬‬