Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Водопроницаемость грунтов. Закон фильтрации

Водопроницаемость грунтов. Закон фильтрации

21.07.2017

Основной закон движения свободной грунтовой воды впервые установлен французским инженером А. Дарси в 1885 г. Формулировка его такова: «Количество воды, фильтрующейся через грунт в единицу времени, прямо пропорционально площади поперечного сечения и разности напоров на рассматриваемом участке и обратно пропорционально длине пути фильтрации».
Рассмотрим движение потока грунтовой воды через сечение BC. Выделим в этом сечении площадь F. Обозначим количество воды, протекающей через это сечение в единицу времени, через Q. Согласно рис. 6, горизонтальную проекцию пути движения грунтового потока между рассматриваемыми точками А и В обозначим через L и превышение точки А над В — через Н.
Тогда по закону Дарси

Падение грунтового потока характеризуется гидравлическим уклоном I = H/L. Тогда Q можно представить в виде Q = KFL, где К — коэффициент фильтрации, зависящий от степени водопроницаемости грунта и имеющий размерность см/сек.
От точки А к точке В вода, просачиваясь через поры грунта, движется по сложному извилистому пути. Ho под скоростью фильтрации q понимается не действительная скорость движения воды по извилистым путям, а отношение q = Q/F, где Q — количество воды, проходящей в единицу времени через площадь F, под которой в данном случае понимают все сечение (площадь пор и частиц). Сопоставляя эту формулу с первоначальной, получим:

Наблюдающиеся в природе скорости движения грунтовой воды даже в песчаных грунтах обычно незначительны, и чаще всего они бывают в пределах одного или нескольких метров в сутки. Ho в отдельных случаях, например, в крупнопесчаных и гравелистых грунтах, коэффициент фильтрации может доходить до 100—150 м/сут. Для глинистых грунтов скорости эти значительно меньше, падая почти до нуля. Поэтому иногда говорят о водонепроницаемости глинистого грунта. Ho это неточно, поскольку абсолютно водонепроницаемых грунтов в природе нет.
Примерные значения коэффициента фильтрации различных грунтов приведены в табл. 13.
Чтобы выразить коэффициенты фильтрации в см/год, можно принять, что 1 см/сек = 3,15*10в7 см/год; 1 см/сек равен 864 м/сут.
В глинистых грунтах на процесс фильтрации воды большое действие оказывает наличие связанной воды, которая препятствует движению свободной воды.

Уравнение (23) для глинистых грунтов будет иметь вид:

где Iн — начальный напорный градиент, необходимый для преодоления сопротивления связанной воды.
Таким образом, фильтрация воды в глинистых грунтах начнется только в случае, когда напорный градиент I будет больше начального для данного грунта градиента Iн.
Под фундаментом фильтрация воды возникает, главным образом, при действии напоров, вызываемых внешней нагрузкой. В этом случае величина напора равна высоте столба воды, вес которого соответствует давлению р под фундаментом, и определяется по следующей формуле: