Где используется коэффициент фильтрации грунта?
Водопроницаемостью грунтов называют способность их пропускать сквозь себя воду.
Вода в порах грунтов может передвигаться под влиянием ряда причин: силы тяжести; внешнего давления; капиллярных сил; адсорбционных сил, развивающихся на поверхности раздела твердых частиц и воды; промерзания породы; давления газов и др. При инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях чаще всего практический интерес представляет передвижение воды под влиянием силы тяжести.
Численно водопроницаемость характеризуется так называемым коэффициентом фильтрации k .
Коэффициент фильтрации представляет собой скорость фильтрации при напорном градиенте, равном единице:
Инженерно-геологические изыскания. Водопроницаемость грунтов. Формула.
Выражают коэффициент фильтрации обычно в см/сек или чаще в м/сутки.
Коэффициент фильтрации используется при подсчете запасов подземных вод, определении притока воды в строительные котлованы и горные выработки, при расчете утечек воды из водохранилищ, проектировании дренажных сооружений и фильтров, а также при ряде других расчетов.
Для определения коэффициента фильтрации грунтов существует ряд методов, которые могут быть подразделены на три основные группы:
• полевое опытное определение k с помощью откачки или налива;
• непосредственное лабораторное определение k в приборах;
• косвенное определение k путем вычисления по данным механических анализов и пористости грунта.
Наиболее общую характеристику водопроницаемости грунта дают полевые опытные работы. Лабораторные определения коэффициента фильтрации характеризуют водопроницаемость отдельных «точек» водоносного слоя. При этом более близкую к естественным условиям картину дают определения на образцах с ненарушенной структурой. Для связных структурных грунтов определения на образцах с нарушенной структурой совершенно не отражают их естественной водопроницаемости. Определение коэффициента фильтрации путем расчета по данным механического состава и пористости грунтов, применяемое только для песков, является приближенным и может быть рекомендовано только для предварительных, ориентировочных расчетов.
Чем обусловлено наличие начального градиента напора в пылевато-глинистых грунтах?
Увеличение градиента приводит к постепенному, очень медленному развитию фильтрации. Наконец, при некоторых значениях гидравлического градиента устанавливается постоянный режим фильтрации. Во многих случаях исключают из рассмотрения начальный криволинейный участок и закон ламинарной фильтрации для пылевато-глинистых грунтов принимают в виде.
При действующем градиенте напора меньше начального значения фильтрация в водонасыщенном грунте практически не возникает, а следовательно отсутствует возможность уплотнения грунта.
При расчетах осадок оснований мощность зоны уплотнения иногда ограничивают той глубиной, где выполняется условие
Какие допущения приняты при определении напряжений в массиве грунта?
При решении вопроса о распределении напряжений в массиве грунта обычно исходят из основного допущения, что грунт является однородным линейно деформируемым телом. Упругие и остаточные деформации грунта принимаются пропорциональными напряжениям, действующим в рассматриваемой точке. Это допущение позволяет использовать решения математической теории упругости в тех случаях, когда рассматриваются деформации грунтов при одноразовом загружении основания.
При определении напряжений в массиве основания можно было бы учитывать анизотропность отдельных слоев грунта, слоистый характер напластования и изменение деформативных характеристик грунта по глубине отдельного слоя. Однако это существенно усложнило бы расчет. Поэтому при решении практических задач, как правило, принимаются простейшие решения теории упругости о распределении напряжений в однородном изотропном линейно деформируемом полупространстве.
Первое допущение обеспечивает возможность использования для расчетов напряжений в массиве грунта аппарата теории упругости, а второе – при известных напряжениях рассчитывать конечные деформации основания. Использование теории линейного деформирования грунта всегда требует установления предела ее применимости.
Почему при определении напряжений в массиве грунта от действия сосредоточенной силы нельзя применять Z=0?
Как определяется напряжение в точке при наличии нескольких сосредоточенных сил на поверхности грунта?
Вертикальные напряжения в расчетной точке М определяют по формуле
Z σ = K N/ Z 2
Коэффициент К, зависящий от безразмерного параметра r/z, приводится в справочных данных.
Z – глубина точки; r – расстояние от точки до линии действия силы; М – рассматриваемая точка; N – сосредоточенная вертикальная сила.
Как выглядят эпюры распределения напряжений в массиве грунта от действия сосредоточенной силы в вертикальной плоскости под точкой приложения силы и в горизонтальной плоскости на некоторой глубине от поверхности грунта?
Укажите последовательность решения задачи определения напряжений в массиве грунта при прямоугольной форме площадки загружения.
В чем суть метода угловых точек?
Определение напряжений σz при действии местного равномерно распределенного