7. Умови виникнення фільтраційного випору
Фільтраційний потік за певних умов може викликати такі деформації ґрунтів: випор, механічну суфозію, контактний розмив
Випор – руйнування ґрунту під впливом висхідного фільтраційного потоку, при якому починає рухатися деякий об’єм ґрунту з усіма фракціями, що його складають. Частина ґрунту при цьому розпушується, збільшуються пористість і розміри пор.
8 Фізико-хімічна дія водного середовища на гтс
Фізико-хімічна дія води позначається на матеріалі споруди та на водонепроникному грунті основи. Так, що рухається з великими швидкостями вода, особливо якщо вона тягне з собою наноси, стирає поверхні споруди, руйнує річкове ложе; металеві частини піддаються корозії, внаслідок чого корисна товщина їх поступово зменшується. Бетонні частини споруд, перебуваючи під дією фільтрується через них води, можуть руйнуватися в результаті вилуговування з них незв'язною (вільно) вапна, якщо вода має агресивними (по відношенню до бетону) властивостями.
Фізико-хімічна дія води викликає корозію металевих елементів, навігацію, яка може виникати в зонах, де потік обтікає споруду з великими швидкостями і утворюється значний вакуум, хімічну суфозію в ґрунтах основи, які містять легкорозчинні речовини (кам'яну сіль, гіпс) тощо.
9. Теоретичні основи фільтрації. Виведення рі-ня Лапласа
10. Виведення рі-ня нерозривності для фільтраційного потоку
11. Метод лінійної контурної фільтрації для розрахунку напірної фільтрації.(ст 40)
До опублікування теорії руху ґрунтових вод під гідротехнічними спорудами М. М. Павловського [1] в світовій практиці і в Росії для визначення розрахункових тисків на флютбет застосовували, в основному, метод лінійно-контурної фільтрації. За кордоном автором цього методу вважається англійський інженер Бляй, але в Росії ще задовго до його опублікування інженери-гідротехніки застосовували при розрахунках цей метод. Згідно цього методу емпірична залежність для визначення необхідної довжини розгорнутого підземного контуру має вигляд
, (1.1) CH L
де С - уклонний коефіцієнт, який залежить від виду грунту; Н - напір води на споруду.
З формули (1.1) видно, що коефіцієнт С є обернена величина середнього уклону, який дорівнює відношенню напору до довжини розгорнутого підземного контуру.
Рис. 1.5. Схема флютбету і побудова епюри фільтраційних напорів за методом лінійно-контурної фільтрації (ЛКФ): а – схема флютбету; б – епюра фільтраційних напорів на розгорнутий контур флютбету
Таким чином, незалежно від того з яких елементів буде складено підземний контур (вертикальних або горизонтальних), середній уклон в кожному конкретному випадку залишається постійним, а це означає, що тиск розподіляється за лінійним законом. Для розрахунку підземний контур флютбету витягується в пряму, яка називається розгорнутим підземним контуром флютбету (лінія 1-2- 3-4-5-6-7) (рис.1.5, б). Довжина прямої Lр співставляється з довжиною L, розрахованою за залежністю (1.1) і, якщо Lр < L, то її збільшують, добиваючись виконання умови Lр ≥ L.
В зв'язку з тим, що розподіл напору є лінійним, епюра напорів на розгорнутий контур флютбету має вигляд трикутника. Ординату напору в довільно вибраній точці М підземного контуру можна визначити за залежністю
, (1.2) р х LHх h
де х – відстань від кінцевої частини водобою на розгорнутому контурі до вибраної ординати.
Значення напорів в окремих точках підземного контуру на існуючих спорудах і розрахованих за залежністю (1.2) в більшості випадків не співпадали, тому що уклонний коефіцієнт, як характеристика грунту, досить наближена і не враховує складність руху ґрунтового потоку.
Рис. 1.1. Напірний рух фільтраційного потоку в основі споруд: 1 – область фільтрації; 2 – підошва споруди; 3 – водоупор