книги из ГПНТБ / Поляков А.В. Водоотвод и дренаж на аэродромах

к = й с

<U7

где к -

коэффициент

фильтрации грунта'

в м /су т .;

/} -

коэффициент

размерности

при к

в м /су т., /1 - 1 ;

de -

песков

с = 700 - 500;

эффективный или действующий диаметр в мм, равный

диаметру такого зерна, меньше которого в данном грун­

те содержится 10% зерен

по весу ( de= d /0 ) ;

<Г -

поправка

на температуру,

определяемая по формуле

<Г = 0,70

+ 0,03

t° ,

где

t° - температура воды

по стоградусной

шкале.

Формула Хазена

применима к пескам

с действующим диаметром

фициентом неоднородности

грунта называется отношение -4г=^г-%

где deo~ диаметр такого

зерна,

а е

“ да

меньше которого в данном

грун­

те содержится 60% зерен по весу.

В лабораторных условиях коэффициент фильтрации определяется

постановкой экспериментов

[2 lJ .

Для несвязных грунтов коэффи­

меряются: W - объем воды,

профильтровавшейся за

время

t , и

потеря напора h^

как ревность показаний пьезометров. На ос­

новании данных о

W и t

для каждого опыта подсчитывается

расход Q= ^t- и в

соответствии

с известной площадью сечения

£

фильтрации

V =

Q

.П о

потере

фильтра о) находится скорость

напора htf и длине

пути фильтрации I

подсчитывается

гид­

равлический уклон

I =

.

На основании полученных данных

Хазена <Г = 0,70 + 0 , 0 3 t , где t -

температура

воды в °С , при которой был определен коэффициент к .

От коэффициента фильтрации при температуре

t к коэффи­

1,36 к _

1,56к

Кю ~

€

~

1+0,03371+ 0,000Z2tz ;

где

С

-

поправка

на

температуру, взятая

по формуле Пуазейля

<Г=

I

+

0,0337 t

+

0,00022

tг .

к)0 видно, что с

Из приведенных формул для

определения

Некоторые сведения о значениях коэффициента фильтрации

для

несвязных грунтов приведены в табл.27.

Т а б л и ц а 27

Наименование грунтов

Коэффициент фильтра­

ции в м/сутки

Гравий, галька

................................................

100

и более

Пески крупнозернистые

.................................

80 -

100

Пески среднеэернистые

................................

5 - 3 0

Пески мелкозернистые ...................................

1 - 8

Пески мелкозернистые,

пылеватые ...........

0,2

-

1,0

Супеси легкие,

пылеватые ..........................

0,05

-

0,7

Супеси тяжелые,

пылеватые ........................

0,03

-

0,3

Суглинки легкие и средние, пылеватые

0,1

-

0,2

Суглинки тяжелые, пылеватые....................

0,01

-

0,1

Лесс

естественный...............................

I . . .

0,3

-

0,4

Лесс

глинистый

.............................................

0,004

-

0,02

Рис.130. Схемы к движению грунтовых вод:

а

- фильтрация параллельно и нормально слоям; б - равномерное

движение; в - неравномерное движение

В случае равномерного движения воды параллельно слоям

(

I - const ) очевидно, что сумма расходов отдельных слоев

ходу одного слоя,

имеющего средний

коэффициент фильтрации и

общую мощность, равную сумме толщин отдельных слоев.

В соответствии

с законом Дарси для ширины потока I м име­

ем

<

к1hff 1 + кг Ьг-11*. . . + Knhn-1I =■ Ку h-11 7

откуда

K,/}f + K2h2+ ... + Knhn

к

•г"г

•

7

V =

о)

- - к dH

- к ж

уклоном

/ =

-

) . Формула Дюпюи справедлива для грунтового

потока с

медленно изменяющимся движением

(величина / невели­

ка) и ламинарной фильтрацией. Так же как

и формула Дарси,фор­

мула Дюпюи

положена в основу вывода многих расчетных формул

в теории

и практике фильтрационных расчетов.

§

33. РАСЧЕТ ОДИНОЧНЫХ ДРЕВ

338

где

cj

-

расход воды, п о с т у п а ю щ е й

в дрену с одной стороны

со

-

на I пог.ы дрены;

площадь сечения грунтового потока в сечении I - I ;

V

-

средняя скорость движения воды в сечении I—I ;

к

-

коэффициент фильтрации;

у

-

глубина потока в сечении

I—I ;

= / -

гидравлический

уклон в сечении I - I .

Разделяем переменные и интегрируем в соответствующих пре­

делах

j d x ^ - K y d y

5

X

/(о

9Jda= -A jyafy>

■ к

£

-

т Р - * )

•

%X l

2

Выражение

=~2 ~(уг~ tf)

является

уравнением

кривой депрес­

сии.

Подставляя jc = L

у = Л

,

имеем

и

к (h2-hp)

7

~

-2L

’

где

h -

мощность водоносного

слоя, в м;

h0-

глубина воды в дрене, в м;

L -

предел действия

дрены в

м.

Полученная завиминость для

п именуется формулой Дюпюи.

K(hz- h l)n_

/<(hz-hz)

7 ~ 2 L

L

Если

пренебречь значением

h0 ^ 0,

то получим:

-

при поступлении воды в дрену с

одной стороны

п = л £ -

>

-

7

2 L

при поступлении воды с двух сторон

9 “

кЬг

L

к ( ь г- h o )

( h + h j)

( h - h ^

,

т

9 ~

21

~ К ~ 2

Z-

Kt)cplcP j

h+hB

средняя

глубина

грунтового

потока;

где /?Сп=—л—

Р 1% L

средний уклон кривой депрессии.

1ср= - £ -

(f =KhcpIcp = K

h + hg

Hs -H,

У

2

L

где

Нг,Н1 -

отметки уровня воды.

Величину

понижения уровня

грунтовых вод на

различных рас­

стояниях от дрены (в пределах ее действия)

можно определить,

исходя из

уравнения кривой депрессии:

( у г ~ ь о )

и л и y = V 4 2 " z + / 7 ^ •

Заменяя в

выражении для у

значение Cj по

формуле Дюпюи,

получим