Задание № 5 Проанализируйте гидрогеологические особенности площадки строительст-
ва по построенному в предыдущем задании разрезу. Укажите водоупорные и водопроницаемые слои, мощность зоны аэрации, типы встреченных подземных вод по условиям залегания.
Задание № 6 Приведите формулу основного закона движения подводных вод – закона
Дарси. Назовите методы определения коэффициента фильтрации и определите его значение для песка по приведенным ниже результатам испытаний в фильтрационном приборе.
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант |
Температура |
Площадь об- |
|
3 |
|
||
Расход воды Q, смP /с, при градиен- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
0 |
С |
2 |
|
|
те напора J |
|
|
воды, P |
разца А, смP |
|
|
|
||
|
|
P |
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
1 |
2 |
0 |
21 |
|
40 |
|
0,30 |
0,60 |
1,23 |
1 |
17 |
|
100 |
|
0,05 |
0,10 |
0,21 |
2 |
25 |
|
40 |
|
0,20 |
0,43 |
0,87 |
3 |
22 |
|
25 |
|
0,37 |
0,75 |
1,47 |
4 |
19 |
|
60 |
|
0,06 |
0,12 |
0,25 |
5 |
21 |
|
60 |
|
0,11 |
0,24 |
0,47 |
6 |
24 |
|
25 |
|
0,24 |
0,50 |
1,00 |
7 |
19 |
|
40 |
|
0,09 |
0,19 |
0,38 |
8 |
20 |
|
25 |
|
0,30 |
0,62 |
1,24 |
9 |
16 |
|
60 |
|
0,09 |
0,18 |
0,35 |
П |
18 |
|
100 |
|
0,03 |
0,08 |
0,15 |
Пример решения:
Вычисляем скорость фильтрации по формуле v = Q/A при заданных градиентах напора J:
ν0,5 = |
0.03 |
= 3 10−4 см/ с; ν1.0 |
= |
|
0,08 |
=8 10 |
−4 см/ с; ν2.0 = |
0,15 |
=15 10−4 |
см/ с |
|||
|
100 |
|
|
||||||||||
100 |
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|||||
Строим график зависимости ν = f (J ) и определяем коэффициент фильтра- |
|||||||||||||
ции как тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс (рис. 3): |
|
|
|||||||||||
|
|
k = tqα = |
|
ν |
= |
16 10−4 |
|
=8 10−4 см/ с |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
J |
2 |
|
|
|
|
|
||
22
Для перевода коэффициента фильтрации из см/с в м/сут используется ко-
эффициент 864: k = 8 10-P 4P см/с 864 = 0,69 м/сут.
Скорость, V 10P-4смP /с
15
10
5
α
0 
0 |
1 |
2 |
Градиент напора, J
Рис. 3. Зависимость скоростей фильтрации V от градиента напора J
Согласно ГОСТ 25584-90 значение коэффициента фильтрации приводят к температуре 10 °C:
k10 |
= |
|
k |
= |
0,69 |
= 0,56 м/ сут. |
|
0,7 |
+0,03Tw |
0,7 +0,03 18 |
|||||
|
|
|
|
Задание № 7 Дайте определение понятий "кривая депрессии" и "радиус влияния". Опре-
делите приток воды в котлован, схема которого показана на рис. 4. Исходные данные приведены ниже, коэффициент фильтрации песка определен в задании № 6.
Вариант |
Абсолютные отметки, м |
Размеры котлована, м |
||
уровня |
кровли |
длина, |
ширина, |
|
|
грунтовых вод |
водоупора |
l |
b |
0 |
25,30 |
22,80 |
50 |
18 |
1 |
6,20 |
3,70 |
52 |
25 |
2 |
33,70 |
31,15 |
64 |
38 |
3 |
5,35 |
2,75 |
46 |
42 |
4 |
4,65 |
1,90 |
39 |
37 |
5 |
24,90 |
22,20 |
65 |
25 |
6 |
13,95 |
11,15 |
50 |
22 |
23
7 |
5,85 |
|
3,05 |
|
30 |
14 |
8 |
15,70 |
|
12,80 |
|
56 |
56 |
9 |
3,65 |
|
0,70 |
|
150 |
100 |
П |
14,20 |
|
11,20 |
|
80 |
30 |
|
|
r0B B |
|
R |
|
|
УГВ
H
Рис 4. Схема котлована
Пример решения:
Определяем мощность водоносного слоя H = 14,20 – 11,20 = 3,0 м.
Вычисляем радиус влияния (депрессии) грунтовых вод по формуле Кусакина:
R = 2 S 
Hk 10 = 2 3 
3 0,56 = 7,78 м
где S – понижение уровня; в данном случае котлован осушается полностью, поэтому S = H.
Находим условный радиус, т.е. радиус круглого котлована с той же площадью:
r = l b |
=0,564 l b = 0,564 80 30 = 27,63 м |
|
0 |
π |
|
|
|
|
Приток воды в котлован:
Q = |
π k10 H 2 |
= 63,8 |
м |
3 |
||
ln(R + r10 ) |
−ln 27,63 |
сут |
||||
|
|
|
||||
Задание № 8 Для осушения городской территории проектируется систематический дре-
наж с горизонтальными дренами совершенного типа (рис. 5). Абсолютные от-
24
метки УГВ и кровли водоупора возьмите из предыдущего задания, коэффициент фильтрации песка – из задания № 6, интенсивность просачивания атмосферных осадков и хозяйственно-промышленных вод v = 6 10-P 4P м/сут.
УГВ |
|
H |
S |
|
hB maxB |
|
a |
1) |
2) |
Рис. 5. Расчетная схема осушаемого массива грунта: 1 – в естественных условиях; 2 – после устройства дренажа
Определите расстояние между дренами и их дебиты (приток воды в дрену) при норме осушения 2 м. Укажите, какие типы дренажей применяются в строительстве.
Пример решения:
Находим максимально допустимую высоту пониженного уровня грунтовых вод в междренном пространстве над водоупором:
hmax = H − S = (14,2 −11,2) −2,0 =1,0 м
Расстояние между дренами начисляем по формуле Роте:
a = 2hmax |
k10 = 2 1,0 |
0,56 |
= 61,1 м; |
|
νi |
(6 10−4 ) |
|
и принимаем a = 60 м.
Дебит каждой дрены длиной 100 м:
q =100 a ν |
i |
=100 60 6 10 |
−4 |
= 3,6 |
м3 |
|
|
||||
i |
|
|
|
сут |
|
|
|
|
|
|