Грунтовой воды по трем скважинам

Фильтрационные показатели грyнтов. Одним из основных фильтрационных параметров является коэффициент фильтрации К_ф – это скорость фильтрации при напорном градиенте I = 1. Он зависит от размеров и формы пор, свойств воды (вязкость, плотность), минерального состава грунтов, степени засоленности и др. Вязкость воды зависит от температуры, поэтому нередко вводится поправочный температурный коэффициент (0,7 – r 0,03) для приведения к единой температуре 10^оС.

Методы определения. Приближенно оценивают К_ф по табличным данным (табл. 8).

Таблица 8

Характеристика пород	Коэффициент фильтрации Кф, м/сут
1	2
Очень хорошо проницаемые галечники с крупным песком, сильно закарстованные и сильно трещиноватые породы Хорошо проницаемые галечники и гравий, частично с мелким песком, крупный песок, чистый средний песок, закарстованные, трещиноватые и другие породы. Проницаемые галечники и гравий, засоленные мелким песком и частично глиной, средние пески и мелкие, слабозакарстованные, малотрещиноватые и другие породы Слабопроницаемые тонкозернистые пески, супеси, слаботрещиноватые породы Весьма слабопроницаемые суглинки Почти непроницаемые глины, плотные мергели и другие монолитные скальные породы	100 – 1000 и более 100 – 10 10 – 1 1 – 0,1 0,1 – 0,001 < 0,001

Более обоснованные значения К_ф дают расчетные, лабораторные и полевые методы. Расчетные методы используют преимущественно для песков и гравелистых пород. Они связывают коэффициент фильтрации грунта с его гранулометрическим составом, пористостью, степенью однородности и т, д.

Лабораторные методы основаны на изучении скорости движения воды через образец грунта при различных градиентах напора. Все приборы для этих целей могут быть подразделены на два типа: с постоянном напором и с переменным.

Приборы с моделированием постоянства напорного градиента, т.е. установившегося движения (приборы Тима, Тима-Каменского, трубка конструкции СПЕЦГЕО), применимы в основном для грунтов с высокой водопроницаемостью, например для песков (рис. 63).

Рис. 63. Схема прибора для определения

Коэффициента фильтрации в песке

Для суглинков и супесей применяют приборы типа ПВГ (рис. 64), позволяющие определять К_ф образцов с нарушенной и ненарушенной структурой.

Рис. 64. Схема прибора для определения К_ф

В супесях и суглинках

Полевые методы позволяют наиболее достоверно определить К_ф в условиях естественного залегания грунтов, но они более трудоемкие и дорогие в сравнении с лабораторными.

Коэффициент фильтрации водоносных грунтов определяют с помощью откачек воды из скважин, а в случае неводоносных грунтов – методом налива воды в шурфы и нагнетанием воды в скважины.

Расход плоского грунтового потока. Типичный пример плоского потока – движение подземных вод к траншеям, штольням и другим горизонтальным выработкам. Плоский поток может быть грунтовым (безнапорным) и перемещаться в однородных и неоднородных пластах, при горизонтальных и наклонных водоупорах.

При определении расхода грунтового (безнапорного) потока на единицу его ширины в однородных грунтах (рис. 65) на участке от сечения I до сечения II использован закон фильтрации Дарси.

Рис. 65. Схема для расчета плоского водного потока с горизонтальным (а) и наклонным (б) водоупорами

В неоднородных водоносных пластах для определения расхода потока подземных вод вводится среднее значение К_ф.ср.

Приток грунтовых вод к водозаборам. Водозаборы — это сооружения для забора подземных вод в целях водоснабжения, отвода с территорий строительства или понижения их уровней.

Вертикальные водозаборы – буровые скважины и шахтовые колодцы, горизонтальные – траншеи, галереи, штольни, лучевые – водосборные колодцы с водоприемными лучами-фильтрами.

Водозаборы бывают одиночные и групповые. Совершенные вскрывают водоносный горизонт на полную его мощность, а несовершенные – на неполную.

Временный отвод воды (или снижение уровня) на период производства строительных работ называют строительным водозабором, а на весь период эксплуатации объекта – дренажами.

Депрессионные воронки. При откачке воды возникает воронка депрессии с формой в плане близкой к кругу, а в вертикальном разрезе с криволинейными линиями (рис. 66).

Рис. 66. Депрессионная воронка:

1 – точка откачки; 2 – нормальный уровень; S – понижение

уровня в центре воронки; R = радиус воронки

Радиус влияния депрессионной воронки R и крутизна кривых депрессий зависят от водопроницаемости грунтов.

Значение R можно определять: 1) по формулам, 2) бурением скважин и 3) по аналогии с действующими водозаборами.

Из формул используют расчет Кусакина (для ненапорной воды).

Точные значения R получают при бурении скважин (рис. 67).

Рис. 67. Определение радиуса влияния откачки R