Сопротивление грунта сдвигу есть функция первой степени от

Результаты испытаний

Р3   Р2   Р1   S

песок     Р1 Р2 Р3 Р

+ С глина   Ре С   Р

- угол внутреннего трения грунта

Р_е – давление связности

С – сцепление грунта (начальный параметр прямой)

= С + f Р - математическая формулировка Ш закона механики грунтов или сопротивления грунта сдвигу (закон Кулона).

нормального давления (при консолидированном состоянии грунта).

= f (W) W3 W2 W1 W P

Пределы изменения угла внутреннего трения-?

Для сыпучих грунтов (песков) = 24° 40°   мелкие крупные

Для глинистых грунтов = f(W) = 0 45 о

- определяет прочность грунта

Откос, при учете сцепления С = 0,005 МПа, получил заложение

1: 1,5 – что позволило сократить объем земляных

работ на 61000 м³ на 1 км канала.

4.4 Фильтрационные свойства грунтов

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 т.д. При инженерно-геологических исследованиях практический интерес представляет передвижение воды под влиянием силы тяжести и разности напоров. Скорость напорного движения воды в грунтах зависит от размеров пор грунта, сопротивлений, оказываемых на пути фильтрации, величины действующих напоров и характеризуется численно для того или иного вида грунта при данной неизменной пористости, так называемым коэффициентом фильтрации - К_ф. Коэффициент фильтрации К_ф представляет собой скорость фильтрации при градиенте напора, равном единице. Дарси на основании опытов показал, что движение воды в грунтах в большинстве случаев будет ламинарным, т.е. линии токов воды нигде не пересекаются друг с другом, а расход воды в единицу времени через единицу площади поперечного сечения грунта будет прямо пропорционален гидравлическому градиенту .

Фильтрация воды в вязких глинистых грунтах имеет свои особенности, вызванные размерами пор и вязким сопротивлением водно-коллоидных пленок, обволакивающих частицы грунтов, препятствующих движению воды. Поэтому фильтрация воды в глинистых грунтах начинается только после преодоления сопротивления водно-коллоидных пленок. Напорный градиент, соответствующий началу движения воды, называется начальным гидравлическим градиентом (). Скорость фильтрации воды в глинистых грунтах определяется уравнением

Коэффициент фильтрации используется при подсчете запасов подземных вод, определения водопротока в котлованы и горные выработки, проектировании дренажных сооружений и фильтров, при прогнозе скорости осадок вод насыщенных грунтов, расчете консолидации грунтов, при уплотнении грунтов дренированием и путем откачек грунтовых вод.

Считается (по Саваревскому), что если коэффициент фильтрации , то грунт является водонепроницаемым или водоупорном, взвешивающее действие воды на такой грунт при расчетах не учитывают.

Коэффициенты фильтрации для различных видов грунтов значительно отличаются по величине. В табл.16 приведены средние значения коэффициентов фильтрации для однородных (без каверн) грунтов.

В строительстве фильтрационные свойства грунта связаны:

1. – с инженерными задачами (фильтрация берегов в результате строительства плотин).

2. – с вопросами временного понижения у.г.в. для осушения котлованов.

Н H1 L

По закону Дарси: - кол-во воды t – время I = F – площадь Кф – коэффициент фильтрации I – гидравлический градиент

Скорость фильтрации ;

К_ф – коэффициент фильтрации – это скорость фильтрации при I = 1 ( в см/с, м/сут, см/год. )

К_{ф. песок}= n 10^-2 см/сек

К_{ф. глина}= n 10^-8 см/сек

q q = К_ф I q = К_ф (I-I_н)

песок глина

I_н I

Начальный гидравлический градиент

Фильтрационные характеристики грунтов используются при: