Закон фильтрации воды в грунте

Водопроницаемостью грунта называют его способность пропускать через себя свободногравитационную воду под действием разности напоров. От нее зависит скорость уплотнения грунта под нагрузкой.

Движение свободногравитационной воды в грунтах оснований называется фильтрацией (это движение воды в грунте происходит под действием возникающего в нем градиента напора).

Эксперименты показывают, что движение воды в порах грунта происходит по закону ламинарной фильтрации. Математическое выражение этого закона, предложенное А.Дарси (франц. инженер, поставивший эксперименты по изучению фильтрации воды), имеет вид:

,

где ν_f - скорость фильтрации, или объем воды, проходящий через единицу

площади поперечного сечения грунта в единицу времени;

k_f – коэффициент фильтрации - это скорость фильтрации при

гидравлическом градиенте i (I) =1, (м/сут);

i – гидравлический градиент (уклон), равный потере напора Н на пути фильтрации L:

.

Закон ламинарной фильтрации формулируется так: скорость движения (фильтрации) воды в грунте прямо пропорциональна гидравлическому градиенту.

Коэффициент фильтрации измеряется в единицах скорости – см/с или см/год (1 см/с = 3∙10⁷ см/год).

Фильтрация воды в вязких глинистых грунтах имеет свои особенности, связанные с малыми размерами пор и вязким сопротивлением водно-коллоидных пленок, обволакивающих минеральные частицы грунтов.

Фильтрация воды в глинистых грунтах, в отличие от песчаных, начинается лишь при достижении некоторого градиента напора, преодолевающего внутреннее сопротивление движения воды. Зависимость между i и ν_f.