Гидротехнические сооружения. Том II

Здесь К скорость фильтрации через толщу грунта в 1 м при напоре 1 м, т. е. скорость фильтрации при гоадиенте равном единице. Эта величина К носит название коэфициента фильтрации. Она зависит от формы и размера зерен, их подбора по крупности, плотности смеси, порозности и температуры. До сих нор не удалось установить строгой ма тематической зависимости, вследствие чего надеж ную величину коэфициента фильтрации можно получить лишь из опыта. Фильтрация происходит вследствие разности горизонтов воды выше и ниже плотины, считая по течению. Она сопровождается падением напора по пути фильтрации. При движении воды возни кает давление ее на грунтовой скелет, возрастаю щее с возрастанием градиента. Д а в л е н и е п е с к а с в о д о й на д н о с о с у д а 18. О ДАВЛЕНИИ ВОДЫ НА ГРУНТ ПРИ ФИЛЬТРАЦИИ

и соответствующий момент З Ы Г 16 [ 9 m =

1602 ( а + 2) 1 3 ( а + 2)

1 f 2 ) J '

С точки зрения величины 5 прием Bligh дает слишком малые ее значения при | ) < 0 , 5 и слиш ком большие при ß > 0 , 5 .

7 S 9 1.0 д,

б

Величина /7 б зависимости am поло/копия апунта

В

Y& — вес 1 м Л вещест ва песка; Y(O — 1) — вес 1 Ж 3 ве щества песка в воде; Y (о — 1) (1 — п) — вес 1 М 3 песка с пу стотами.

б — удельным вес пес ка; Y — вес 1 м Л воды; я —процент пустот в песке; Y• (1 — п) — вес вытес ненной воды на 1 м 3 песка;

Рис. 249

При \і = 0 (шпунт с верховой грани) ошибка достигает 20% при а = 1 и 10% при а = 8. При р = 0,5 ошибка равна Опри всех а (шпунт посредине, что нерационально). Для ß = 1,0 ошиб ка равна 8%, мало завися при этом от величины а. Величина M по Bligh получаетсл слишком ма лой при ß < 0 , 7 и недостаточной при ß > 0,7. Для [4 = 0 ошибка равна 30% при всех а; при увеличении ß до 0,7 ошибка постепенно падает до нуля. 16. ПОСТАНОВКА ИНЖЕНЕРНОМ ЗАДАЧИ О ФИЛЬТРАЦИИ При проектировании плотин необходимо: 1) обезопасить сооружение от подмыва филь трующей водой; 2) свести фильтрационные потери к допусти мому минимуму; 3) обеспечить устойчивость сооружения при всех возможных схемах нагрузки, включая взве шивание и учитывая вес движущейся воды над флютбетом; 4) так запроектировать сооружение и распре делить массы, чтобы всемерно уменьшить осадку, в особенности неравномерную; неизбежно остаю щаяся осадка не должна вызывать появления трещин; 5) рациональным образом погасить энергию воды, движущейся над флюгбетом, избежав размыва русла за плотиной и у берегов. Изложенное надо помнить, трактуя вопрос о фильтрации. 17. ЗАКОН ДАРСИ Аналитически он изображается так:

Давление на дно сосуда

q = Yi а (/г, + Аз) + Г ah 3 ip — 1) (1 — /г). Если вода движется вверх в сосуде, наполнен ном песком, то критический случай при всплы ваиии песка (плывун) имеем, когда вес песка в воде становится равным силе, выталкивающей песок, т. е. когда Y ah = y al (1 — n) (Si — 1), откуда 4 - <* - 1) ( 1 - n). Приняв 8 = 2,65 для кварцевого песка, полу чим таблицу величин критического градиента і" (табл. 20). Таблица 20

0,50

0,35

0,40

0,45

0,30

Порозность . . Критический градиент і кр

1,07

0,99

0,91

0,825

1,15

порозности i Следовательно с увеличением падает. С уменьшением величины î этот коэфициент становится еще меньше, т. е. опасность вымыва ния основной массы песка (а не глинистых частиц из песка) возрастает. Глинистые частицы покидают песок при ѵ бр = 1 мм/сек, см. том ), раздел Л, 111, 16. Рис. 250 изображает движение воды по одной из линий тока с показанием сил веса и выталки вания песчинки.

h

ѵ = К

L

Q = Ш • V •—