Гидротехнические сооружения. Том II

Б. ГРУНТОВЫЕ ВОДЫ В В Е Д Е H И Е

Вопросы движения грунтовых вод составляют раздел гидравлики, наименее изученный и вместе с тем весьма важный с точки зрения применения этих вопросов к самым разнообразным случаям инженерной практики. Несмотря на обилие сведений по указанной дис циплине, появившихся за последнее время в ли тературе, можно считать, что и в настоящий мо мент отсутствует систематический подбор мате риалов, который представлял бы сводку всего комплекса важнейших сведений о грунтовых во дах. Существенным отличием гидравлики грунто вых вод от общей гидравлики надземных потоков 1. КОЭФИЦИЕИТ ПОРОЗНОСТИ И МЕХА НИЧЕСКИЙ СОСТАВ ГРУНТА Степень пористости горной породы принято определять отношением объема пор к полному объему породы. Это отношение носит название коэфициента порозности и выражается в процен тах. Таким образом, если объем 'частиц породы составляет А, объем пор В, то коэфициеит по розности в процентах выражается величиной Некоторые исследователи (например Терцаги) находят более удобным понимать иод коэфнци енгом порозности величину, выражающую отно шение объема пор В к объему ютиц Л данного образца породы. В этом обозначении величина ко эфициента порозности будет В Следует отметить однако, что наибольшим рас пространением для выражения коэфициента по розности пользуется формула (1). Коэфициеит порозности, характеризуя грунт с точки зрения суммарного количества заклю чающихся в нем пор, не дает однако представле ния о величине этих пор, так же как и о вели чине составляющих грунт частиц или зерен грун та. Для характеристики грунта с этой стороны служат данные так называемого механического анализа грунта Г >, Описание методики производства механиче ских анализов, приводится в курсах почвоведения. См. также работу инж. И. И. 3 а у е р б p е й. Об зор современных германских работ по устано влению связи между водными свойствами и меха ническим составом почво-грунтов, изд. ГНМИ, Ленинград, 1927 г

является то, что область эта весьма тесно сопри касается с рядом дисциплин, не имеющих пря мого отношения к гидравлике. При изучении движения грунтовых вод невозможно оставаться лишь в узких рамках гидравлики, так как явле ние фильтрации неизбежно связывается с вопро сами, составляющими предмет изучения физики, почвоведения, механики грунтов и пр. Поэтому при составлении настоящего раздела мы даем краткое изложение вопросов движения грунто вых вод в связи с тем необходимым минимумом све дений, не относящихся по существу к области гидравлики, который совершенно необходим для уяснеиия законов фильтрации. Совокупность данных, получаемых в резуль тате механического анализа, определяет так на зываемый гранулометрический состав грунта и представляет рад относительных величин, ха рактеризующих собой содержание зерен раз личной крупности в рассматриваемом грунте. Ме ханический состав и характер пористой сети грунта играет чрезвычайно большую роль во всех вопросах, связанных с подземными водами, и определяет собой как условия равновесия под земных вод, так и условия движения подзем ной воды во всех ее видах. Под влажностью горной породы обычно под разумевают выраженное в процентах отношение веса содержащейся в породе воды к полному весу рассматриваемого объема горной породы. Наибольшая степень влажности грунта соот ветствует такому состоянию породы, при кото ром все норы ее оказываются заполненными водой. Такой грунт называется насыщенным водой; влажность грунта в этом его состоянии назы вается п о л н о й в л а г о е м к о ст ь ю г р у н т а . Все степени влажности, меньшие этой величины, характеризуют состояния грунта лишь при ча стичном заполнении нор водой, в то время как свободные пространства пор оказываются при этом заполненными воздухом. Способность сухого грунта абсорбировать воду из находящихся в атмосфере водных паров носит название гигроскопичности почвы. Вода, обра зующаяся в грунте в результате этого процесса, называется гигроскопической водой. Этот про цесс поглощения почвой воды из воздуха об условливается действием молекулярных сил сце пления, проявляющихся между парообразной во дой атмосферы и почвенными частицами. Дей ствие этих молекулярных сил настолько велико. 2. ВЛАЖНОСТЬ. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОДЗЕМНОЙ ВОДЫ

I. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ГРУНТОВЫХ ВОДАХ