Водні властивості ґрунтів

1. Коефіцієнт фільтрації

У наведених вище рівняннях, які описують рух підземних вод, головною розрахунковою величиною є коефіцієнт фільтрації. Він кількісно характеризує фільтраційні властивості гірських порід і тому його часто застосовують при вирішенні багатьох практичних питань.

Коефіцієнт фільтрації визначають такими способами:

а)      польовими дослідно-фільтраційними роботами – відкачками, наливанням, нагнітанням та інфільтрацією з шурфів;

б)      різноманітними приладами;

в)      емпіричними формулами.

Серед польових методів найпростішим є метод проф. Болдирєва. Його застосовують для визначення коефіцієнта фільтрації в зоні аерації. Необхідно відрити шурф на потрібну глибину для досягнення ґрунту, який досліджують. При цьому відстань до рівня ґрунтових вод повинна перевищувати 0,5 м. В одному з кутів дна шурфу додатково відривають зумпф з такими розмірами: довжина 25-30 см; ширина 25-30 см; глибина 30-35 см. Біля шурфу встановлюють бак з водою. За допомогою шланга воду подають до зумпфа. Лінійка, яка встановлена на дно зумпфа дозволяє визначати рівень води. Кран на шланзі допомагає добитися такої подачі води, щоб її рівень був постійним. Тобто кількість води, яка прибуває з бака до зумпфа, дорівнює кількості води, яка фільтрується крізь ґрунт дна. Після встановлення постійного рівня води в зумпфі тричі заповнюємо водою із шланга мірний циліндр відомого об’єму V. При цьому визначаємо час, необхідний для його заповнення. Для подальших розрахунків знаходимо середнє арифметичне з трьох вимірів часу t. (рис. 5.5).

Визначимо постійну витрату води за формулою (5.5)

 .                                                   (5.5)

Рис. 5.5. Визначення коефіцієнта фільтрації методом проф. Болдирєва

 

Площу фільтрації визначаємо з врахуванням розмірів дна зумпфа. Приймаємо, що гідравлічний градієнт І=1.

Таким чином, з формули (5.2) одержуємо значення коефіцієнта фільтрації

 

                                                (5.6)

 

У випадку, коли треба визначити вид ґрунту якщо відомий його коефіцієнт фільтрації, користуються таблицею (табл. 5.1).

 

Таблиця 5.1

Значення коефіцієнта К_ф для деяких ґрунтів