Методические указания к практическим занятиям по учебному модулю “Геология и механика грунтов” УЭМ-1 “геология” для студентов по направлению подготовки 08.03.01 “Строительство” (стр. 9 )

d10 – диаметр частиц соответствующий содержанию их доле в массе грунта в 10% в мм;

n – пористость грунта в отн. ед.

2.2 Расчёт коэффициента фильтрации по формуле Крюгера

Формула Крюгера даёт лучшие результаты для среднезернистых песков:

n – пористость; - средний диаметр частиц в мм.:.

- содержание отдельных фракций грунта по массе в относительных единицах;

- среднее значение диаметра частиц в каждой фракции, в мм, определяется по меньшему диаметру частиц каждой фракции умножением на 1,4, для самой тонкой фракции делением наибольшего диаметра на 1,4.

2.3 Расчёт коэффициента фильтрации по формуле Цункера

Формула Цункера применяется для расчёта коэффициента фильтрации мелкозернистых и среднезернистых песков.

n – пористость грунта; С – коэффициент формы зёрен песка; U – относительная величина удельной поверхность грунта, показывающая во сколько раз суммарная поверхность частиц грунта в 1см3 больше суммарной поверхности того же количества грунта сложенного частицами диаметром d=1,0мм; С – коэффициент учитывающий форму зёрен песка.

Значение коэффициента С при температуре t=00C

	Характеристика песка	С, м/сутки
1 2 3 4	Равнозернистый, с гладкими округлыми зёрнами Равнозернистый, с шершавыми малоокатанными зёрнами Неравнозернистый Неравнозернистый, нечистый, с угловатыми зёрнами	1160 680 580 340

Суммарная поверхность частиц грунта (Аd) может быть вычислена по среднему (действующему) диаметру :

n – пористость;

2.4 Температурная поправка

Все представленные формулы для определения коэффициента фильтрации приведены для температуры воды t=00C. При изменении температуры вязкость воды уменьшается, что влияет на фильтрацию воды в грунте. В практических расчётах можно учитывать температурную поправку:

- коэффициент фильтрации при t=00C;

Кt =(1+0,0429t) – температурная поправка.

3 Расчёт водопритока в строительный котлован

3.1 Водоприток в совершенный котлован обеспечивается за счёт фильтрации воды через стенки. Величина водопритока может быть определена по зависимости:

r0 - радиус эквивалентного по площади круга, R – радиус влияния, .

Величины Н, S, bxl заданы. Величина Кф – коэффициента фильтрации принимается из заданий 19 и 20.

3.2 Для несовершенного котлована фильтрация воды обеспечивается через стенки и днище. Величина водопритока может быть вычислена по зависимости:

;

При определении радиуса влияния принять H=S; .

Пример 1: Водоносный слой безнапорных вод характеризуется мощностью Н=3,9м. Опробывание с целью определения коэффициента фильтрации выполнено в совершенной скважине d=200мм. При установившемся дебите воды понижение её поверхности составить S=1,9м, радиус депрессии составит R=65,4м. Q=395,4м3/сутки. Определить коэффициент фильтрации грунта:

Пример 2. По данным гранулометрического анализа песчаного грунта определить его коэффициент фильтрации при е=0,62.

Гранулометрический состав грунта Md в % по фракциям
>5,0	5,0…2,0	2,0…1,0	1,0…0,5	0,5…0,25	0,25…0,10	0,10….0,05	0,05…0,01	0,01…0,005	0,005...0,002	<0,002
0,0	4,0	5,0	20,0	29,0	20,0	18,0	2,0	1,0	1,0	0,0

Частиц крупностью d>0,25мм содержится - песок средней крупности.

Расчёт коэффициента фильтрации выполняется по формуле Цункера:

; ;

Пример 3. Выполнить расчёт водопритока в котлован с размерами в плане 24х24м dk =5,0м. Устроенного в слое песка средней крупности Кф =2,61м/сут, если мощность водоносного слоя 4,0м. Котлован совершенный, ниже залегает суглинок с Кф<105см/сек. Сбор воды в котловане выполняется в каналы устроенные по контуру.

Приложение 9

Выделение инженерно – геологического элемента в напластовании грунтов на строительной площадке

1 Общие сведения

Инженерно – геологический элемент это выделенное в объёме напластования геологическое тело (слой, прослой, линза и др) которое характеризуется обобщенными показателями состава и свойств слагающих его пород. В пределах одного инженерно – геологического тела однородного по генетическим признакам, может быть выделено несколько инженерно – геологических элементов из-за различия в показателях состава, состояния, отдельных свойств или комплекса показателей. Кроме того на одном и том же геологическом разрезе могут быть выделены различные инженерно – геологические элементы в зависимости от стадии проектирования и решаемых задач.

Основные требования к выделению инженерно – геологических элементов:

Породы и их изменчивость

Характеристика пород и их изменчивости

Крупнообломочные Песчаные Глинистые Характер пространственной изменчивости по каждой из пород

Гранулометрический состав, общая влажность, влажность мелкого заполнителя Гранулометрический состав, коэффициент пористости, влажность Пределы и число пластичности, влажность, индекс текучести, коэффициент пористости Закономерная, если коэффициент вариации закономерно изменяющийся характеристики не превышает 0,15 для коэффициента пористости и влажности; 0,30 для характеристик механических свойств; 0,05 для удельного веса; 0,01 для удельного веса минеральной части.

Показатели физических, деформационных и прочностных свойств определяются по результатам испытаний на образцах взятых в разных зонах по глубине и простиранию инженерно – геологического элемента или по результатам полевых испытаний.

Рис.1 Схема опробывания грунта в инженерно – геологическом теле сложенном глинами ленточными Выделение инженерно – геологических элементов выполнено по состоянию: - полутвёрдое - тугопластичное.

2 Выделение инженерно – геологических элементов по показателям физических свойств

По результатам изысканий в каждом выделенном теле по генетическим признакам в разных зонах по глубине и простиранию, выполняется отбор образцов. Для каждого образца выполняется определение характеристик по результатам опробывания в количестве не менее 2х определений. Из полученных частных значений характеристики Аi, как среднего значения для каждого образца определяется нормативное значений как Аn как среднее арифметическая величина из частных значений (Аn) и её коэффициент вариации (). Обработка результатов опробывания выполняется в форме таблицы.

Таблица 1

Аi

Ai – частное значение характеристики в разных зонах по глубине и простиранию инженерно – геологического тела;