Что влияет на показатели уровня фильтрации?
Показатель водопроницаемости грунтовой породы зависти от ряда естественных или искусственных факторов. Например, давление воды вызванное природными осадками, наводнением или неприродным источником, затем скорость, с которой вода проникает через грунт, наличие природного или искусственного фильтрующего слоя и другие параметры оказывают значительное воздействие на показатели проницаемости.
Согласно ГОСТу на определение коэффициента фильтрации грунтов влияет:
- Минеральный тип почвы, от которого зависит дисперсность твердых частиц грунта. У горных монолитных пород дисперсности нет. Также грунты с мелкими глиняными частичками не пропускают воду.
- Гранулометрический состав — высокую пористость и проницаемость имеют песчаные и крупнообломочные грунты, снижается проницаемость с уменьшением частей грунта. Самая высокая проницаемость у грунтовых пород с круглыми одинаковыми элементами. Чем больше мелких частичек, тем меньше количество пор и объем порового пространства в грунте.
- Скорость фильтрации воды. Она зависит от размера и конфигурации грунтовых пор. Воде легче просачиваться через пустоты, например, в песках, в глинистых и пылеватых грунтах вода может задержаться или подняться из-за воздушных пузырьков, а в монолитные грунты или замкнутые пустоты глины — вовсе не проникает.
- Состав воды. В природе нет абсолютно чистой воды, в ней всегда есть элементы, от которых зависит быстрота фильтрации. К примеру, хлориды натрия и кальция, образуют агрегаты из мельчайших частичек грунта, что увеличивает его пористость и уровень проницаемости. Но нужно понимать, что уже при 10% насыщенности воды солями натрия увеличивается вязкость и связывание воды, что приводит к снижению водопроницаемости грунта.
- Гидростатический напор воды – создается силой гравитации, также его можно воспроизвести струей воды под высоким давлением. От гидростатического воздействия большой силы растет водопроницаемость. Однако смещения структурных частиц грунта может вызывать их уплотнение, поэтому в дальнейшем возможно снижение проницаемости грунта.
- Температурные параметры — нагрев грунта от 0 до 90° повышает коэффициент фильтрации из-за уменьшения вязкости в порах, повышения числа агрегатов, разрыва коллоидных связей и роста числа пустот; снижение температуры уменьшает пористость из-за превращения воды в лед, при таянии льда показатель фильтрации растет.
Способы расчета
Движение воды происходит по сообщающимся пустотам грунта под действием градиента напора, который выражается в отношении давления воды к толщине грунта. Цифровое значение коэффициента фильтрации равно скорости фильтрующейся воды с градиентом напора единица. Получение расчетных данных для вычисления уровня водопроницаемости того или иного грунт предполагает такие методики:
- Полевая — считается одной из наиболее достоверных и результативных, так как изучаются почвы в условиях естественного залегания и скорость прохождения грунтовых вод сквозь них. С этой целью производят откачку жидкости из скважины, подачу воды в шурф с ее нагнетанием и пр.
- Лабораторная — определение фильтрации грунтов в искусственно созданных условиях, где воспроизводят разноградиентный напор и фиксируют, с какой скоростью идет жидкость сквозь образец грунта. Для этого используется прибор в виде цилиндрической емкости с пьезометрами, через которую просачивается вода. Приборы бывают с постоянным или переменным напором.
- Аналитическая — при наличии результатов механического анализа почвы делают расчеты по формулам, которые вычисляют показатели грунтовой фильтрации, опираясь на гранулометрический состав, пористость и уровень однородности грунта. Методика зарекомендовала себя несколько приблизительной и чаще всего работает на определение коэффициента фильтрации песчаных грунтов и гравелистых почв, ее используют вначале исследований.
Данные три метода исследования регламентируются ГОСТом.
Практическое применение показателей водопроницаемости
Сведения о фильтрации грунтовых пород имеют широкое практическое применение в разных отраслях, таких, как гидрогеология, проектные, инженерные и строительные работы, обработка воды и охрана окружающей среды. Показатели проницаемости грунта для воды будет необходим:
- При проектировании и возведении частных домовладений, крупных жилых и промышленных зданий, другое.
- Для прокладки автобанов, трасс, грунтовых путей, железного сообщения, взлетных полос и аэродромов.
- При возведении водохранилищ, дамб и плотин.
- В сфере мелиоративных работ, при планировке дренажных систем и осушении грунтов.
- Для обустройства септиков и канализационных систем, прочее.
Например, определение фильтрации глинистых грунтов необходимо при проектировании и строительстве гидротехнических сооружений, типа дамб, фильтровальных бассейнов, прудов и каналов. Глинистые грунты могут обладать различной проницаемостью и способностью к дренажу, что важно для предотвращения оползней, усадки грунта и других проблем, связанных с влажностью и многое другое.
Преимущества заказа услуги в нашей компании
Компания «Экспертиза РФ» предлагает комплекс услуг в области инженерно-строительных изысканий. Необходимые исследования проводятся в рамках госнормативов, заказчикам предоставляются официальную документацию о состоянии и свойствах грунтов на выбранных для изучения участках. Мы выполняем работы в короткие сроки, а также гарантируем качество и достоверность результатов всех видов независимых строительных экспертиз.
