Рассматриваются вопросы, связанные с изучением фильтрационно-суффозионных свойств связных и несвязных грунтов. Приводится сравнение различных методов исследовании фильтрационно-суффозионных свойств грунтов. Определена граница их применения, даются практические рекомендации по проведению экспериментов и обработке их результатов. Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников, занимающихся исследованием фильтрационно-суффозионных свойств грунтов. Она может служить также пособием для студентов соответствующих кафедр ВУЗов.

Введение

Глава I. Понятие о коэффициенте фильтрации

Глава II. Полевые методы определения коэффициента фильтрации грунтов
1. Метод опытных откачек
2. Метод налива воды в шурфы
3. Метод опытных нагнетаний
4. Метод индикаторов
5. Метод напорной фильтрации
6. Методы, основанные на восстановлении уровня воды в скважине

Глава III. Лабораторные методы определения коэффициента фильтрации грунтов
1. Определение коэффициента фильтрации грунтов без учета влияния нагрузки
2. Компрессионно-фильтрационные испытания грунтов

Глава IV. Расчетные методы определения коэффициента фильтрации грунтов

Глава V. Фильтрационно-суффозионные испытания на крупномасштабных моделях на площадках крупных гидроузлов
1. Цель исследований
2. Построение крупных моделей и методика проведения опытов
3. Анализ результатов опытов
4. Практические рекомендации

Глава VI. Некоторые вопросы методики проведения фильтрационных исследований
1. Определение гидродинамических характеристик при испытании суффозионных грунтов
2. Результаты исследования качества воды для проведения фильтрационных испытаний
3. Некоторые приспособления и приемы, повышающие чистоту экспериментов

Глава VII. Размещение мест отбора и определение количества проб. Обработка результатов измерений
1. Размещение мест отбора проб
2. Определение количества измерений

Приложение 1. Коэффициент гидравлического трения для пористой среды при ламинарном движении жидкости
Приложение 2. О физическом подобии водопроницаемости грунтов и фильтрации воды через однородную грунтовую плотину
Приложение 3. Методы изучения механической суффозии грунтов при проведении инженерно-гидрогеологических изысканий
Список литературы

Введение

Широкий размах строительства в нашей стране ставит в настоящее время перед исследователями и инженерами задачу научиться строить сооружения на любых грунтах и из любых грунтов. Это связано с тем, что с каждым годом все острее ставится вопрос о рациональном использовании земли, все чаще под застройку отводятся земли непригодные для сельскохозяйственных угодий, все чаще проектировщикам приходится не выбирать места для сооружений, а исходить из конкретных условий стройплощадки.

В связи с этим возникает необходимость постоянного углубления знания строительных свойств грунтов, постоянного совершенствования существующих, а также разработки и внедрения новых методов определения свойств грунтов.

Характеристики водопроницаемости являются одними из наиболее важных среди прочих характеристик свойств грунтов. Они используются для установления вида фильтрационного режима при оценке фильтрационно-суффозионной прочности грунтов, в расчетах устойчивости грунтовых откосов и оснований сооружений как естественных, так и искусственных, т. е. появившихся в результате производственной деятельности человека.

При возведении сооружения на связных грунтах нарушается их природное равновесное напряженно-деформированное состояние. Под действием нагрузки от веса сооружения связный грунт начинает уплотняться, причем скорость уплотнения часто зависит от водопроницаемости грунта. Поэтому расчеты консолидации оснований, а также элементов грунтовых сооружений из связных грунтов под действием собственного веса и внешних нагрузок также проводятся с использованием фильтрационных характеристик грунтов.

К настоящему времени накоплен большой опыт в определении показателя водопроницаемости грунта — коэффициента фильтрации. Обобщение накопленного наукой и практикой опыта, сопоставление различных методов между собой, определение границ их применения, практические рекомендации по проведению экспериментов и обработке их результатов являются задачей настоящей работы.

Стремясь сделать работу доступной более широкому кругу читателей, авторы старались, по возможности, обойтись без теоретических выкладок, делая упор на практическую сторону вопроса. Необходимые сведения теоретического характера и результаты работы по экспериментальному обоснованию расчетной формулы, предложенной М.П. Павчичем, приведены в приложениях.

В главах I—VI и приложениях используется единая система обозначении. В главе VII, освещающей приемы математической обработки результатов экспериментов, выбора числа измерений, мест отбора проб и имеющей прикладной характер, применяется своя система обозначений, близкая к принятой в математической статистике.

Работа выполнена в Комплексной лаборатории грунтовых сооружений ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева при участии Отдела патентов и научно-технической информации института. Авторы выражают благодарность Л.Г. Акуловой, Л.С. Абрамсон, E.П. Перовской, Д.Я. Альтшулер, З.С. Бариновой, М.М. Климовой, Р.И. Каминаровой, Н.П. Настюшенковой, В.А. Романовой, оказавшим авторам большую помощь в поисках библиографического материала и выполнившим переводы с иностранных языков. Особую благодарность авторы выражают К.И. Герасимовой, А.Н. Новиковой и Г.И. Яковлевой, оказавшим значительную помощь в оформлении работы.

Авторы признательны члену-корреспонденту ВАСХНИЛ, докт. техн. наук, проф. Н.И. Дружинину, заслуженному деятелю науки и техники РСФСР, докт. техн. наук, проф. А.Н. Патрашеву и заслуженному деятелю науки и техники РСФСР, докт. техн. наук, проф. Р.Р. Чугаеву за рецензирование работы и сделанные при этом ценные замечания.