Водоотдача - способность горных пород, насыщенных до полной влагоемкости, отдавать часть воды путем свободного стекания под влиянием силы тяжести называется водоотдачей; средние значения коэффициента приведены в табл. 42.
Коэффициент водоотдачи m определяется по формуле
m = Wsat - wм.в,
где Wsat - полная влагоемкость; wм.в - максимальная молекулярная влагоемкость.
Таблица 42
|
Грунты |
[Средние значения коэффициента водоотдачи ц, доли единиц |
|
Пески и супеси тонкозернистые |
0,1 - 0,15 |
|
Пески мелкозернистые и глинистые |
0,15 - 0,7 |
|
Пески среднезернистые |
0,2 - 0,25 |
|
Пески крупнозернистые и гравелистые |
0,7.5 - 0,35 |
|
Песчаники на глинистом цементе |
0,02 - 0,03 |
|
Угли бурые |
0,02 - 0,05 |
|
Известняки трещиноватые |
0,008 - 0,1 |
Молекулярная влагоемкость - способность пород задерживать воду на поверхности частиц. Величина максимальной молекулярной влагоемкости близка по значению к пределу раскатывания связных пород.
В практике влагоемкими называют породы, обладающие капиллярной влагоемкостью. По степени влагоемкости грунты разделены на три группы:
очень влагоемкие - торф, суглинки, глины;
слабо влагоемкие - мергель, рыхлые песчаники, лесс, мелкие и глинистые пески;
невлагоемкие - массивные изверженные и осадочные (скальные грунты) и крупнообломочные (галька, гравий).
Максимальная молекулярная влагоемкость некоторых грунтов приведена в табл. 43.
Таблица 43
|
Грунты |
Максимальная молекулярная влагоемкость |
|
Песок крупный |
1,57 |
|
Песок средний |
1,6 |
|
Песок мелкий |
2,7 |
|
Песок пылеватый |
11,85 |
|
Лесс никопопьский |
14,09 |
|
Глина майкопская |
39,05 |
|
Глина верхнеюрская |
41,63 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 8
Методика расчета притока грунтовой воды в траншею, канал, котлован и колодец
Двухсторонний приток воды в траншею, канал, доведенных до водоупора, определяется по формуле
Q = LKф , (37)
где L - длина траншеи, м; Кф - коэффициент фильтрации, м/сут; Н - мощность водоносного слоя, м; h - глубина воды в траншее, м; R - радиус влияния, м.
Если значение R неизвестно, то формула преобразуется
Q = LKф = LKф (Н + h) () = LKф (Н + h) Iо, (38)
где () = Iо - средний уклон депрессионной кривой, приведенный в табл. 44.
Таблица 44
|
Грунты |
Средние значения уклона депрессионной кривой |
|
Пески наиболее проницаемые (чистые) |
0,003 - 0,006 |
|
Пески пылеватые |
0,006 - 0,02 |
|
Суглинки |
0,05 - 0,1 |
|
Глины |
0,1 - 0,15 |
|
Глины тяжелые |
0,15 - 0,2 |
Для определения двухстороннего притока воды в канал, не доведенного до водоупора, пользуются формулой и схемой к расчету на рис. 105.
Q = LKф , (39)
где Но - глубина активной зоны, равная 1,3; L - расстояние между статическим уровнем грунтовых вод и дном траншеи; ho - глубина воды в канале, отсчитываемая от подошвы активной зоны.
Если неизвестно значение R, то формула примет вид
Q = LKф (Но + hо) Iо. (40)
Приток воды к котловану совершенного типа.
Расчет выполняют по методу "большого колодца".
В безнапорном водоносном горизонте расчет ведется по формуле
Q = 1,37 , (41)
где rо - приведенный радиус котлована, равный радиусу круга, равновеликого по площади с котлованом.
rо = , (42)
где F - площадь котлована.
При напорных водах
Q = 2,73 , (43)
где M - мощность толщи, заключающей напорные подземные воды, м.
Для несовершенных котлованов расчет притока воды определяют по формуле для подсчета притока воды к пластовому дренажу в безнапорном водоносном пласте.
Q = pКф S [], (44)
где Т - расстояние от основания дренажа до водоупора.
Значение ro вычисляют по формуле Н.K. Гиринского
ro = h , (45)
где L - длина котлована; В - ширина котлована; h - см. Справочник гидрогеолога.
Рис. 105. Схема к расчету притока воды в траншею, канал
Приток воды к грунтовому "совершенному колодцу" определяют по формуле
Q = 1,366 Кф = 1,366 Кф = 1,366. (46)
Приток воды к грунтовому "несовершенному колодцу" рассчитывают по формуле
Q = 1,366 Кф . (47)
Приток воды к неглубоким несовершенным грунтовым колодцам и шурфам с проницаемым полусферическим дном определяют по формуле
Q = pdS Кф, (48)
где d - диаметр колодца.
При большом диаметре шурфа и плоском дне
Q = 2dSKф. (49)
ПРИЛОЖЕНИЕ 9
Программа автоматизированного гидравлического расчета кюветов и канав
Программа предназначена для определения расхода воды в кюветах и канавах трапецеидального, треугольного и прямоугольного сечения.
Исходные данные для расчета: размеры поперечного профиля кювета или канавы, шероховатость стенок и дна, уклон дна, скорость течения воды, крутизна откосов, глубина, ширина дна, расход воды, площадь живого сечения.
Программа "ОС-РВ, версия 3" составлена на ЭВМ СМ-4. На печать выдаются: расход воды кюветов и канав по отдельным участкам, причем одновременно по 29 сечениям.
Разработана на языке "ФОРТРАН" Харьковским Промтранспроектом. Адрес: 319972, г. Харьков, ул. Тобольская, 42.
ПРИЛОЖЕНИЕ 10
Допустимые (неразмывающие) средние скорости течения воды в грунтах и укреплениях
Средние (неразмывающие) скорости течения воды в скальных грунтах приведены в табл. 45, в несвязных грунтах - в табл. 46, в связных грунтах - табл. 47 и с искусственным укреплением - в табл. 48. Значения скоростей течения воды, приведенные в этих таблицах, не следует интерполировать; при промежуточных глубинах водотока значения скоростей принимаются по глубинам, ближайшим к натуральным; при глубинах водотока более 3 м и отсутствии специальных исследований и расчетов скорости принимают по их значениям для глубины 3 м.
Таблица 45
|
Скальные грунты |
Средняя глубина потока, м |
|||
|
|
0,4 |
1 |
2 |
3 |
|
Конгломерат, мергель, сланцы |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
|
Известняк пористый, плотный конгломерат, слоистый известняк, известковый песчаник, доломитовый известняк |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
|
Песчаник доломитовый, плотный неслоистый известняк, кремнистый известняк, мрамор |
4 |
5 |
6 |
6,5 |
|
Гранит, диабаз, базальт, андезит, кварцит |
15 |
18 |
20 |
20 |
Таблица 46
|
Грунты |
Размеры частиц грунта, |
Средняя глубина потока, м |
|||
|
|
мм |
0,4 |
1 |
2 |
3 |
|
Пыль и ил с мелким песком, растительная земля |
0,005 - 0,05 |
0,15 - 0,2 |
0,2 - 0,3 |
0,25 - 0,4 |
0,3 - 0,45 |
|
Песок мелкий с примесью среднезернистого |
0,05 - 0,25 |
0,2 - 0,35 |
0,3 - 0,45 |
0,4 - 0,55 |
0,45 - 0,6 |
|
Песок среднезернистый с примесью крупного, песок мелкий с глиной |
0,25 - 1 |
0,35 - 0,5 |
0,45 - 0,6 |
0,55 - 0,7 |
0,6 - 0,75 |
|
Песок крупный с примесью гравия, песок среднезернистый с глиной |
1 - 2,5 |
0,5 - 0,65 |
0,6 - 0,75 |
0,7 - 0,8 |
0,75 - 0,9 |
|
Гравий мелкий с примесью среднезернистого |
2,5 - 5 |
0,65 - 0,8 |
0,75 - 0,85 |
0,8 - 1 |
0,9 - 1,1 |
|
Гравий мелкий с песком и крупным гравием |
5 - 10 |
0,8 - 0,9 |
0,85 - 1,05 |
1 - 1,15 |
1,1 - 1,3 |
|
Гравий с галькой мелкой и песком |
10 - 15 |
0,9 - 1,1 |
1,05 - 1,2 |
1,15 - 1,35 |
1,3 - 1,5 |
|
Галька средне зернистая с песком и гравием |
15 - 25 |
1,1 - 1,25 |
1,2 - 1,45 |
1,35 - 1,65 |
1,5 - 1,85 |
|
Галька крупная с примесью гравия |
25 - 40 |
1,25 - 1,5 |
1,45 - 1,85 |
1,65 - 2,1 |
1,85 - 2,3 |
|
Галька с мелким булыжником и гравием |
40 - 75 |
1,5 - 2 |
1,85 - 2,4 |
2,1 - 2,75 |
2,3 - 3,1 |
|
Булыжник средний с галькой |
75 - 100 |
2 - 2,45 |
2,4 - 2,8 |
2,75 - 3,2 |
3,1 - 3,5 |
|
Булыжник средний с примесью крупного, булыжник крупный с мелкими примесями |
100 - 150 |
2,45 - 3 |
2,8 - 3,35 |
3,2 - 3,75 |
3,5 - 4,1 |
|
Булыжник крупный с примесью мелких валунов и гальки |
150 - 200 |
3 - 3,5 |
3,35 - 3,8 |
3,75 - 4,3 |
4,1 - 4,65 |
|
Валуны средние с примесью гальки |
200 - 300 |
3,5 - 3,85 |
2,8 - 4,35 |
4,3 - 4,7 |
4,65 - 4,9 |
|
Валуны с примесью булыжника |
300 - 400 |
- |
4,35 - 4,75 |
4,7 - 4,95 |
4,9 - 5,3 |
|
Валуны особо крупные |
400 - 500 и более |
- |
- |
4,95 - 5,35 |
5,3 - 5,5 |
|
Примечания: 1. В каждой графе нижние пределы скоростей соответствуют нижним пределам размеров частиц грунта, а верхние - верхним. 2. Табличные значения скоростей не интерполировать. При промежуточных размерах частиц грунта и глубинах водотока значения скоростей течения принимаются по ближайшим табличным значениям размеров и глубин водотока. |
Таблица 47
|
Связные грунты |
Содержание частиц размером, мм в % |
Грунты малоплотные. Объемная масса скелета грунта до 1,2 т/м3 |
Грунты среднеплотные. Объемная масса скелета грунта 1,2 - 1,66, т/м3 |
|||||||
|
|
менее |
0,005- |
Средние глубины потока, м |
|||||||
|
|
0,005 |
0,05 |
0,4 |
1 |
2 |
3 |
0,4 |
1 |
2 |
3 |
|
Глины |
30-50 |
70-50 |
0,35 |
0,4 |
0,45 |
0,5 |
0,7 |
0,85 |
0,95 |
1,1 |
|
Тяжелые суглинки |
20-30 |
80-70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тощие суглинки |
10-20 |
90-80 |
0,35 |
0,4 |
0,45 |
0,5 |
0,65 |
0,8 |
0,9 |
1 |
|
Лессовые грунты в условиях закончившихся просадок |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,85 |
|
Супеси |
5-10 |
20-40 |
Принимаются в зависимости от крупности песчаных фракций |
|||||||
|
Примечание. При проектировании поверхностных водоотводов в подверженных выветриванию плотных и очень плотных грунтах допускаемые скорости ограничивают теми же значениями, что и для грунтов средней плотности (при объемной массе скелета грунта 1,2 - 1,66 т/м3). |
Таблица 48
|
Типы укреплений |
Средняя глубина потока, м |
|||
|
|
0,4 |
1 |
2 |
3 |
|
Одерновка плашмя (на плотном основании) |
0,9 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
|
Одерновка в стенку |
0,5 |
1,8 |
2 |
2,2 |
|
Каменная наброска из булыжного или рваного камня в зависимости от его крупности |
То же (принимаются с коэффициентом 0,9) |
|||
|
Каменная наброска в два слоя в плетнях в зависимости от крупности камня |
То же (принимаются с коэффициентом 1,1) |
|||
|
Одиночное мощение на слое мха не менее 5 см из булыжника размером 15 - 25 см |
2 - 3 |
2,5 - 3,5 |
3 - 4 |
3,5 - 4,5 |
|
Одиночное мощение на слое щебня не менее 10 см из рваного камня размером 15 - 25 см |
2,5 - 3,5 |
3 - 4 |
3,5 - 4,5 |
4 - 5 |
|
Одиночное мощение с подбором камня размером 20 - 30 см |
3,5 - 4 |
4,5 - 5 |
5 - 6 |
5,5 - 6 |
|
Двойное мощение из рваного камня на щебне: нижний слой - из камней 15 см, верхний - из камней 20 см (слой щебня не менее 10 см) |
3,5 |
4,5 |
5 |
5,5 |
|
Хворостяная выстилка и хворостяные покрывала на плотном основании (для временных укреплений) при толщине выстилки 20-30 см |
- |
2* |
2,5* |
- |
|
Фашинные тюфяки при толщине 50 см |
2,5* |
3* |
3,5* |
- |
|
Габионы размером не менее 0,5ґ0,5ґ1 м |
До 4 |
До 5 |
До 5,5 |
До 6 |
|
Бутовая кладка для камня известковых пород (с пределом прочности не менее 1,1 МПа) |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
|
Бутовая кладка из камня известковых пород (с пределом прочности не менее 3,1 МПа) |
6,5 |
8 |
10 |
12 |
|
Бетон как одежда для укреплений класса: |
|
|
|
|
|
В15 |
6,5 |
8 |
9 |
10 |
|
В10 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
В7,5 |
5 |
6 |
7 |
7,5 |
|
Бетонные лотки с гладкой поверхностью из бетона класса: |
|
|
|
|
|
В15 |
13 |
16 |
19 |
20 |
|
В10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
|
В7,5 |
10 |
12 |
13 |
15 |
|
Деревянные лотки гладкие при надежном основании и течении вдоль волокон |
8 |
10 |
12 |
14 |
|
* Для хворостяных выстилок толщиной 25 - 30 см и для фашинных тюфяков 50 см значения выстилок следует умножать на коэффициент 0,2 |
