Гидрология. Савкин А.А - 34 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

66 67
А. А. Савкин, С. В. Фёдоров. Гидрология
Критический градиент J
кр
определяется по формуле А. Н. Патра-
шева:
,
ф
г
0кр
K
gn
dJ
ci
γ
ϕ=
(74)
где
,
θ
30sin1
γ
γ
0,6
*
в
г
0
+
−=ϕ
B
f
(75)
5),0,0062( η1,80,82
гг*
−+−=
nf
(76)
где
ci
d
– диаметр суффозионных частиц, начиная от
max
ci
d
и меньше, см;
n
г
– пористость грунта (в долях единицы);
г
γ
– объемный вес грунта, г/см
3
;
в
γ
– объемный вес воды, г/см
3
; g = 981 см/с
2
;
γ
– коэффициент кинематической вязкости воды, см
2
/с;
θ
– угол между направлением скорости фильтрации и силы тяже-
сти;
ф
K
– коэффициент фильтрации, см/с
2
.
Если
max
ci
d
окажется больше
3
d
, то вычисленный по формуле (74)
кр
J
будет соответствовать условиям нарушения устойчивости макси-
мального размера суффозионных частиц, однако суффозионные явле-
ния при этом будут происходить. Для определения градиента напора,
при котором прочность грунта не нарушится, в формулу (74) нужно
подставлять d
сi
= d
3
, а затем определить J
вх
по формуле (71).
Коэффициент фильтрации грунта и фильтра можно вычислить по
зависимости М. П. Павчича:
,
)(1
η
γ
4
2
17
2
г
3
г
3
г
1
ф
d
n
n
K
−
ϕ
=
(77)
Глава 3. Проектирование гидроузла
где J
вх
– входной градиент;
J
доп
– допустимый градиент напора;
K
зап
– коэффициент запаса, K
зап
= 1,1–1,2;
J
кр
– критический градиент, при котором наступает механическая
суффозия.
,
ω
ф
вх
K
q
J =
(72)
где q – фильтрационный расход, м
3
/с;
K
ф
– коэффициент фильтрации грунта плотины, м/с;
ω – площадь живого сечения фильтрационного потока, входящего
в дренаж, отнесенная к 1 м длины дренажа,
L1ω =
, где L – смоченный
периметр дренажной призмы, от величины которого в основном зависит
J
вх
, L = l
1
+ l
2
+ l
3
+ l
4
+ l
5
(рис. 23).
Рис. 23. Схема к расчету фильтрационной прочнос-
ти грунта в области трубчатого дренажа:
1 – кривая депрессии; 2 – дренажная труба;
m
н
– низовой откос; a – наибольшая
глубина промерзания; L =
1
l
+
2
l
+
3
l
+
4
l
+
5
l
При несуффозионных грунтах величина входного градиента на-
пора в дренажную призму составит
J
вх
≤ 0,7–0,75. (73)
н

Страницы