Прогноз процессов в грунтовой толще, связанных с понижением уровня грунтовых вод

1) Прогноз суффозионного выноса

Степень неоднородности грунта (песок глинистый, пылеватый, неоднородный, суффозионно устойчивы). C_u=8,67

Величина гидравлического градиента i при водопонижении

в котловане:

в траншеи:

где S – разность напоров (отметок) водоносного слоя, м;

R – путь фильтрации, равный радиусу влияния, м;

0,33 – коэффициент, ограничивающий значимый путь фильтрации областью, прилегающей к котловану.

График прогноза суффозионного выноса (по В.С. Истоминой):

I – область разрушающих градиентов фильтрационного потока;

II – область безопасных градиентов.

Точка с координатами (3,3;0,13) попадает в область II – область безопасных градиентов фильтрационного потока.

Точка с координатами (3,3; 0,02) также попадает в область II – область безопасных градиентов фильтрационного потока.

Таким образом, суффозионный вынос вблизи котлована и траншеи не предвидится.

Последствиями суффозионного выноса могут быть обрушение стенок котлована, проседание поверхности земли над трубопроводом и вблизи колодцев – за счет выноса тонких фракций грунта и его разуплотнения; изменение свойств песков, используемых для обратной засыпки траншей, пазух колодцев и дренажной сети – за счет вымывания тонких фракций (заиления), что может привести к изменению степени пучинистости грунта, выходу из строя дренажной системы и т.д.

2) Фильтрационный выпор в дне выемки

При водопонижении величина градиента i = 0,13 < 1, котлован несовершенный, значит, фильтрационного выпора не будет.

3) Прогноз оседания поверхности земли

Понижение уровня грунтовых вод вызывает увеличение давления грунта от собственного веса. Величина связанной с этим осадки зависит от глубины водопонижения и сжимаемости грунта (песок пылеватый)

Предварительный расчет осадки территории можно произвести по формуле:

Где:

= 26,5 кН/м³ – удельный вес твердых частиц грунта, (p_s*10)

= 10 кН/м³ – удельный вес воды

n = 0,35 д.ед. – пористость

кН/м³ - удельный вес грунта в

условиях взвешивания, кН/м³

= 18,0 кН/м³ – удельный вес грунта, (p*10)

= – величина водопонижения,

Е = 12000 КПа – модуль общей деформации грунта в зоне депрессионной воронки.

Тогда:

Осадки грунта практически нет.

Схема поверхности земли при водопонижении