Закон ламинарной фильтрации.

Как показывают опыты, движение воды в порах грунта происходит в соответствии с законом ламинарной фильтрации. Предложен Дарси:

, (3.32)

где v_ф - скорость фильтрации – объём воды, проходящий через единицу площади поперечного сечения грунта в единицу времени;

k_ф- коэффициент фильтрации, равный скорости фильтрации v_ф при i=1;

i - гидравлический градиент, равный потерям напора H₂ – H₁ =H на отрезке пути фильтрации L: . (3.33)

Закон ламинарной фильтрации формулируется так: скорость фильтрации v_ф прямо пропорциональна гидравлическому градиенту i.

Поскольку давление в поровой воде p_ω изменяется в килопаскалях, напор выражается высотой столба воды: , (3.34)

где γ_ω - удельный вес воды.

Рис. 3.6. Схема установки для определения коэффициента фильтрации песка (трубка К. Терцаги).

Для хорошо фильтрующих грунтов k_f можно определить с помощью прибора (рис. 3.6.), состоящего из трубки длиной L, заполненной грунтом и двух трубок – подводящей и отводящей воду. При разности напоров H₂ – H₁ вода будет фильтроваться под действием градиента i, вычисляемого по формуле (3.33). Определив объём воды V , профильтровавшейся за время t, можно найти: , (3.35)

где А - площадь поперечного сечения образца грунта.

Для определения коэффициента фильтрации в пылевато-глинистых грунтах необходимо создавать большой напор.

Значение коэффициента фильтрации может находиться в больших пределах в зависимости от гранулометрического состава и плотности грунтов:

см/сек – пески;

см/сек – супесь;

см/сек – суглинок;

см/сек – глина.