Основной закон фильтрации – закон Дарси. Скорость фильтрации и действительная скорость подземных вод.

Закон Дарси (Анри Дарси, 1856) — закон фильтрации жидкостей и газов в пористой среде. Получен экспериментально. Выражает зависимость скорости фильтрации флюида от градиента напора:

где: u — скорость фильтрации, k— коэффициент фильтрации, I— градиент напора

СКОРОСТЬ ФИЛЬТРАЦИИ - расход жидкости, протекающей через единицу площади поперечного сечения водоносного пласта: где vф — скорость фильтрации; Q — расход воды, протекающей через поперечное сечение F.

ДЕЙСТВИТЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД - скорость движения подземных вод в порах или трещинах горной породы. Определяется при помощи индикаторов, вводимых в водоносный пласт, или делением расхода подземного потока на действительную площадь фильтрующего сечения (площадь пор и трещин).

Билет 10:

1)Понятие грунт. Гост 25-10095.

2)Понятие подземные воды, происхождение подземных вод.

 

Вопрос 1 «Понятие грунт. Классификация грунтов по ГОСТ 25100-95»

Грунт – это любые горные породы, почвы и техногенные образования, представляющие собой многокомпонентные динамичные системы, являющиеся основанием, средой или материалом для возведения зданий и сооружений. Классификация: 1) природные скальные грунты (грунты с жесткими структурными связями): интрузивные, эффузивные, метаморфические, осадочные, полускальные осадочные. 2)природные дисперсные грунты – это с водноколлоидными и механическими структурными связями. 3) природные мерзлые грунты с криогенными и структурными связями (промерзшие, внутригрунтовые, погребенные). 4) искусственные (антропогенные).

 

2. Подземные воды – капельно-жидкие воды, находящиеся в порах и пустотах горных пород, способные к перемещению в них и вытеканию или извлечению из них. Подразделяются по условиям залегания на верховодку, грунтовые и межпластовые воды. Образуются преимущественно путем инфильтрации. Атмосферные осадки, речные и другие воды под действием гравитации просачиваются по крупным порам и трещинам пород. На глубине они встречают водонепроницаемые слои горных пород. Вода задерживается и заполняет пустоты пород. Так создаются горизонты подземных вод.

Билет 11:

1)Обломочные горные породы, их наименования, характер связи между зернами.

2)Безнапорные грунтовые воды, изображение на картах и разрезах.

Вопрос 1 «Обломочные горные породы, их наименования, размер и форма слагающих их частиц, характер связей между зернами. Главнейшие инженерно-геологические особенности обломочных горных пород»

Породы обломочного происхождения состоят из продуктов механического разрушения магматических и метаморфических пород, а также ранее образовавшихся осадочных пород (песчаников, известняков). В основе классификации: размеры обломков – грубые, песчаные, пылеватые, глинистые; внешние очертания обломков (угловатые или окатанные) и наличие структурных связей между обломками (рыхлые скопления или сцементированные между собой обломки). Обломочные породы в зависимости от размера составляющих частиц могут подразделены на крупнообломочные сцементированные: конгломераты, гравелиты, реже брекчии; мелкообломочные сцементированные (песчаные), объединяющие крупно-, средне- и мелкозернистые песчаники. Грубообломочные породы. В их состав входят угловатые (глыбы, щебень) и окатанные (валуны, галька, гравий) обломки различных горных пород. Песчаные породы – рыхлые накопления, состоящие из обломков минералов песчаного размера (2-0,05мм). По крупности частиц пески делят: крупные (2-0,5мм), средние (0,5-0,25мм), мелкие (0,25-1мм) и пылеватые (менее 1мм). Глинистые частицы являются основными составными частями супесей, суглинков и глин. Супесь бывает: легкая крупная, легкая пылеватая, тяжелая пылеватая; суглинки – легкие, легкие пылеватые, тяжелые, тяжелые пылеватые; глины – песчанистые, жирные. Инж.геол. свойства: имеют значительную пористость при преобладании макропор. Отличаются высокой водопроницаемостью. Грубообломочные породы характеризуются несжимаемостью под нагрузкой и высоким сопротивлением сдвигу. Могут уплотняться при динамических нагрузках.

2. Безнапорные грунтовые воды. Безнапорными грунтовыми водами называют постоянные во времени и значительные по площади распространения горизонты подземных вод, залегающих на первом от поверхности водоупоре. Они имеют свободную поверхность – зеркало. Положение зеркала отвечает рельефу данной местности. Водоупор, на котором лежит водоносный слой, называется ложем, а расстояние от водоупора до УГВ – мощностью водоносного слоя. Питание безнапорных вод происходит за счет атмосферных осадков, а также поступления воды из поверхностных водоемов и рек. Грунтовые воды безпрерывно находятся в движении и образуют потоки, направленные в сторону общего уклона водоупора. Для выявления характера зеркала составляют карты гидроизогипс – линии, соединяющие точки с одинаковыми абсолютными или относительными отметками уровней грунтовых вод. Эти линии отражают рельеф зеркала вод. Для построения карты замеряют уровни грунтовых вод в скважинах, расположенных по сетке. Полученные отметки записывают над каждой скважиной и методом интерполяции строят гидроизогипсы.

Билет 12:

1)Осадочные горные породы, химогенные(химические) и органогенные.

2)Снежные лавины, противолавинные мероприятия.

Вопрос 1 «Осадочные горные хемогенные и органогенные: классификация по происхождению, особенности состава, структуры, текстуры. Главнейшие инженерно-геологические особенности хемогенных и органогенных горных пород»

Хемогенные породы образуются в результате выпадения из водных растворов химических осадков. Такой процесс происходит в водах морей, континентальных усыхающих бассейнов, соленых источниках и т.д. К таким породам относят различные известняки, известковый туф, доломит, гипс. Общей для этих пород особенностью является их растворимость в воде, трещиноватость. Наиболее распространенными породами являются известняки, которые по своему происхождению могут быть также обломочными, органогенными. Органогенные породы образуются в результате накопления и преобразования остатков животного мира и растений, отличаются значительной пористостью, многие растворяются в воде, обладают большой сжимаемостью. К органогенным породам относятся известняк-ракушечник, диатомит. Характерные особенности: слоистость, пористость, зависимость состава и свойств породы от климата, наличие остатков растительных и животных организмов и др. Эти особенности имеют немаловажное значение при оценке инженерно-строительных свойств осадочных пород.