4.2.3.1. Примеры расчета

Исходные данные.

Определить приток воды в круглый колодец, если толщина водоносного слоя 2 м; слой сложен мелкозернистым песком; диаметр колодца 1м; глубина воды в колодце 0,5 м; коэффициент фильтрации 0,0005 см/с.

Решение.

Радиус влияния для мелкозернистого песка определим по формуле (4.15)

113

Исходные данные.

Определить поглощающую способность совершенного круглого колодца глубиной 7 м при заполнении его на полную высоту. Колодец находится в водоносном слое толщиной 2 м, сложенном среднезернистым песком с коэффициентом фильтрации 0,00005 м/с.

Решение.

Радиус влияния для среднезернистого песка принимаем равным 400 м. Расход в колодец определяем по формуле (4.17)

4.2.4. Земляная плотина на водонепроницаемом основании

Суть расчета состоит в том, что массив делится на отдельные элементы, или фрагменты, для каждого из которых может быть построена депрессионная кривая и определен фильтрационный расход. Земляная плотина (рис. 4.8) делится на три фрагмента: верховой клин (1), средняя часть (2), низовой клин (3).

Вертикали, разделяющие плотину на части, проведены через точки А (урез соды а верхнем бьефе) и С (точка выхода или «высачивания» кривой депрессии на низовом клине).

Рис.4.8. Расчетная схема для земляной насыпи на

водонепроницаемом основании

114

Различными авторами /2-5/ предложены различные способы расчета. Наиболее простым с расчетной точки зрения является метод, окончательный вариант которого предложен Р.Р.Чугаевым /3/

Для упрощения расчета действительный трапецеидальный профиль насыпи АbcE (рис.4.9) заменяют условным трапеидальным профилем А’b’cE, имеющим вертикальный «откос» A’b’.

Рис.4.9. Расчетная схема для упрощенного расчета насыпи на

непроницаемом основании

Расстояние должно быть выбрано таким образом, при котором:

а) фильтрационный расход q, отвечающий условному профилю А’b’cE, оказывается примерно равным фильтрационному расходу q, отвечающему действительному профилю насыпи;

б) кривая депрессии для условного профиля на значительном своем протяжении C’C совпадает с кривой депрессии, относящейся к действительному профилю насыпи.

Для определения величины , при использовании которой выполняются указанные выше условия, предложена формула /3/

(4.19)

Расчетная система уравнений для условного профиля насыпи имеет вид:

(4.20)

115

(4.21)

Эту систему можно решить относительно двух неизвестных или методом подбора, или графически. При графическом решении задаются несколькими значениями  и вычисляют величины по обоим формулам системы (4.20), по которым строят две кривые . Точка пересечения этих кривых дает искомое значение . Зная , находим величину и, наконец, величину фильтрационного расхода q.

Зная величину , кривую депрессии B’C для первого фрагмента условной насыпи строим по уравнению Дюпюи (4.9), полагая в в этом уравнении .(Этот фрагмент рассматривается как прямоугольный грунтовый массив).

Получив кривую депрессии B’C для условного профиля насыпи, далее небольшой участок ее B’C’ заменяем проведенной на глаз кривой BC’, которая в точке В перпендикулярна линии откоса.

Из изложенного выше следует, что при заданных положение и форма кривой депрессии в случае однородной насыпи не зависит от коэффициента фильтрации грунта. От коэффициента фильтрации зависит только величина расхода: расход прямо пропорционален коэффициенту расхода.