3. Водопроницаемость грунтов, методы определения.

Это способность грунта фильтровать (пропускать) воду через свои поры. Показателем водопроницаемости грунтов служит коэффициент фильтрации. Коэффициент фильтрации представляет собой скорость фильтрации при напорном градиенте, равном единице:

Выражают коэффициент фильтрации обычно в см/сек или чаще в м/сутки.

Для определения коэффициента фильтрации грунтов существуют следующие методы:

- полевой, с помощью откачки или налива воды в шурфы и скважины естественных массивов;

- лабораторный, на образцах грунта в специальных приборах;

- аналитический, путем вычислений по формулам, с использованием данных механического анализа грунтов. Наиболее достоверные данные по коэффициенту фильтрации получаются при полевом методе. Лабораторные определения характеризуют фильтрационные свойства грунта только той области, где взят образец для исследования. Аналитические способы, получаемые преимущественно в образцах нарушенной структуры, применимы для песчаных грунтов. Движение воды в порах грунта происходит под влиянием таких основных причин: силы тяжести, внешнего   давления,   капиллярных   сил,   электрического   тока, температурных    градиентов, испарения,        промерзания грунта    и    давления    газов и паров. В земляных плотинах приходится главным образом иметь дело с передвижением воды под влиянием силы тяжести в результате создаваемого напора. Теоретически можно считать, что все грунты в какой-то мере проницаемы. Наиболее ярко проницаемость проявляется в крупнообломочных и песчаных грунтах. В глинистых грунтах, несмотря на большую пористость, проницаемость очень мала, так как большая часть воды в порах находится в связном состоянии с частицами грунта. Практически считают при сопоставлении, с более проницаемыми грунтами глины водонепроницаемыми. При увеличении нагрузки на глинистые грунты движение воды по порам становится более заметным. В то же время исследования показывают, что вода в глинах начинает двигаться только после того, как будет достигнут некоторый градиент напора, называемый начальным градиентом или градиентом порога фильтрации.

4. Воды зоны аэрации, верховодка, капиллярные.

Воды зоны аэрации — это воды, залегающие выше зоны насыще­ния горных пород. К ним относятся почвенные воды и верховодка. Почвенные воды приурочены к почвенному слою; они имеют самое существенное значение для плодородия почв и в основном изучаются почвоведами, агрохимиками и агрономами. В грунтах зоны аэрации поры и другие пустоты могут быть заполнены воздухом или водяным паром. Кроме паров, влага в зоне аэрации может находится в виде пленочной или капиллярной воды (вид подземных вод, удерживаемых в порах горных пород силами поверхностного натяжения.) Верховодка. Если в толще водопроницаемых пород залегает линза слабо- или водонепроницаемых пород, то инфильтрующиеся сверху в водопроницаемые породы осадки, достигая линзы, задерживаются и скапливаются, располагаясь выше грунтовых вод. Подобная разновидность подземных вод называется верхо­водкой. Характерными ее признаками являются относительно неболь­шое площадное распространение, сезонность существования, сравни­тельно небольшая мощность водонасыщенной породы и небольшие запасы. При ведении работ по отрывке выемки или горных работ по вскрытию месторождений полезных ископаемых (гравия, песка и т. п.) наличие верховодки в откосах выемки может обусловить образование оплывин, сплывов и даже оползней. Поэтому выявле­ние верховодки и своевременное ее дренирование совершенно необхо­димо при устройстве карьеров и других сооружений.