ВИЗНАЧЕННЯ ПРИТОКУ ВОДИ В БУДІВЕЛЬНИЙ КОТЛОВАН
Звичайні котловани (співвідношення його довжини до ширини менше ніж 10:1) можна розглядати як умовний «велкий колодязь» радіусом ro. Площа горизонтального перетину колодязя в даному випадку дорівнює площі круга, тому умовний радіус ro= F/π
Для досконалого грунтового колодязя дебіт Q визначається формулою Дюпюї:
Q=1,36K(2H-S)S/(lgR-lg ro), де
К – коефіцієнт фільтрації, м/добу;
Н – потужність водоносного горизонту, м;
S – величина зниження рівня, м;
R – радіус впливу, м;
ro – умовний радіус, м.
Радіус впливу визначається за формулою І.П. Кусакіна: R=1,95S HK, де
S – розраховується як різниця між потужністю водоносного горизонту Н і залишковим рівнем води в котловані h.
У даному випадку необхідно розрахувати дебіт води в будівельний котлован, який перетинає водоносний горизонт на всю потужність (табл. 2).
Таблиця 2 – Вихідні дані для розрахунку притоку води у будівельний котлован
| № варіанту | Коефіцієнт фільтрації К, м/добу | Потужність водоносного горизонту, Н, м | Величина залишкового рівня води, h, м | Розміри котловану, м | |
| Довжина L, м | Ширина М, м | ||||
| 1 | 3 | 3,0 | 0,25 | 140 | 60 |
| 2 | 8 | 2,5 | 0,15 | 130 | 50 |
| 3 | 4 | 1,6 | 0,30 | 90 | 35 |
| 4 | 5 | 2,1 | 0,20 | 110 | 60 |
| 5 | 9 | 4,0 | 0,25 | 100 | 50 |
| 6 | 3 | 3,5 | 0,10 | 90 | 35 |
| 7 | 12 | 3,0 | 0,05 | 120 | 40 |
| 8 | 2 | 1,8 | 0,35 | 80 | 30 |
| 9 | 7 | 1,2 | 0,10 | 95 | 45 |
| 10 | 9 | 1,5 | 0,15 | 100 | 55 |
| 11 | 10 | 2,2 | 0,30 | 130 | 40 |
| 12 | 6 | 2,8 | 0,15 | 150 | 80 |
| 13 | 11 | 3,3 | 0,20 | 120 | 60 |
| 14 | 5 | 3,7 | 0,30 | 115 | 50 |
| 15 | 4 | 4,1 | 0,25 | 110 | 60 |
| 16 | 3 | 3,6 | 0,05 | 100 | 40 |
| 17 | 10 | 0,9 | 0,20 | 85 | 35 |
| 18 | 11 | 0,8 | 0,25 | 90 | 40 |
| 19 | 9 | 1,7 | 0,15 | 120 | 50 |
| 20 | 8 | 2,0 | 0,25 | 140 | 60 |
| 21 | 7 | 2,8 | 0,30 | 70 | 35 |
| 22 | 5 | 3,2 | 0,25 | 65 | 25 |
| 23 | 6 | 3,7 | 0,05 | 70 | 60 |
| 24 | 8 | 3,9 | 0,10 | 50 | 20 |
| 25 | 10 | 4,0 | 0,15 | 60 | 40 |
| 26 | 6 | 4,3 | 0,20 | 50 | 20 |
|
|
|
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 10
ДОСЛІДЖЕННЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧНОГО СКЛАДУ ҐРУНТІВ
Ціль роботи: ознайомитись з методикою і вивчити гранулометричний склад ґрунтів.
Устаткування: набір сит, технічні ваги, літровий хімічний циліндр, спеціальна піпетка, металеві чашки, піщана лазня, сушильна шафа, ексикатор.
Загальні зведення. Властивості ґрунтів у значній мірі залежать від розміру і співвідношення складових їхніх часток. Співвідношення часток різного розміру, виражене у відсотках, називається механічним складом, а окремі частки більш-менш однакового розміру - механічними елементами. За Н.А. Качинським (1965р.) класифікація механічних елементів виглядає таким чином (табл. 1).
|
|
|
Таблиця 1 – Класифікація механічних елементів ґрунтів за Н.А. Качинським
| Ф р а к ц і ї | Р о з м і р, мм |
| Камені Гравій Пісок великий середній дрібний Пил велика середня дрібна Мул глинистий(грубий) колоїдний (тонкий) Колоїди | більше 3 3-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 0,001-0,0005 0,0005-0,0001 менше 0,0001 |
Н.М.Сибірцев увів поняття фізична глина (сума часток дрібніше 0,01 мм) і фізичний пісок (сума часток крупніше 0,01 мм), які виділяються в межах фракції дрібнозему, під яким розуміється сума часток дрібніше 1мм. Частки розміром крупніше 1мм, називаються скелетом. При наявності скелету ґрунти називають за його вмістом: слабоскелетні (до 10% скелету), середньоскелетні (10-30%) і дужескелетні (більше 30%). Скелетність має велике значення. Чим вона вище, тим, як правило, гірші властивості ґрунту.
Сума часток дрібніше 0,001 мм називається мулистою, або тонкодисперсною фракцією. Саме вона є найбільш показовою при оцінці родючості ґрунтів, тому що в ній містяться всі здатні до передачі кореням рослини живильні речовини.
|
|
|
Важливе значення для родючості ґрунтів має їхня глинястість (вміст фізичної глини, часток менше 0,01мм). Глинястість може виступати як лімітуючий фактор. Для лісової зони вважається високим вміст глини понад 80%, для степової – понад 85%, для напівпустелі і пустелі - понад 65%.
У лабораторних умовах для відокремлення часток більше 1 мм (скелету ґрунтів) застосовують ситовий аналіз, використовуючи сита різної крупності. Ґрунтовий зразок вагою від 0,5 до 2,5 кг узятий у полі, доводять до повітряно-сухого стану і розсипають у вигляді квадрата на листі паперу. Ґрунт розділяють скляною паличкою по діагоналі на чотири частини. Одну частину цілком відокремлюють, зважують і пропускають через сита з отворами 10, 7, 5, 3, 2, 1мм і просівають поступово, малими порціями, приблизно по 100 мг, через кожне сито окремо. І так усі частини. Агрегати, що залишилися на ситі, переносять у зважену порцелянову чашку, або на тарований лист паперу і зважують на технічних вагах, потім обчислюють відсоток кожної фракції в узятому навішенні.
Для відділення часток менше 1 мм (дрібнозема) застосовується метод піпетки, розроблений Н. А. Качинським. Цей метод заснований на різній швидкості падіння у воді часточок різного розміру.
|
|
|
Великі частки падають швидше, дрібні - повільніше. Для аналізу відважують невелике навішення пухкої гірської породи або ґрунту, поміщають у літровий хімічний циліндр із водою, скаламучують і через визначений час після цього спеціальною піпеткою беруть проби з різних глибин, на яких знаходяться частки визначеного розміру після початку осідання. Проби поміщають у заздалегідь зважені металеві чашечки, випаровують з них воду і визначають масу кожної фракції. Глибину і час узяття проб обчислюють по формулі Стокса. При подальшому перерахуванні кількість часток визначеного розміру обчислюють у відсотках до маси узятого навішення. Так визначають усі механічні фракції дрібнозему.
Хід роботи
1. Ґрунт розділити скляною паличкою по діагоналі на чотири частини. Одну частину цілком відокремити, зважити і пропустити через сита з отворами 10, 7, 5, 3, 2, 1 мм і просіяти поступово, малими порціями, приблизно по 100 мг, через кожне сито окремо. Таким чином всі частини.
2. Агрегати, які залишилися на ситі, перенести в зважену порцелянову чашку або на тарований лист паперу і зважити.
3. Невелике навішення ґрунту з діаметром часток менше 1мм помістити в літровий хімічний циліндр із водою, скаламутити і через визначений час піпеткою відібрати проби з різних глибин. Проби помістити в заздалегідь зважені металеві чашки.
4. За допомогою піщаної лазні з чашок випарити воду.
5. Висушити чашечки до постійної маси (біля трьох годин), остудити в ексикаторі і зважити масу кожної фракції. Глибину і час узяття проб визначити по спеціальній таблиці.
6. Обчислити відсоток кожної фракції в узятому навішенні.
7. Дані представити у вигляді таблиці, або графіка і зробити висновок (табл. 2).
| >10 | 10-7 | 7-5 | 5-3 | 3-2 | 2-1 | 1-0,05 | 0,05-0,001 | <0,001 | Сума часток |
Таблиця 2 – Варіанти завдань для побудови кривих та діаграм
| Варіант | Маса навішення, м | Маса фракції >10мм | Маса фракції 10-7 мм | Маса фракції 7-5 мм | Маса фракції 5-3 мм | Маса фракції 3-2 мм | Маса фракції 2-1 мм | Маса фракції 1-0,05 мм | Маса фракції 0,05-0,001 мм | Маса фракції <0,001 мм |
| 1 | 2500 | 50 | 100 | 250 | 200 | 300 | 320 | 250 | 450 | 580 |
| 2 | 2500 | 30 | 80 | 150 | 180 | 220 | 260 | 280 | 480 | 820 |
| 3 | 2500 | 100 | 80 | 130 | 110 | 120 | 180 | 300 | 380 | 1100 |
| 4 | 2500 | 40 | 100 | 180 | 240 | 250 | 280 | 330 | 430 | 780 |
| 5 | 2500 | 390 | 200 | 80 | 100 | 120 | 200 | 250 | 480 | 680 |
| 6 | 2000 | 180 | 160 | 100 | 80 | 140 | 180 | 260 | 390 | 510 |
| 7 | 2000 | 40 | 120 | 80 | 90 | 190 | 220 | 310 | 420 | 530 |
| 8 | 2000 | 60 | 80 | 140 | 160 | 210 | 230 | 270 | 380 | 470 |
| 9 | 2000 | 190 | 100 | 110 | 130 | 240 | 210 | 250 | 320 | 450 |
| Продовження таблиці 2 | ||||||||||
| 10 | 2000 | 190 | 180 | 90 | 100 | 210 | 170 | 270 | 310 | 480 |
| 11 | 1500 | 130 | 150 | 100 | 130 | 200 | 260 | 190 | 280 | 560 |
| 12 | 1500 | 120 | 160 | 80 | 150 | 170 | 220 | 200 | 260 | 640 |
| 13 | 1500 | 130 | 250 | 110 | 130 | 140 | 180 | 230 | 310 | 520 |
| 14 | 1500 | 60 | 100 | 140 | 180 | 120 | 100 | 210 | 300 | 470 |
| 15 | 1500 | 60 | 80 | 200 | 170 | 140 | 120 | 100 | 410 | 220 |
| 16 | 1000 | 70 | 100 | 20 | 50 | 120 | 180 | 200 | 60 | 200 |
| 17 | 1000 | 50 | 100 | 50 | 20 | 40 | 60 | 70 | 180 | 430 |
| 18 | 1000 | 170 | 70 | 60 | 30 | 40 | 70 | 20 | 310 | 230 |
| 19 | 1000 | 60 | 70 | 30 | 60 | 80 | 170 | 130 | 260 | 140 |
| 20 | 1000 | 80 | 60 | 90 | 30 | 70 | 150 | 250 | 190 | 80 |
| 21 | 500 | 15 | 30 | 40 | 20 | 15 | 35 | 50 | 55 | 240 |
| 22 | 500 | 45 | 65 | 25 | 55 | 30 | 15 | 45 | 80 | 140 |
| 23 | 500 | 80 | 40 | 10 | 25 | 35 | 110 | 80 | 45 | 75 |
Інтегральна крива.По осі абсцис відкладають значення діаметра, по осі ординат на початку відкладають процентний уміст самої великої фракції, потім суму процентного вмісту кожної наступної і попередньої фракції.
Диференційна крива.По осі абсцис відкладають значення діаметра часток, або їхні логарифми, по осі ординат - процентний уміст фракцій.
Профільна діаграма.Складається при наявності даних гранулометричного аналізу по глибинах або горизонтам ґрунту. По осі ординат наноситься глибина, а по осі абсцис - процентний уміст фракцій, при цьому кожне наступне значення відкладається від попередніх.
Циклограма.Процентний уміст фракцій різного розміру вписується в коло, приймаючи довжину окружності за 100%, а довжину дуги, що відповідає кутові 3,6о, відповідно за 1%.
РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА
- Н.В. Короновский, Н.А. Ясаманова. Геология. М., 2003.-445с
- Кратенко Л.Я. Общая геология. – Днепропетровск: Национальный горный университет, 2003. – 196 с.
- В.В. Добровольский Геологія. М., Владос, 2001.-319с.
4. Ершов В.В., Новиков А.А., Попова Г.Б. Основы геологии. – М.: Недра, 1989г. – 310с.
5. Кратенко Л.Я. Общая геология / учебное пособие. – Днепропетровск, НГУ, 2003г. – 196с.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 410; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!