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: 412; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!