Расчет суффозионности грунта

Суффозия – изменение гранулометрического состава и структуры грунта вследствие перемещения фильтрационным потоком внутри грунта мелких частиц или их выноса; или растворение содержащихся в грунте водорастворимых солей или их вымыва, в результате чего возможно нарушение его прочности и устойчивости. Различают следующие виды суффозии: механическую и химическую. Нами рассматривается только механическая суффозия.

Механическая суффозия – перемещение внутри грунта и вынос мелких частиц из его толщи вследствие воздействия фильтрационного потока.

Внутренняя механическая суффозия – перемещение фильтрационным потоком внутри грунта мелких его частиц.

Внешняя механическая суффозия – вынос фильтрационным потоком мелких частиц из контактной области грунта.

Опасная механическая суффозия – перемещение и вынос фильтрационным потоком мелких частиц грунта и частиц скелета грунта в таком количестве, при котором нарушается прочность и устойчивость его.

Кольматаж – отложение в порах грунта мелких частиц, несомых фильтрационным потоком.

Суффозионный грунт – грунт, в котором может происходить и развиваться механическая суффозия при скоростях фильтрации, превышающих критические.

Не суффозионный грунт – грунт, в котором механическая суффозия невозможна.

Оценка суффозионности (или не суффозионности) грунта производится по максимальному диаметру фильтрационного хода в грунте и минимальному диаметру частиц грунта .

Определение производится по формуле:

(12)

где ; – коэффициент разнозернистости; d₆₀ и d₁₀ – диаметр частиц, меньше которых в грунте содержится 60 и 10 % соответственно; n – пористость грунта; при ; при .

Если , то грунт считается суффозионным, в противном случае его относят к не суффозионному. Возможен и другой способ оценки суффозионности грунта: он считается практически не суффозионным, если:

(13)

где .

Для устройства обратных фильтров применяются лишь несвязные естественные или искусственные грунты твердых и плотных каменных пород, не содержащие водорастворимых солей. Обратные фильтры рекомендуется устраивать из не суффозионного грунта, что исключает опасность выноса мелких частиц грунта из фильтра.

Задание 5. Дать определение понятия суффозионности грунта. Привести суффозионности и дать их характеристики. Оценить суффозионность (или несуффозионность) грунта по заданным исходным данным согласно варианту (табл. 5)

Таблица 5

Исходные данные для расчета суффозионности грунта