Если имеется сосуд с водой, то полные напоры в точках A и B будут одинаковы (рис.М.5.3). В точке A пьезометрический напор равен нулю и полный напор совпадает с геометрическим. Давления будут равными: в точке A - только атмосферному, в точке B - сумме атмосферного и веса столба жидкости над ней.
М.5.4. Что такое градиент напора? Какова его размерность?
Градиент напора i равен падению напора на единицу длины:
Градиент (уклон) - величина безразмерная (рис.М.5.4).
|
| Рис.М.5.4. Определение градиента напора |
М.5.5. Запишите закон Дарси. Какова размерность коэффициента фильтрации? От чего он зависит? Что такое начальный градиент фильтрации?
Закон Дарси записывается так
то есть скорость фильтрации пропорциональна градиенту напора i и коэффициенту фильтрации K ф. Коэффициент фильтрации зависит от вида грунта, размера его пор (то есть от линейного размера пор, но не пористости), от температуры жидкости (меняется ее вязкость).
Начальный градиент фильтрации - величина градиента фильтрации в глинистых грунтах, при котором начинается практически ощутимая фильтрация (рис.М.5.5). Закон Дарси с учетом начального градиента фильтрации выражается следующим образом:
при 
;
при 
.
|
| Рис.М.5.5. Зависимость скорости фильтрации от градиента напора |
М.5.6. Что называется гидродинамическим давлением и какова его размерность?
Гидродинамическим давлением называется сила, передаваемая перемещающимся потоком воды единице объема грунта. Эта сила совпадает с направлением движения воды и равна:
Гидродинамическое давление имеет размерность объемной силы кН/м3.
М.6.1. Как вычислить вертикальные напряжения в массиве грунта от его собственного веса и чему они равны?
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта s z представляет собой вес столба грунта над рассматриваемой точкой с площадью поперечного сечения, равной единице. Таким образом, если в точке M на глубине z грунт однородный, получаем s z = g z, если имеются различные слои (рис.М.6.1), то
|
| Рис.М.6.1. Определение давления в грунте от его собственного веса и наличия уровня грунтовой воды |
Удельный вес грунта ниже горизонта воды принимается с учетом действия выталкивающей силы за счет взвешивания в воде, поэтому получаем
Давление s z в водоупорном слое принимается с учетом полного веса водонасыщенного грунта (то есть выталкивающая сила не учитывается), который расположен выше:
На границе водоупора в эпюре s z имеет место скачок на величину 
, причем в данном случае 
.
