ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ

Во все формулы предыдущего параграфа, определяющие скорость фильтрации, входит коэффициент фильтрации k, имеющий исключительно большое значение во всех фильтрацион­ных расчетах.

Величина этого коэффициента обычно определяется опытным путем на установке, подобной изображенной на рис. 200. Уста­новку загружают опытным образцом грунта и, измеряя расход фильтрации и потерю напора, путем непосредственного "вычисле­ния по формуле (8.3) находят коэффициент фильтрации

Для теоретического определения коэффициента фильтрации различными авторами предложен ряд эмпирических расчетных формул. Некоторые из них, применимые только для песчаных грун­тов, приводятся ниже. В этих формулах k — коэффициент филь­трации в см/с, — абсолютная вязкость жидкости в П.

Одной из таких формул является формула Газена

(8.11)

где d_e — эффективный диаметр в см, определяемый по указанному выше методу; с — некоторый коэффициент, учитывающий пори­стость грунта и имеющий следующие значения: для очень плотных песков с = 0,8, для песков средней пористости с = 1,55, для пе­сков, составленных из округленных частиц почти одинакового диаметра, с = 2.

Для воды формула Газена может быть представлена в виде

(8.12)

где t — температура воды в °С.

Следует иметь в виду, что формула Газена применима для грунтов с эффективным диаметром от 0,1 до 3 мм.

Из других формул приведем формулу Слихтера

(8.13)

где — коэффициент, зависящий от пористости т и просвета п

фиктивного грунта и равный .

Под эффективным диаметром d_e в этой формуле, в отличие от формулы Газена, понимают средний весовой диаметр частиц, определенный по весовой кривой, т. е. такой диаметр, который делит весовые количества частиц мельче и крупнее его поровну.

Для воды при t = 10° С, когда = 0.01333П, формула Слих­тера принимает вид

(8.14)

При приближенных _ расчетах можно принимать следующие средние значения коэффициента фильтрации k, см/с:

для грунтов очень большой проницаемости (средний

и крупный гравий с примесью очень крупного

песка) .... ............. 0,5—1

для грунтов большой проницаемости (крупный

песок с мелким гравием) ......... 0,2—0,5

для грунтов средней проницаемости (среднезерни-

стый песок, чистый мелкий песок) ..... 0,1—0,2

для грунтов малой проницаемости (слабоглинистый

песок, очень мелкий песок) . .... 0,01—0,02

Для грунтов очень малой проницаемости Н. Н. Павловский рекомендует следующие значения k, см/с:

для песчаных грунтов с некоторой примесью глины 0,006—0,007

для песчано-глинисгых грунтов ........ 0,003—0,004

для проницаемых глин ........... 0,001