Ciśnienie wody w porach ciśnienie spływowe-opracowanie

Ciśnienie wody w porach ciśnienie spływowe Ciśnienie wody w porach gruntu
Rozkłady ciśnień wody w porach gruntu i naprężeń w szkielecie gruntowym oraz naprężenia całkowite wywołane siłami zew., działającymi na grunt, są ściśle ze sobą związane. Współzależność między tymi naprężeniami najprościej jest prześledzic, rozpatrując stan naprężeń przed obciążeniem i po obciążeniu powierzchni gruntu.
Ciśnienia wody w porach po zakończonej konsolidacji (ew.dekonsolidacji) są równe ciśnieniu hydrostatycznemu; natomiast w przypadku nieskończonej konsolidacji można przyjąc, że:
u- ciśnienie w wodzie porowej w dowolnym okresie konsolidacji uo- ciśnienie hydrostatyczne
uqt- nadciśnienie (lub podciśnienie) wywołane zmianą obciążenia zew., zależne od czasu konsolidacji
Zmiana ciśnienia wody w porach gruntu może wystąpić również w przypadku zmiany poziomu zwierciadła wody gruntowej w ośrodku gruntowym. Zmiana poziomu zwierciadła wody gruntowej zmienia wartośc uo i powoduje zmianę naprężeń w szkielecie gruntowym, jeżeli zwierciadło wody znajduje się poniżej powierzchni terenu. Zmiany poziomów wody w gruncie i zmiany obciążeń gruntu mogą powodowac zmiany ciśnień porowych i naprężeń efektywnych w szkielecie gruntowym.
Ciśnienie spływowe
Przy ruchu wody w gruncie powstaje opór tarcia wody o cząstki gruntowe. Na pokonanie tego oporu musi być zużyta hydrauliczna różnica ciśnień wody, działających na przednią i tylnia ścianę rozpatrywanego elementu gruntu.
Hydrauliczna różnica ciśnień wody wynosi:
Siła ciśnienia wody, wywierana na cząstki gruntowe zawarte w jednostce objętości, wynosi więc:
Siłę tę nazywamy ciśnieniem spływowym (hydrodynamicznym), liczbowo równa się ona iloczynowi spadku hydraulicznego i ciężaru objętościowego wody. Kierunek działania tej siły jest styczny do linii przepływu, jest to siła objętościowa i ma miano kN/m3 Ruch wody w ośrodku gruntowym. Ciśnienie spływowe i warunki filtracyjne
Czynniki powodujące ruch wody w gruncie:
grawitacja, wymuszenia zewnętrzne, pole temperatur, pole elektryczne.
Grawitacja: spadek hydrauliczny: i=H/l, H=HA-HB; prędkość krytyczna: vk = REcg/(Dγw), D-średnica kanalików. Liczba Reynoldsa: RE = vd/,  - współczynnik lepkości. Przepływy: laminarne (cząstki cieczy poruszają się po torach równoległych), burzliwe (tory przecinają się). Przejście z laminarnego do burzliwego - po przekroczeniu prędkości krytycznej. Zwykle w gruntach - laminarny; przepływ burzliwy jest b. niekorzystny, należy mu zapobiegać.

(…)

…, jego uziarnienia, składu mineralnego i temperatury wody. Współczynnik filtracji określa zdolność gruntu do przepuszczania wody przy istnieniu różnicy ciśnień wody. Zgodnie z linowym prawem Darcy'ego wyraża zależność pomiędzy spadkiem hydraulicznym a prędkością filtracji wody. Współczynnik filtracji jest wyrażany w jednostkach prędkości. Darcy na podstawie doświadczeń ustalił, że objętościowe natężenie przepływu filtracyjnego, czyli ilości wody przechodzącej przez środowisko porowate w jednostce czasu, jest proporcjonalne do spadku hydraulicznego, poprzecznego przekroju środowiska filtracyjnego i współczynnika filtracji: Q = k*J*F; Q - ilość wody przepływająca w jednostce czasu [m3/s]; k - współczynnik filtracji [m/s]; J - spadek hydrauliczny wyrażony różnica wysokości słupów wody lub różnicą ciśnień. …
... zobacz całą notatkę