Промачивание суффозионных грунтов. 1. Суффозия

Abstract

Выполнено теоретическое исследование впитывания воды в двухфракционный грунт, сложенный из частиц двух сортов - структурных и суффозионных. Сформулирована и строго решена математическая задача совместных фильтрации и переноса твердых частиц при промачивании сухого грунта на основе подхода Грина-Ампта. Интенсивность притока воды в грунт является известной функцией от времени, причем для нее рассмотрены полиномиальное и показательное аппроксимационные выражения. Детально проанализированы особенности перераспределения неструктурных частиц в области фильтрационных деформаций при усилении притока воды. Изучено влияние механических свойств грунта (исходное содержание и размеры частиц) на его проницаемость.

Виконанi теоретичнi дослiдження усмоктування води в двохфракцiйний грунт, який складений з частинок двох сортiв - структурних i суфозiйних. Сформульована i строго розв'язана математична задача сумiсних фiльтрацiї i переносу твердих частинок при промочуваннi сухого грунту на основi пiдходу Грiна-Ампта. Iнтенсивнiсть притоку води в грунт є вiдомою функцiєю часу. Для неї розглянутi полiномiальний i експоненцiальний апроксимацiйнi вирази. Детально проаналiзованi особливостi перерозподiлу неструктурних частинок в областi фiльтрацiйних деформацiй, якщо приток води посилюється. Вивчений вплив механiчних властивостей грунту (вихiдний вмiст i розмiри частинок) на його водопроникнiсть.

A theoretical investigation is performed of water infiltration into two-fraction soil composed of particles of two sorts - structural and unstructural. A mathematical problem is developed of joint ground water flow and solid particles transport during wetting dry soil on the basis of the Green-Ampt model. An exact solution to the problem is obtained. The intensity of water inflow is considered to be known. Two approximation expressions (polinomial and exponential) are used for the intensity mentioned. A thorough analysis is conducted of unstructural particles re-distribution within the accumulation zone when inflow inoreasing. An influence of soil mechanical properties (initial content, averaged size of particles) on soil permeability is closely studied.