В.И. ШТЫКОВ. Анализ заиляемости бесполостных дрен частицами грунта, поступающими внутрь дрены через защитно-фильтрующий материал: текстовая версия

В статье проанализировано изменение вертикальной составляющей скорости фильтрационного потока по длине бес полостных дрен и установлены участ ки, которые будут подвергаться заиле нию в наибольшей степени. Даны пред ложения по учету этого заиления. Из контактной зоны дрен с засыпкой допускается вынос суффозионных час тиц диаметром менее 0,05 мм в размере 3...5% от объема засыпки дрен. Если принять среднюю глубину заложения дрен равной 1,0 м, то при высоте дрены 0,2 м, ширине 0,1 м и равномерном распределении вынесенных в дрену частиц по ее длине высота дрены мо жет уменьшиться на 20%. Если же час тицы будут перераспределяться по дли не дрены, то это, как минимум, будет приводить к изменению уклона ее дна или к резкому уменьшению ее живого сечения, что существенно уменьшит ее водоотводящую способность. И если в случае трубчатого дренажа в практике накоплен большой опыт в обнаруже нии мест заиления дрен и в их устране нии, например, посредством промыв ки, то в случае бесполостного или тупи кового дренажа промывка практически невозможна. Поэтому, прежде чем раз рабатывать мероприятия по предотв ращению последствий заиления, целе сообразно проанализировать характер изменения горизонтальной и особен но вертикальной составляющей ско рости по длине дрены.

1. Вывод зависимости, характери зующей изменение по длине бес полостной дрены отношения вер тикальной составляющей скорос ти фильтрации к горизонтальной. При разработке методики гидравли ческого расчета бесполостного дрена жа [1] рассматривалась структурная форма потока, в которой вертикальная составляющая вектора скорости υ в лю бой точке области движения равна ну лю, а поток имеет осредненную по глу бине горизонтальную составляющую υs. В действительности линии тока начи наются на свободной поверхности фильтрационного потока в дрене, и в любой его точке имеет место как гори зонтальная υs, так и вертикальная сос тавляющая υz скорости υф. Количественная оценка величины от ношения υz/υs по длине потока проводи лась на гидравлическом лотке с пере менным уклоном длиной 3,5 м и шири ной 0,3 м. В опытах использовался песок крупностью 0,63...1,25 мм. Коэф фициент фильтрации песка составил 2,75⋅103 м/с. Обработка результатов эксперимента заключалась в сопостав лении величин υz/υs в различных попе речных сечениях по длине дрены, с пог решностями в определении глубин по тока в этих же сечениях по экспериментальным и теоретическим кривым свободной поверхности, рас считанным без учета вертикальной сос тавляющей скорости течения потока.