Водные свойства грунтов

Коэффициент фильтрации К_ф, м/сут, представляет собой скорость движения воды при градиенте напора, равном единице; определяется по ГОСТ 25584-83. По этому показателю грунты подразделяются на:

водопроницаемые, К_ф > 1 м/сут;

полупроницаемые, 1 > К_ф > 0,001 м/сут;

непроницаемые (водоупорные), К_ф < 0,01 м/сут.

Значения коэффициентов фильтрации некоторых грунтов и характеристик их по водопроницаемости приведены в табл. 39.

Таблица 39

Грунты	Кф, м/сут	Оценка грунтов по водопроницаемости
Глины, скальные грунты монолитные	5 × 10-5	Практически водонепроницаемые
Суглинки, тяжелые супеси, песчаники монолитные	До 5 × 10-3	Весьма слабо водопроницаемые
Супеси, слабо трещиноватые глинистые сланцы, песчаники, известняки	До 0,5	Слабо водопроницаемые
Пески тонко- и мелкозернистые, скальные грунты трещиноватые	До 5	Водопроницаемые
Пески среднезернистые, скальные грунты повышенной трещиноватости	До 50	Хорошо водопроницаемые
Галечники, гравелистые пески, скальные грунты сильно трещиноватые	> 500	Сильно водопроницаемые

Высота капиллярного поднятия Н_к зависит от размера пор, температуры и минерализации воды, формы зерен и других факторов и определяется по ГОСТ 25504-83.

Чем больше размер пор, тем меньше высота и больше скорость капиллярного поднятия. Практически можно считать, что при диаметре зерен более 2 мм капиллярное поднятие отсутствует. Значения капиллярного поднятия в некоторых грунтах приведены в табл. 40, а скорость поднятия - в табл. 41.

Таблица 40

Грунты	Значения Нк, см
Песок крупнозернистый	2,0 - 3,5
Песок среднезернистый	15 - 35
Песок мелкозернистый	35 - 100
Супесь	100 - 150
Суглинок легкий	150 - 200
Суглинок средний	200 - 300
Суглинок тяжелый	300 - 400
Глина	400 - 500

Таблица 41

Средний диаметр фракций, мм	, см	Время для максимального поднятия, дней	Средний диаметр фракций, мм	, см	Время для максимального поднятия, дней
	11,4		0,047	135,2
	24,1		0,025	266,7
0,5	27,9		0,016	309,9
0,16	48,9		0,30
0,12	66,7		-	-	-
0,072	88,8		-	-	-

Водоотдача - способность горных пород, насыщенных до полной влагоемкости, отдавать часть воды путем свободного стекания под влиянием силы тяжести называется водоотдачей; средние значения коэффициента приведены в табл. 42.

Коэффициент водоотдачи μ; определяется по формуле

μ = W_sat - w _{м. в},

где W_sat - полная влагоемкость; w_м.в - максимальная молекулярная влагоемкость.

Таблица 42

Грунты	Средние значения коэффициента водоотдачи μ;, доли единиц
Пески и супеси тонкозернистые	0,1 - 0,15
Пески мелкозернистые и глинистые	0,15 - 0,7
Пески среднезернистые	0,2 - 0,25
Пески крупнозернистые и гравелистые	0,25 - 0,35
Песчаники на глинистом цементе	0,02 - 0,03
Угли бурые	0,02 - 0,05
Известняки трещиноватые	0,008 - 0,1

Молекулярная влагоемкость - способность пород задерживать воду на поверхности частиц. Величина максимальной молекулярной влагоемкости близка по значению к пределу раскатывания связных пород.

В практике влагоемкими называют породы, обладающие капиллярной влагоемкостью. По степени влагоемкости грунты разделены на три группы:

очень влагоемкие - торф, суглинки, глины;

слабо влагоемкие - мергель, рыхлые песчаники, лесс, мелкие и глинистые пески;

невлагоемкие - массивные изверженные и осадочные (скальные грунты) и крупнообломочные (галька, гравий).

Максимальная молекулярная влагоемкость некоторых грунтов приведена в табл. 43.

Таблица 43

Грунты	Максимальная молекулярная влагоемкость
Песок крупный	1,57
Песок средний	1,6
Песок мелкий	2,7
Песок пылеватый	11,85
Лесс никопопьский	14,09
Глина майкопская	39,05
Глина верхнеюрская	41,63