Research the Effect of the Filtration Coefficient's Deposit of Thin Clayinclusion From the Concentration of Chemical Substances on Value of Jump Pressures

Abstract

Вдосконалено та чисельно досліджено математична модель процесів фільтраційної консолідації ґрунтів, встановлено ступінь залежності стрибка надлишкових напорів від коефіцієнта фільтрації включення, який в свою чергу залежить від концентрації солей порового розчину. Раніше розглядалися неоднорідні шари ґрунту, тонкі напівпроникні включення яких не залежали від концентрації сольових розчинів порової рідини. Для розв'язання задачі використовувася метод скінчених елементів, для дискретизації в часі використано схему Кранка-Ніколсона. Задача розглядалася в одновимірному випадку. Встановлено, що відносна зміна стрибка напорів лежить в межах від -4% (стрибок зменшується) до +76% (стрибок напорів збільшується) у випадку урахування залежності коефіцієнта фільтрації включення від концентрації хімічних речовин та модифікованої умови спряження. Дані, отримані в результаті дослідження можуть бути використані при проектуванні та будівництві різного роду гідротехнічних споруд, в основі фундаменту яких лежать неоднорідні шари ґрунту. Отримані результати підтверджують необхідність врахування хімічного складу порової рідини при розгляді параметрів тонких напівпроникних включень.Ключові слова: напівпроникне включення, метод скінченних елементів, фільтраційна консолідація, умови спряження. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ ТОНКОГО ГЛИНИСТОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВНА ВЕЛИЧИНУ СКАЧКА НАПОРОВ Ю. В. Чуй, П. М. Мартынюк Национальный университет водного хозяйства и природопользования Усовершенствована и численно исследованы математическая модель процессов фильтрационной консолидации грунтов, установлена степень зависимости скачка избыточных напоров от коэффициента фильтрации включения, который в свою очередь зависит от концентрации солей порового раствора. Ранее рассматривались неоднородные слои почвы, тонкие полупроницаемые включение которых не зависели от концентрации солевых растворов поровой жидкости. Для решения задачи использовался метод конечных элементов, дли дискретизации во времени использована схема Кранка-Николсона. Задача рассматривалась в одномерном случае. Установлено, что относительное изменение скачка напоров лежит в пределах от -4% (прыжок уменьшается) до +76% (прыжок напоров увеличивается) в случае взятия во внимание зависимости коэффициента фильтрации включения от концентрации химических веществ и модифицированной условия сопряжения. Данные, полученные в результате исследования могут быть использованы при проектировании и строительстве различного рода гидротехнических сооружений, в основе фундамента которых лежат неоднородные слои почвы. Полученные результаты подтверждают необходимость учета химического состава поровой жидкости при рассмотрении параметров тонких полупроницаемых включений.Ключевые слова: полупроникное включение, метод конечных элементов, фильтрационная консолидация, условия сопряжения.