Негравитационный поток воды. Электро- и термоосмос. Влияние растительности » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Негравитационный поток воды. Электро- и термоосмос. Влияние растительности

03.07.2021

Наиболее известная форма негравитационного потока воды в грунте вызывается капиллярными силами. Ранее было пояснено, что подобное положение возникает вследствие смачивания водой большинства грунтов, явления поверхностного натяжения и способности воды работать в капиллярах на растяжение.

Менее известен другой вид негравитационного движения воды — поток, вызываемый разностью температур внутри слоя грунта в результате явления, известного под общим названием термоосмоса. Боюкус в 1915 г. показал, что сродство воды с грунтом с понижением температуры увеличивается. Это объясняет наблюдаемую миграцию воды от более теплого участка слоя грунта к более холодному. Такая миграция воды в жидкой фазе иногда сопровождается конденсацией водяного пара в заполненных воздухом порах более холодных участков слоев грунта, не полностью насыщенных водой.

Близко связывается с этим явлением электроосмос. Еще в 1808 г. Peycc показал, что приложение электрического потенциала вызывает в капиллярной трубке движение воды. С тех пор теорию такого движения разрабатывали многие исследователи. Вода мигрирует от анода (+) к катоду (-). Уинтеркорн в 1947 г. с помощью своего эксперимента в Принстонском университете показал прямую взаимозависимость, которая существует между явлениями электро- и термоосмоса. Вода, движущаяся в грунте под влиянием термического потенциала, создает тем самым электрический потенциал. Суточные и сезонные колебания температуры в толще грунта, начиная от его поверхности, должны, следовательно, сопровождаться соответствующими электрическими волнами. Лео Казагранде показал, что малопрочная, хрупкая структура некоторых перемятых глин способна восстанавливаться под воздействием электрического тока. Изучение таких явлений может привести к лучшему пониманию факторов, влияющих на образование структур глин различного рода.

Электроосмос нашел прямое практическое применение для облегчения проходки котлованов в толще неустойчивых очень тонкозернистых слабо связанных (типа «каменной муки») грунтов. Термоосмос, имеющий очень много общего с явлением пучения под действием мороза, рассматривается далее.

В некоторые сезоны движение воды может быть вызвано ростом растительности и объемными изменениями в поверхностных слоях глинистых грунтов, что может причинить вред зданиям с мелким заложением и дорогам. Развитие корневой системы и глубина ее проникания изменяется в зависимости от вида деревьев, типа грунта и интенсивности летних осадков. У.X. Уорд в своем анализе ряда случаев значительного повреждения зданий с фундаментами мелкого заложения на тяжелых глинистых грунтах в Англии указывает, что среднее распространение корневой системы в плане приблизительно равно высоте дерева и что корни иногда достигают глубины 10 футов. В засушливые периоды деревья и кустарники в пределах горизонтов, где размещается их корневая система, будут адсорбировать из грунта влагу. Если этим грунтом является тяжелая глина, в зоне размещения корней может возникнуть неравномерная усадка, сопровождающаяся неравномерной осадкой любых фундаментов мелкого заложения, возведенных в пределах этой зоны. Очевидно, повреждение зданий будет более значительным, если на зоне распространения корневой системы покоится только часть фундамента.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: