магистрант Кужарин И. Е.

Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет,г. Нижний Новгород, Россия

Фильтрационные свойства обратных фильтров из геотекстильных материалов

В настоящее время в качестве защитных фильтровых подготовок под крепления береговых откосов водотоков и откосов гидротехнических сооружения, фильтров горизонтальных трубчатых дренажей, элементов конструкции дренажей плотин и дамб, а также для армирования земляных сооружений, применяются новые массово-производимые нетканые геотекстильные материалы, требующие исследования фильтрационных свойств.

Использование геотекстилей позволяет существенно снизить стоимость сооружения, но приводит к возникновению специфических задач, связанных с их кольматацией и фильтрационными свойствами.

Целью моего исследования является создание лабораторной установки, позволяющей изучить водопроницаемость образцов обратных фильтров по схеме «грунт-геотекстиль» в направлении, перпендикулярном плоскости полотна и в плоскости полотна с приложенной нагрузкой в различных направлениях, а также изменяющимся градиентом напора во времени.

Данная установка позволит определить применимость того или иного нетканого геотекстильного материала в обратном фильтре гирдотехнических сооружений, в частности при устройстве креплений береговых откосов водотоков и сооружений где наблюдается волновое давление.

Похожая установка была изготовлена и описана учеными из Забайкальский Государственный Университет в статье «Исследование фильтрационных свойств волокнистых полимерных материалов при изменении давления». Из текста статьи следует, что авторами указанной статьи была создана установка, позволяющая проводить экспериментальные исследования фильтрующей способности дренажей на основе синтетических нетканых материалов. Конструкция создает условия, приближенные к реальным. В рамках проводимых исследований подача воды осуществлялась снизу, тем самым моделируя воздействие напорных грунтовых вод на вышележащий грунтовый массив. В ходе проведения экспериментов авторами были определены зависимости для различных материалов и толщины. Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что при увеличении давления, оказываемого на дренажную конструкцию из волокнистого полимерного материала, существенно снижается его фильтрующая способность [2]. Снижение пористости геотекстильного материала так же происходит благодаря давлению на образец и кольматации, что будет учтено в моих исследованиях и экспериментах при изучении образцов обратных фильтров.

Водопроницаемость материала напрямую зависит от его пористости. Таким образом, основываясь на физических характеристиках волокнистого полимерного материала, можно рассчитать снижение продольной водопроницаемости под определенной нагрузкой [3], что является важным показателем при проектировании дренажных систем.

Данная работа позволит структурировать уже имеющиеся данные, облегчит подбор геотекстильных материалов, применяющихся в непосредственно в конкретных сооружениях гидротехнического строительства, требующих высокой ответственности.

Библиографический список

1. ГОСТ 52608-2006. Материалы геотекстильные. Методы определения водопроницаемости. – М.: Стандартинформ, 2007 – С. 18.

2. Нижегородцев Е. И. Экспериментальные исследования процесса дренирования в плоских дренажах из волокнистых полимерных материалов [Текст] / Е. И. Нижегородцев // Молодой ученый. – 2014. – №4. – С. 227-229.

3. Бугай Н.Г., Кривоног В.В., Пивовар Н.Г., Фридрихсон В.Л. Гидродинамические, физико-механические характеристики и структурные параметры волокнистых дренажных фильтров // Прикладнаягидромеханика. 2001. № 3. Киев, С. 5-18.