Введение к работе
Актуальность темы. В связи со строительством крупных промышленных я гидротехнических сооружений, особеїгно в геологических районах с горноскладчатыми образованиями, все более возрастает потребность в освоении естественных склонов равнинных и предгорных территорий. Кроме того, специфика работы некоторых сооружений, в частности ГАЭС, требующая значительных перепадов высот меаду верхним и нижним бассейнами, делает склоны единственно возможным местом расположения Г АХ в равнинных условиях.
В таких случаях основаниями крупных промышленных и гидротехнических сооружений слуаат, как правило, естественные склоны со сложным инженерно-геологическим строением и гидрогеологическими условиями, в той числе при наличии в их толще глинистых пород, обладающих выраженными реологическими свойствами. При длительном воздействии статических и динамических нагрузок в периоды возведения и эксплуатации сооружения в результате техногенных воздействий на склон (пригрузка верхней части склона или подрезка его снизу) при изменении гидрогеологических и других условий могут возникать подвикки склонов, развивающиеся во времени.
В связи с этим большое практическое значение имеет дальней-ЕЄ9 развитие и совергзнствовакне методов исследования напряженно-деформированного состояния склонов, оценки гас длительной устойчивости и количественного прогнозирования их деформируемости.
Для прогноза устойчивости и длительных перемещений склонов необходимы оценка пх природного состоягаїя и прогноз изменения флзкко-неханичесюк свойств пород в естественном залегании по
данным экспериментальных и расчетно-теоретических исследований, а также натурных наблюдений.
Диссертационная работа выполнена, в ранках важнейшей тематики по проблеме 0.55.00 на 1986-1990 г. (задание 04.01.01, отап НІ "Разработать методы оценки деформации склонов в районе строительства ГАЭС и инзенорные мероприятия по обеспечению их устойчивости").
Цель диссертационной работы. Основной целью диссертационное роботи являлось установление закономерностей реологических и оле-ктрокннетпческих свойств глинистых грунтов для оценки состояния склонов, подверженных оползнєеш процесса:.;, вследствие техногенных содействий, при этой ставились следущу.в основные задачі!:
-
Провести коилдексные испытания на сдвиг1 (кручение) образцов глинистых грунтов нарушенной и природной структуры в рз-лаксациошо-шнеийтипеско:.: резкма я ка основе результатов откх испытаний разработать кзтодияу ускоренного определения реологических свойств грунтов.
-
Усовершенствовать суцествукзщй прибор среза НКСа Гидропроекта (сейчас НЙЙЭС) к изготовить еяецкальшз прибори дал испытаний образцов гякккстих грунтов в релаЕС&ционно~іаше:.:атичее-коц резкие, а таїске устройства для подготовки образцов к испытаниям.
-
Исследовать влляіпіз ргшиа нагруЕ&шя и реологических свойств глинистих грунтов на их напразеїіно-дєфоргліроЕаннов состояние и виявить закономерности изменения прочности грунта нарушенной и природной структуры во времени,
-
Разработать кетодику и вшолнить экспериментальные ис-
следования свойств естественного электическсго поля глинистых грунтов при сдвиге.
-
Обосновать возможность применения метода естественного, электрического поля (ЕЭП) для оценки изменений напрязеїгно-дефор-нированного состояния массива грунта при воздействии различных техногенных факторов.
-
Ка основании анализа результатов натурных и лабораторних исследований потенциалов ЕЭП и реологических свойств грунтов выполнить оценку состояния оползневого склона на Загорской ГАЭС.
Научная новизна работы.
-
На основании результатов испытаний в релаксационно-кике-матическом режиме разработана методика ускоренного определения реологических свойстз глинистых грунтов при сдвиге, позволяющая значительно сократить количество и продолжительность испытаний.
-
Определены закономерности изменения прочности глинистых грунтов в процоссе их деформирования и з заквиекмости от характеристик начального состояния.
-
Разработана новая методика экспериментального определе-ння потенциала естественного электрического поля глинистых грунтов при сдвїіге, позвелякцая интерпретировать дшшыэ натурных измерений естественного электрического поля массива грунта.
-
Проведены исследования электрокшетичеекпх свойств глинистых грунтов и установлены закономерности изменения потенциала естественного электрического поля грунта от пзлртавшо-деф-оркк-ропанного состояния массива.
Практическое значение работы и ае пнодранпе. Устанозленние закономерности роологичеекк и электрскннетичгеккх свойств глини-
стых грунтоз в связи с оползневый процессами позволяют интерпретировать данные натурных наблюдений и дать Сценку н прогноз состояния оползневого склона.
Результаты диссертационной работы использовались в НИСе Гидропроекта при оценке длительной устойчивости ««она в основании напоршх трубопроводов и огравдажцих дамб верхнего бассейна Загорской ГАЭС, при оценке длительной устойчивости подземного комплекса гидроузла Терн (Индия), а также при расчетах и проектирования природоохранительных дсмб Тенгизского газоконденсатного месторождения в Казахстане.
Апробация диссертации и публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались на УІ Всесоюзном симпозиуме по реологии грунтов (Рига, 1939 г.), Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и .специалистов по механике грунтов и фундаыенгострсенкю (Звенигород, 1989 г.), Молодежных научно-технических конференциях НИСа Гидропроекта (Москва, 1939 и 1991 гг.), ХУШ Бессоюзной молодеаной научно-технической конференции В/О Тидропрозкт" (Канеа , 1991 г.), Региональной научно-иетододо-гнческой конференции (Каратау, 1991 г.),'научном соеєтє отдела исследований грунтовых к подземных сооруаешй и технологии их возведение НИИ Гидропроекта (Москва, 1991 г.) и кафедре механики грунтов, оснований и фундаментов МИСІЇ кн.В.В.КуЙбиьева (Москва, 19Э1 г.).
Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 5 печ&тнык работах.
Объем -работы. Диссертация состоит из введзкпя, четырех глап, общих шзодов, списка используемой литературы из 155 напие-коБший и внлвчает.210 страниц, из них 146 страниц машинописного текста, 61 иллюстрации и 3 таблиц.
На защиту выносятся следуащкэ положения:
-
Методика и результаты комплексних экспериментальных исследований прочности и деформируемости глинистих грунтов нарушенной и природной структуры ка сдбиг при кручении в релаксацлочно-кинематическом режиме.
-
Методика и результаты экспериментальных исследования потенциала естественного электрического поля глинистих грунтов при сдвиге, позволяйте интерпретировать данные натурных «аблвденкй.
-
Результаты анализа данных лабораторных исследований реологических к электрокинетнческих свойств глинистых грунтов для оценки состояния оползневого склона на Загорской ГАЭС.
