Введение к работе
Актуальность проблемы. В последние 30 лет в связи с интенсивным развитием техники и появлением монных строительных мамин и механизмов крупнообломочные грунты начинают играть все большую роль во всех видах строительства. связанных с возведением земляных сооружений. Они не только обладают больиой прочностью, малой деформируемостью и устойчивостью к внешним воздействиям, но. самое главное, в отличие от других грунтов допускают целенаправленное регулирование их свойств в достаточно широких пределах, что позволяет с успехом использовать их в самых различных элементах земляных сооружения. В гидротехническом, водохозяйственном и дорожном строительстве доля крупнообломочных грунтов.при возведении земляных сооружений занимает 75 и более процентов.
На сегодняшний день достаточно надежно разработанными в этой области являются только методы расчета напряженно-деформируемого состояния земляных сооружений из крупнообломочных грунтов, в том числе основанные на механике зернистых сред. В то же время геотехнические свойства крупнообломочных грунтов как в лабораторных, так и в полевых условиях определяются очень приближенно, на приборах и оборудовании.'предназначенных для исследования мелкозернистых грунтов, или на основании недостаточно надежных аналогов.
Такое же. если не худыее положение складывается в области технологии приготовления и использования крупнообло-мочных грунтов. Как теоретические. так и производственные исследования здесь проводятся, как правило, только в отдельных единичных случаях. без какого-либо системного подхода и в очень ограниченном объеме.
Все это существенно тормозит разработку и внедрение в практику строительства новых. высокоэффективных методов и конструкций земляных сооружений из крупнообломочных грунтов, позволяющих наиболее полно использовать их возможности. Не
стимулирует такое положение и дальнейшее развитие расчётных методов, не имеющих надежной обратной связи с практикой.
Цель работы. Основной целью диссертации является разработка методов исследования и использования крупнообломочных грунтов в качестве материала земляних сооружений.
Основные задачи исследования. Для поставленной цели исследования потребовалось решение следующих вопросов теории и практики:
установление физических основ и методов расчета масштабных эффектов при исследовании свойств крупнообломочных грунтов и их использовании в строительстве;
обобщение имеющегося опыта в разработке методов определения физико-механических свойств крупнообломочных грунтов и прогноз их изменения;
разработка методов регулирования состава и свойств крупнообломочных грунтов в производственных условиях;
изучение строительных свойств крупнообломочных грунтов и разработка оптимальных методов их использования в качестве материалов для земляных сооружений;
научное и производствен.ное обоснование возведения плотин и насыпей методом направленного взрыва;
разработка методов контроля качества крупнообломочных грунтов и установление их расчетных параметров.
Практическая значимость работы
Практическая направленность работы определяется прежде всего тем, что все без исключения задачи, рассматриваемые в ней. решались для конкретных проектов и строительств, основными из которых являются Нурекскнй, Чарвакский, Рогунский, Байпазинский . Камбаратинский , Сангтудинский, Тюя-муюнский гидроузлы, ГЭС Хадита в Ираке и плотина Барари в Индии. Подавляющее большинство разработок и рекомендаций внедрены в производство.
Результаты исследований геотехнических свойств крупнообломочных грунтов и технологии их приготовления^ и укладки использованы для составления технических условий на возведение плотин всех указанных выие гидроузлов.
Исследования и результаты по обоснованно технологии возведения взрывонабросных плотин легли в основу "ноу-хау", переданной на контрактной основе Министерству водного хозяйства Индии в 1987 г. (Контракт N 720124400 от 8.12.1981г. стоимостью 2.1 млн.рупий).
Результаты разработок в области контроля использованы при составлении СНиП 3.02.03-91 "Геотехнический контроль в строительстве".
Научная новизна работы заключается в разработке расчетных и экспериментальных методов определения свойств крупнообломочных грунтов для решения комплекса Вопросов, обеспечи-ваюцих их эффективное использование в строительстве. Наиболее существенные результаты при этом заключаются в следую-аеи:
разработаны расчетно-экспернментальные методы определения действительной плотности крупнообломочных грунтов и параметров разуплотнения на контактах с жесткими сооружениями :
разработаны расчетно-экспернментальные методы определения действительной деформируемости крупнообломочных Грунтов :
разработаны рекомендации по определению нормативной и расчетной прочности крупнооблоиочных Грунтов:
разработан метод оценки прочности грунтов с учетом динамических воздействий в процессе Лавинообразного течения грунта:
разработан расчетно-экспериментальный метод определения параметров фильтрации крупнооблоиочных грунтов-:
изучены и проверены на практике методы дробления горных пород взрывом для регулирования содержания мелкозернистых фракций в получаемой горной массе:
разработан метод сортировки крупнообломочных грунтов при помоми естественной сегрегации:
разработан метод прогноза изменения гранулометрического состава крупнообломочных грунтов в процессе возведения вэрывона6росних плотин:
разраоотин метод расчета уплотнения крупнообломочных грунтов катками статического действия:
разработаны методы расчета профиля. уплотнения и регулирования свойств грунтов взрывонабросных плотин:
разработаны конструкции и методы повышения водонепроницаемости взрывонабросных плотин:
разработаны статистические методы контроля качества крупнообломочннх грунтов в земляных сооружениях и методы определения их плотности:
разработаны методы определения расчетных и нормативных параметров плотности ( и прочности ) крупнообломочных г рунтов.
Личный вклад автора. Во всех опубликованных в соавторстве работах автору принадлежат расчетно-теоретическая и методологическая части. Экспериментальные исследования опытно-производственные работы и проектные разработки наряду с, автором выполняли сотрудники проект но-нэыскате ль ских. научно-исследовательских и строительных организаций: Арипов Н.Ф.. Ибрагимов К.И.: Кадыров Ф.К. Корческнй В.Ф.. Могильников Л.П.. Муратова М.Х.. Радченко В.Г.. РеПфман Л.С. Скибин А.Н. и др.. которым автор выражает искреннюю признательность. Основные положения и выводы По докладу получены лично автором или при его непосредственном участии.
На запиту выносятся перечисленные выше элементы новизны работы автора.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на:
- научном совете по народно-хозяйственному использо
ванию взрыва при АН СССР в 1975 и 1976 гг.:
научно-технических конференциях института "Гидропроект" в 1969 и 1976 гг.;
научно-технической конференции молодых ученых и специалистов водного хозяйства Узбекистана в 1976 г.;
научно-производственной конференции профессорско-преподавательского состава' ТИИМЕХа в 1977 г.;
заседаниях кафедр "Основания и фундаменты" ТАМПИ им.А.Р.Беруни в 1976 и 1987 гг.;
научно-техническом совещании Минэнерго СССР "Пути удешевления строительства плотин из грунтовых материалов в г.Нуреке в 1985 г.";
коллегии Министерства водного хозяйства Индии в 1987г..
Публикации. По теме диссертации опубликовано 58 работы, в том числе 2 монографии, 2 учебных пособия, 1 СНиП и 14 изобретений.
