Введение к работе
A it т у s л ь и о є т ь проблемы. Продолжающееся широкое разБигге строительства грунтовых водоупорных соорунекий(шгот;ін, дамб и др.) оставляет актуальными вопроса обеспечения их кадетностя,экономичности , сохранности примыкающих к указанный объектом территорий.
Особенностью грунтовых дамб к плотин является шідкзпдуадьнооть конструкций, разрабатываемых я. осуществляемых для конкрэ-гках топографических,геологические и гидрогеологических условий района строительства. При этом практически исключается возможность только теоретическим путем получить количественные значения: показателей,, с помощью которых проверяется надежность сооруязния. Данные натурных наблюдений показывают, что контролируемое при укладки з тело дамбы шн плотины качество грунта в процессе нагруяешя не всегда сохраняется. Процессы деформирования и фильтрации могут привести к появлению областей предельного равновесия и,как следствие, к нарушении сплошности с раскрытием трещин по площадкам разрыва,отрыва, сдвига, к опасному разуплотнению, к явлениям суффозии мелкозернистого материала. Бри этом трещинссбразева-ние разрывом является наиболее опасной формой разрушения грунта , способной вывести.плотину или дамбу из нормальной эксплуатация или привести к аварии. Например, большие протяженности оградительных ;;ге вдоль рек во Вьетнаме создают трудные условия наблюдений п целью сво~, евременного проведения оградительных работ, восстановительных работ в периоды подъема воды в реках. В результате при уровнях года нико гребня дамб и при возникновении трещин разрыва мелеет возникнуть процесс размыва и дальнейшего разрушения с затоплением местности я до ыоявле-ния катастрофических уровней.Это явление особенно быстро nporpeccHpjer, если материалом, дамб слунат мелкозернистые грунты-суглинки,особвгаю шлеватыв,наиболее распространенные ло территориям стран Южной ж Юго» Восточной Азии. Исключить или замедлить разрушение размывом с целю . . использовать время для проведения восстановительных работ, а также поиск конструктивного решения с проверкой расчетом трещинообразоваиия на разрыв - актуальная задача настоящего времени.
Цель диссертацией, и о 8 работы. Известно, что одним из эффективных методов борьби о трвщинообразоваплем, о разрушением грунтов потеком вода, является применение для укладка з трепане-* опасные области дамб и плотин грунтовых смесей естественных или искусе-*
твекко приготовленных, с еклэтоклом частиц, размером до 60-100 мм. Доказала высокая сопротивляемость смесей су$фозкк мєлкіх частиц в массиве грунта ари потоке воде в тредазах. По морс выноса мелких' частиц, из оставшихся крупных форжрузте.ч обратный фильтр, что приводит к затуханию скоростей, фильтрации до нера/жващих. Однако остается проблемой установление расчетным нутом глубины устойчивого раскрытия трєцин разрыва, учет влкялия содержания крупных фракций на прочность при разрыве. Прк этом известный подход, згредлолагакізй, что сопротивляется только часть сечения, заполненная мелкоземом пробует экспериментального подтзеруден;ія.
По - зтоуу в соответствии с поставленной цельи а задачу исследований включено следующее :
- анализ существующих методов исследования прочности грунтов при
действии растягивающих напряженки и выбор условия предельного .равнове- .
сияг позволающего 'устанавливать расчетным путем форму разрушения грунта;
» разработка методики испытаний смесей на растяжение с включением фракций по крупное?в, отвечающих граксоставам укладываемых в противо-фзльтраїшдашо элемента грунтовых сооружений;
- установление опытным путем на примере испытаний грунтовых
смесей предназначенных для укладки в тело противофкльтрациоиного эле
мента, влияния на предельную прочность при растяжении до хрупкого
разрыва содержания и крупности частиц более 2 мм в смеси, влажности и
плотности мелкозема'смеси;
~ применением метода математического планирования эксперимента предложить эмпирические зависимости для многофакторной оценки предельной, прочности на растяжение смесей, используя для этой цели минимально возможное число опытов;
- на примере исследования указанных выше грунтов установить
параметры предельной поверхности прочности, выраженной в условиях
U — бгп для нескольких грунтовых смесей с различными физическими начальными свойствами;
- выполнить расчеты трещиносбразования, оценку трещиностоакости
гребня водоупорного грунтового сооружения,используя методику выбора
грунтовых смесей по их состоянию с применением, подтвержденных опытным
путем расчетньсфависимостей предельного равновесия;
- предложить конструкции дамб к гребня плотин с элементами,
снижающими размеры областей трешинообразования разрывом или искшочающио
EX.
Научная, новизна. Экспериментальным путем получены закономерности предельной прочности на разрыв при растякеніт. г»а?№Ь/'
смесей б зависимости от изменения содерскания и крупности частиц (в пределах от 2 до 60 w?>i) . вл. лености и плотности мелкозема. Показано, что известный подход, предполагающий, что сопротивляется только часть сечения грунта, заполненного шлкоземом-їнеподтверждается. Предельная прочность на разрыв имеет сложную многофакторную зависимость, аоторул можно установить по разработанной методике, опэранцзйся на испытания образцов при одноосном растяжении, /становлено, что предложенная методика достаточна для выбора трегягаосгойкой смеси по ее составу и состоянию.
Для исследованных грунтов сделан выбор смеси по грансоставу к получении экспериментальные данные для построения условия прэдзльного равновесия в координатах 'Їі _ бп в широком диапазоне измсыния влаїсности мелкозема.
Выполнен расчет трвщинообразсзания грунтового соорукания с использованием результатов исследований. Предложены дамбы с конеяуукцяенншп решениями для повыевяия тр&щиностойкости.
fl р а к і а ч о с к а я ценность работы, С помощью разработанной методики испытаний кокно ооущвствпть: набор
Наиболее ТреЩИНОСГОЙКИХ есгеСТВЭНПЫХ НЛЙ ДСПуССЗЗСПКО ПрЯГОТОЕ.'ГС'КІД'Х
грунтовых смесей для укладки в трещиноопаешэ обяаотп'груїтеознх rrse~ . сивов; ограничить объем испытаний, кообходамах. для построопяя дтазгол-* мы предельного состояния в условиях яагруяопая раотяяс;гег.м - сгаї::-..-. и оценки трещияообразования. Разультата косдздсг.'ГхпЗ гЬщгі йіїь v.erro >".'. зованы при оценка трацинообразования грустогж оаяопатй ссору!;ск::'.г при расчетах устойчивости сводов 2 степ яадозктцх rapaJcrc::, с-^оосэ грунтовых сооружений и котлованов.
В п в д р о н и о результатов р а о* о г н. Fwy/cv-т&ты расчетов внедрены при составление рахомзидедйй для. rxircrpyr?''-вания а- расчетов грунтовой плотины, проектируй!».! Тс^гп'дротроаг'го::-
I Апробация работы. Осясзгпз пожетзкзя н рззулт.'га?^ работы докладывались на научных семапараг кафздр ЛГТУ "Подас*паю.con-руяеная, основания и фундаменты" я "Гкдротвхшгтоетаэ саорта»лпга.
Публикации. По теме диссертации спуйяиковагшая ода?..
печатная работа, /
Обьом рабов н, Диссертация состоят из ввадсаіші,чси;і}«л глав, основных вьшодоа язлоавяныг ка Щ. етрзпзаах ггазйхсписнога текста, включая 25 рисункову IS табдкц, 5 пржкиєязйі и спгсга сопояь» зованяой литературы кз 76'наимевозанвй.
На защиту внпосятся:
- разработанная гялодика ггсшїтгсїтїя rpyin?cr;;jx crwoeft, оялрсгта'Тгя
на одноосные испытания, служащая для выбора грунтов с учетом многофакторной, зависимости их свойств;
