Введение к работе
Изученность процесом замачижния и рззуїгрочнеідая Лесковых проса-дочньк оснований имеет большое практическое значение. Прссадочиые основания это десятки тжзгч квадратных километров территории нашей страны, сотни километров обривистих берегов Азозского моря, Цимлянского, Краснодарского и другк водохранилищ. Замачиаание оснований, независимо от того, еызвзно ли оно природным поднятием уровня или утечкдои из инженерных сетей, приводит к катастрсхричвскчм гюследстшям.
Среди перешений згдач гидротехники и фундамеитостроения ожно назвать: 1) задачу о легальном замачивании и НДС ошозэшя при утечках из труб; 2) задачу о ?оне замачнзания и НЛС под каналами под действием собственного зеса; 3) зхдачу о подрезге лессоЕьк обрывистых берегов в результате периодического подъема уровня водоемов; 4) задачу о скорости отступания таких берегов; 5) задачу об огибающей границы зон замачизашог в берегах при периодическом подъеме уроэня.
В результате замачивания многие здания сказались рааушенньлии, з результате подрезки берегоя тълые строения сказались у края обрывов и были приведены в негодность.
Разупрочнение, т.е. ухудшена прочностных и деформационных свойств, вызывается замачиванием и присолит к изменегаяо НЛС и nosra-ленко разрыЕоз сплошности внутри оснований, к неравномерным просадкам и размок гнию поверхности оснований и обрывистых лессовых берегов.
Из практических вопросов, требующих точных количественных ответов, в которых ехптх) нуждается практика, можно нзззатъ следующие: 1) как разливается зої ч замачивания при утечках в основаничх; 2) кгкую она имеет форму; 3) за какое время она стабилизируется;
Актуальность выбритой темы исследований обосновывается несколькими обстоятельствами: 1) широким развитием в лессовых основаниях и берегах процессов их рязупрочньния, ослабления и подрезки углублениями, обусловленными замачиванием, а затем и размоканием, просадками, разрывами оснований, повреждениями сооружений; 2) неприменимостью стандартного опыта на размокаемость к задачам количественного прогноза разупрочнения, невозможностью без теории интерпретировать его результаты
Эксперимент на размокание, е котором образец фунта погружают в воду и фиксируют время его распада, сейчас никак не используется для количественных прогнозов.
Цель работы - решение прикладных задач: 1) прогноза развития ниш размоканкя ( береговых углублений) в берегах при колебаниях уровня водоемов, и выработка рекомендаций по определению "опасных" ниш размокания, вызывающих обрушение -х-рсгов; 2) прогноза просадок оснований с зонами замачивания при утечках из трубопроводов, каналов и котлованов, и выработка рекомендаций по определению "опасных" неравномерных хэн просадок.
Положення, кыносжмые на защиту:
1. ТЕОРИЯ РАЗМОКАНИЯ ГЛИНИСТОГО ГРУНТА И ЕЕ ПРИЛОЖЕНИЯ К ПРОГНОЗУ НИШ РАЗМОКАНИЯ В ОБРЫВИСТЫХ БЕРЕГАХ, СТЕНКАХ КОТЛОВАНОВ И ОТКОСАХ КАНАЛОВ
Оба эти положения имеют единую методическую и экспериментальную основу в задачах "вода в фунте" и "фунт в воде".
Более подробно положения, выносимые на защиту, можно представить так.
Формулировка определяющего уравнения процесса размокания.
Постановки простейших задач размокания, приводящие к интегральным уравнениям для фронта размокания.
Замкнутые решения частных случаев интегральных уравнений, и применение этих решений к определению коьстант размокания, т.е. к расшифровке (идентификации) результатов стаидар і ною опыта на размокшие.
Прикладные задачи проточа, иодреяюших лессовые обрывистые берега, ниш размокания, для нроіноза формы и размеров которых разработаны программы и получены числетэше решения задач
Методика определения констант нелинейной клагопроводности в про-садочных основаниях ( коэффициент диффузии, коэффициент влагопровод-ности, потенциал влажности).
Задачи о развитии зон замачивания при утечках из точечного источника, о развитии НДС вокруг зон замачивания.
Задача о конечном слое впитывания в набухающий грунт.
Задачи нестационарньгс НДС и влажности при локальном замачивании просаленных оснований, в которых на границе зоны замачивания могут возникать растягивающие деформация и, как следствие, разрывы сплошности
Задачи об эволюции во времени формы зон просадок (просадочного блюдца)^ которых установлен момент когда ферма зоны просадок имеет наибольшую неравномерность.
Методика работы включает: методы лгбораторных экспериментов на впитывание и разгиокание, метоп конечных элементов, метод конечных разностей, аналитические методы решения дифференциальных уравнений.
Научная носвавэ.
1. Разработана ТЕОРИЯ РАЗМОКАНИЯ ГРУНТА, которая применяется к задачам прогноза развития ниш размокания в обрывистых берегах, стенках котлованов и откосов каналов.
2 Решены прикладные ЗАДАЧИ О ПРОСАДКАХ ПРИ ЗАМАЧИВАНИИ ОСНОВАНИЯ ПРИ УТЕЧКАХ ИЗ ТРУБОПРОВОДОВ, КАНАЛОВ И КОТЛОВАНОВ
Подробнее научную новизну работы можно сформулировать так. Полностью новыми являются.
І.Определяюшее уравнение процесса размокания, как пластического раз упрочнения контакта "грунт - вода".
2 Постанови! задач размокания, интегральные уравнеїлм для фронта размокания и их замкнутые решения.
-
Расшифровка (идентификация) стандартного опыта на размскакле и применения его результатов для расчета ниш размокания в берегах, стенхах котловаков, откосах каналов.
-
Прикладные задачи теории размокания о прогнозгх ниш размокания в обрывистых берегах в результате изменения уровня водоема во времени и их численные решения.
Частично новыми являются:
5. Задачи о просадках при локальном замачивании, в которых уста
навливается момент наступ іения и форма наиболее неравномерной зоны
просадок основами.
Достоверность результатов работы подтверждается: 1) наблюдениями за деформациями зданий на основаниях второго типа проезд очности в Краснодарском крае,
2) натурными измерениями переработки берегов Краснодарского водохранилища и берегов Азовского моря Краснодарского края.
Прзхтвческое тзю.пзопнне резултатоь рабе ты.
В настоящее время разработанные автором программы ЭВМ и методики используются: 1) в учебном процессе и при проведении НИР на кафедре ОФ Куб.ГАУ, 2) дирекцией проектируемой Краснодарской ГРЭС, 3) Сочинским предприятием электросетей, 4) Всесоюзным институтом горного садоводстЕа и цветонодства^) Краевым комитетом по экологии и природопользованию Краснодарского края, 6) трестом "СевкавТИСИЗ", 7) МП "Союз ГIrxx{>eocиoнaJюв^8)HTЦ^Пeльф'',9)Coчинoxи^^ УБПР, 10) АО "Темрюкнеф-тегаз", 11) Головинским поселковым советом, 12) Геленджигсским горсоветом.
Апробация работы.
Результаты работы докладывались: 1)на научных конференциях Куб-ГАУ , 2) на кафедре МГ АзИСИ, 3) в лаборатории численных методов НИИОСП, 4) на семинаре по ііелинейной механике фунтов под рук. Вялова СС, 5) ка Y Всесоюзном симпозиуме по реологии фунтов, Волгоград, октябрь 1935,6) на 1Y научном семинаре "Применегеїе математических методов и ЭВМ ь геологии V-Новочерысск, 1987,7) ка Всесоюзном семинаре по "Защкге территории от оползіжй", Черновцы, 1988, 8) на Всесоюзном совещании по строительству на лессовых фунтах, Ростов-на-Дону, 1989, 9)на кафедре ОФ Ростовского ИСИ, 10) на кафедре "Подземных сооружений, оснований и фундаментов" Сажт- Петербургскотэ госу дарственного технического университета, 1992 г.
Внедрение результатоз работы.Результаты работы внедрены в 12 организациях Краснодарского края с общим экономическим эффекте** около 4СО тыарублей в ценах 1991 года.
Объем работы.
Работа содержит 350 стр. текста, 70 рисунков, ДО таблиц, список литературы из 200 наименований источников.
