Введение к работе
Актуальность. Явление морозного пучег.':я і:псот региональ-ный характер и наблюдается везде, где происходят сезонное про-ыёрзание влажных глинистых пород. Его воздействию подвергается любые инженерные сооружения, в оонованиг которых находятся пучиноопасные породи. Одним из таких сооружена являются подземные кабельные магистрали связи (ПКМО, воздействие морозного пучения на конструкции которых изучено очень слабо.
ПКМС относятся к іипу линейных сооружений и на своей протяжении пересекает участки с различными инженерно-геологическими условияии. Их конструкции практически не создаст давления на основание, не оказывай на него теплового воздействия, но при этом способны воспринимать любые собственные деформации пород, происходящие под воздействием мерзлотных процессов. Воздействие же мерзлотных процессов на ПКМС изучено недостаточно. Здесь прежде всего не хватает экспериментальных наблюдений за воздействием промерзающих пород на конструкции данного сооружения.
Соединю знания о морозном пучении с наблюдениями за особенностями его воздействия на конструкции ПОС, можно получиїь возможность проводить инженерно-геологическое прогнозирование при изысканиях трасс магистралей связи. В настоящее время такая возможность отсутствует, что создаст определенные трудности и порождает неуверенность при изысканиях к прогнозировании условия работы ПКМС.
Цель работы - изучить общи.} закономерности воздействия промерзающих глинистых пород на заглубленные предметы небольшого размера, сопоставимого с размерами конструкций ПКМС, использовать найденные закономерности для объяснения особенностей воздействия морозного пучения на наиболее 'повреждаемые конструкции - муфювне соединения, и оцепить возможную интенсивность данного воздействия и природных условиях.
Объект и методика исследовании. оамшше муфты, устанавливаемые на наиболее уязвимом месіє ПКМС - муфтовом соединении, п силу их ограниченных размеров, удобно рассматривать как заглубленный предмет определенной формы и теплопроводности. 3 сняси г: тим, основным объектом изучения можно считать систему: промерзающие глинистые породы - заглубленный предмет.
В этой системе процесс промерзания пород рассматривается о точки зрения воздействия возникающих при промерзании явлений на поверхность предмета, а сам предает - как обладающий определенной массой, размерами, формой и теплопроводность с и оказывающий влияние на локальные изменения терыовлажностного режима пород. При этом считается, чю закономерности такого взаимодействия справедливы и для случая воздействия морозного пучения на муфтовые соединения.
Б ходе исследований проводилось полевое инденерно-геоло-гическое изучение участка трассы ПКМС, расположенного в западной части Амурской обласіи. Детальное изучение воздействия морозного пучения на заглубленные предметы и конструкции ПКМС проводилось путем постановки полевых и лабораторных опытов. Сочетание экспериментальных и натурных наблюдения позволило интерпреіироваїь данные лабораторных исследований применительно к природным условиям воздействия морозного пучения на муфтовые соединения.
Научная новизна. В диссертации приводятся экспериментально изученные закономерности взаимодействия промерзающих пород и заглубленных в них предметов. Определены основные показатели такого взаимодействия и найдены их зависимости оі размеров, теплопроводности и формы предмеюв, пучинистых и адгезионных свойсів пород. Проведена оценка возможной интенсивности такого взаимодействия в природных условиях для различных генетических типов четвертичных отложений, распространенных на участке исследований. Показана возможность конкретной оценки опасности воздействия морозного пучения на конструкции ПКМС.
Фактическим материалом послужили результаты полевых наблюдений, выполненных в 1977 - 1966 гг в Верхнем Приамурье ка участке, включенной ыеиду реками Большой Невер на востоке и Урка на западе. Специальные исследования по изучению воздействия прои-аргавдих пород на предмет проводились в лабораторных услоышх,- в камере искусственного климата КІК-ЗООО, а такії о на территории мерзлотной станции в г. Сковородино.
Запекаемые положения:
I. При воздействии промерзающих пород на заглубленные предмети, ка их контакте аогуі возникать мерзлотные явления, связанные с нарушением адгезии пород к поверхности предмета. Ійкие мерзлотные явления выражаются в формировании полостей
над верхней или под и'ляичл доверхносты) предмета.
-
Формирование полостей около поверхности конструкции ПККС влияет на динаиику и интенсивность их деформирования. Искусственное устранение адгезии пород с определенными частями поверхности иуфтового соединения позволяет добиться усиления или ослабления его деформации.
-
Интенсивность воздействия промер за вдих пород на заглубленные предметы моїєт бить оценена на основании данных о пу-чинистых и адгезионных свойствах пород, а также режиме их промерзания.
-
Воздействие промерзающих глинистых пород на конструкции ПКМС замотается в их поднятии силами морозного пучения
и выпучивании при многолетнем промерзании-оттаивании поро;; деятельного елся. Это воздействие ыовет бніь ослаблено при рас-полонении защитной муфты на одной глубине с кабелем. При этом деформации промерза щего основания, сложенного пучинистыми породами с модулем пучения до 12 см/м, не оказывает опасного воздействия на муфтовые соединения.
Апробация и публикация. Основные полонення и полученные результаты докладывались на УІ конференции научной молодели (Якутск, І5Є'і) и Всесоюзном научно-іехническом семинаре "Пространственная изменчивость инженерно-геологических условий и методы ее изучения" (ВСЕП'їІГЕО, ІЄ87). Основные полонення диссертации опубликованы в виде іезпсов (Самусешсо, Тупицын, ІЯ57) и статей (Самусенко, IS65, І9ЄЄ). Рукописные работы, относящиеся к теме диссертации, хранятся в фондах ИЛИ и ІІШС-І2 (г. Иркутск).
Структура и объем работы, диссертация сосюит из введения, четырех глав и саключения, излонена на 148 страницах машинописного текста, содериит 48 рисунков и 14 таблиц. Список лите-1>атуры вклвчает 119 наименований.
