Теория и практика рационального использования грунтов, извлекаемых при строительстве и эксплуатации портов Чуприн, Василий Никитович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Чуприн, Василий Никитович. Теория и практика рационального использования грунтов, извлекаемых при строительстве и эксплуатации портов : автореферат дис. ... доктора технических наук : 05.22.19.- Москва, 1994.- 58 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность Уемьг. Для созда"ия и поддержания навигационных габаритов акваторий портов и внутренних еодньпс путей проводятся капитальные и ремлнтно-эксплуатационные дноуглубитель- ' наз работы с выемкой больного объема грунтов.

В портах Черноморского и Азове.;ого бассейнов объем дноуглубительных рабиг составляет более 1С млн. к³/г, на Балтийском бассейне -' 12 илк. м^п/г. Для обеспечения безопасности судоходства на Мариупольском подходном канале, например, ежегодно извлекается 3 - 2,2 млн.м³ грунта, в Петербургском порту и 'на водотоках'дельты Неви объем вынутых грунтов при дноуглублении и санитарной очистке составляет более 3,5 млн. м³ з год.

Эти грунты, представленные до 60 % типичными и лаки, сбрасываются на прибрежные подводные свалки (дамлинг), что приводит к нарушения биологического-равновесия в геологической системе "маре - суда". Попытка переноса дампинга на болыше глубины значительно увеличивает затраты на дноуглубительные, работы и, как показали натурные исследования и азрокосмі.ческие съемки седиментация в' местах сброса, а-также мониторинг физико-химических изменений, глубоководный дампинг'не сникает ущерба от загрязнения моря.

Кроме того, дампииг искяочаєт возможність вторичного ис
пользования грунтов, pf-рабатнваемшс при дноуглубительных рабо
тах. Вакк .'сть этого фактора пока недооценивается как с позиции
экологии, так и с позиции экономики. -

Особый интерес к проблеме использования вынутше- при дноуглублении илистых грунтов вызван'истощением, сырьевых ресурсов для производства строительных материалов. ,

Теоретические и экспериментальные кссгедования автора были направлены на разработку научно обоснованной технологии рационального использования бросовых грунтов при выполнении дноуглубительных работ. Исследования проводились по следующим двум-направлениям:

создание технологических процессов береговых гидроотвалов и. укладки в картах нашва грунтов для образования искусственных портовых территорий;

разработка технологии производства из морских илов ^; строительных материалов.

Результаты теоретических к поисковых лабораторных ис
следований позволили создать комплексную технологію "дноуг-.
лубление - береговой отвал - утилизация грунтов" без обра
зования отходов с реальным снижением антропогенного воздей
ствия на окружающую природную среду. Результаты заводских
испытаний рядовых и промышленных проб донных отложений раз-'
личных месторождений позволили разработать технологические
схемы и регламенты промышленного производства керамики плас
тически, способом для утилизации грунтов при дноугг 'блении
На Черноморском и Азовском бассейнах и шликерным способ м
для утилизации донных отложений при дноуглублении Санкт-
Петербургского и Усть-Лужского портов, а также при санитар
ной очистка водотоков дельты Невы. '^

Разработанная и внедренная технология утилизации грунтов при дноуглублении'решает актуальную задечу производства ноанх-строительных материалов из бросовых. Грунтов о современных условиях дефицит г сырьевьс. ресурсов.

Использование морских wiqb при дноуглублении '.обусловлі -но экологическим фактором за счет уменьшения дашшнга, а -также экономическим и социальным эффектами за счет создания

искусственных портовых территорий, а также производства дефицитах строительных материалов на базе грунтов, разрабатываемых при выполнении дноуглубительных работ (грунты дноуглубления).

Следовательно, исследование реологических свойств илов с целью обоснования технологии рационального использования грунтов, извлекаемых при капитальном и рементко-эксплуатационном дноуглублении, является актуальной научной проблемой.

Цель и задачи pag~^ы. Целью диссертационной работы является зоздание теоретических и практических основ технологии утилизации грунтов, извлекаемых при строительстве и эксплуатации портов. При этом решались следующие задачи:

на основе результатов исследования реологических свойств ;онных отложений разработать комплексную технологию "дноуглубление - береговой отвал - искусственная территория - карьер илистого сырья";

исследование физико-химических лроцессоз термодинамики при шгревании и обжиге грунтов дноуглубления и разработка беэотход-юй технологии кералита (пористый заполнитель);

теоретическое и практическое обоснование экологической и экономической эффективности новой технологи;! с учетом антропогенного зоэдействия на водные окосистемы при дампинге.

Предмет и. объеду—иесд'зд.овпния - донные отложения практически всех объектов дноуглубления на Черноморско-Азовском бассейне, на Цунае, Днепре, Днестре, а.также береговые отвалы и созданные портовые территории в Белгород-Днестровском и Юяном портах.

Метопы исследрвания. Решение поставленных" задач базируется та теоретических и натурных исследованиях в области антропогенной зедиментации водоемов, реологии отложений, химической термодинамики її технологии строительной керамики.. Опыты по уплотнению территории проводились по методу Курдшова (в лотке) и в натуре..

Исследования физико-механических и термических свойств проб донных отложений проводились б лабораторних печах обжига в Чєрноморнішпроекте, ВДИКераизите, НИИСТРОМе и в промышленных печах обжига в. гильзах на Кулиндоров. ком керамзитовом заводе (Одесса).

Заводские испытания промышленных проб клор из береговых отвалов Белгород-Днестровского (Салганы) и Шного (Визирка, Мещанка, Александровна) портов проводились в печи обжига ПВ 2,5x40, температура в зоне обяига контролировалась оптическим прибором "Проминь" с точностью замеров до 0,5С.

Научная новизна работы и результатов исследования в основном состоит в ток.., что впервые сформулированы научные основы концепции комплексной технологии практической утилизации вынутых при дноуглублении грунтов.

Созданные^- технологические процессы зонирования и послойной укладки в картах намыва грунтов подтвердили возиояность образования искусственных территорий <плядаа'я зона) и запасов илистого сырья (прудковая' зона) /3/.

Вдавленные теоретические основы физико-химических про
цессов поркзации илов при обжиге позволяет отнести грунты,
разрабатываемые при дноуглублении, к ценному исходному сырья
для производства пористых заполнителей.

Впервые получены опытные партии качественного заполнителя путем обжига илистого сырья при высокой температуре, по своим физико-механическим характеристикам и оконсмическим показателям шгодио отякчагадегося от заполнителя из традиционного гйинисгого сырья /І, 4, 6/. . '" '.'

Разработана новая технология і., омьшленного производства пористых саполнителей пластическим способом с применением

в качестве.исходного сырья и органо-минералыгай добавки донных илистых отложений /37, 38/.

Предложена ноаая двухкомпонентная шихтовая иломасса для производства пористого строительного материала, названного я е р а л к т /'32, 33, 43, 44/.

. Новые способы и материалы, полученные автором в результате этоголетяого исследования, эаащценч авторскими свидетельствами на изобретен/" и прошли Государственную регистрации /29,30, 31, 39, 40/. .

Орног-нне ,ча'!')П",аемь.'е полохе. .ия и результаты. На защиту выносится научно обоснованная комплексная технология переработки вынутых при дноуглублении грунтов, обеспечивающая их рациональное использование и эадиту окружающей природной среды /I, 3, 44/.

В состав комплексной технологии входят:

нетрадиционные способы дноуглубления с береговым отвалом грунтов, послойной их укладкой, просуикой и консолидацией в картах намыва.для создания портовой территории и запасов гомогенной илистой массы (сырья для строительной керамики).

безотходная технология произведена строительного материала (кералит) из бросовых илистых грунтов, обеспечивающая ограничение дачпинга грунтов и охрану водных экосистем.

Практическая значимость работы и реализация результатов исследований. Результаты исследования, промышленных испытаний и внедрения легли в основу разработанных совместно с ОГУ рекомендаций по проектированию и возведению береговых отвалов к образованию искусственных территорий при морском дноуглублении /3/. На их основе разработаны и внедрены »« реальных объектах морского транспорта технологические процессы ;ііозвзда-г аад портов»: террмор'Л" и ароизводегза сгроилмдъчо* клокнраяииа.

За научно-технические достижения по теме ае-ор разработки награжден дипломами I степени Комитетами международных выставок (1983, І9Є9 г.г.), тремя золотыми и пятью серебряными медалями ВДІК СССР и'вДОК УССР (1987, 1989...91 г.г.)

Апробация работы. Основные научные положения к результаты

. экспериментальных исследований проверены в промышленных условиях на предприятиях водного транспорта (Самый, Белгород-Днестровский, Измаильский и др. порты) и на предприятиях строй-индустрии г. Одессы. Материалы исследования были рассмотрены и одобрены на НТС Минмэрфлота, в НШСтроме, в КИШерамзите, в Мининвестстрое Украины, в Черноморском и Азовском пароход-ствах, в портах Шный, Мариуполь, Белгород-Днестровский и др. Результаты,иссодования и внедрения комплексной техноло-

гии докладывались и опубликованы в сборниках научных трудов отечественных и международных-конференций "Современные технологии в транспортном строительстве" (Варна, Болгария, 1987, 89, 91 г.г.), П Меддународном конгрессе по морской гидротехнике

(Гавана, Куба, 1989г.), научно-технической конференции "Утилизация промышленных отходов" л Москва, 1990 г.), II международной научно-технической конференции "Совершенствование технологии

дноуглубления, подводной добычи и угалиаацик извлечешь го трута" (С.-Петербург, 1993 г.) и др.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований неоднократно, докладывались на НТС.Черноморниипроекта, Союзмор-ниипроекта, Ленморниипроекта, объединений "Одесетрой", "Одесяи-лезобетон" и "Одесагрострой", в Одесском инженерно-строительном институте, Одесском институте инженеров морского флота, . ' Одесском институте поьлаения квалификации специалисте "водного' транспорта.

Публикации. Результаты исследований по теме диссертационной работы опубликованы в 62 работах. Ос'щиЯ список научных трудов автора составляет І03 наименования. По теме диссертации издано 3 монографии, 7 брошюр, получено 5 авторских свидетельств на изобретения. Более 80 % опубликованного материала написано лично соискателем.

Объем и структура работы. Диссертационная работа в виде .научного доклада представляет собой краткое обобщенное изложение результатов самостоятельного научного исследования, ранее опубликованных в специальной литературе и отдельных изданиях автора, имеющих важное значение для науки и практики. В научном докладе изложены технологические решения и разработки автора по двум блок-схемам: I - образование портовых территории с использованием заиленных песчаных грунтов дноуглубления; 2 - технология производства силикатных строительных материалов с использованием в качестве исходного сырья илистых грунтов дноуглубления.