Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Инженерно-геологическое обеспечение размещения отвальных насыпей на слабых естественных и намывных основаниях

ВАК РФ 25.00.16, Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Автореферат диссертации по теме "Инженерно-геологическое обеспечение размещения отвальных насыпей на слабых естественных и намывных основаниях"

На правах рукописи

ПУНЕВСКИЙ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАЗМЕЩЕНИЯ ОТВАЛЬНЫХ НАСЫПЕЙ НА СЛАБЫХ ЕСТЕСТВЕННЫХ И НАМЫВНЫХ ОСНОВАНИЯХ

Специальность 25 0016 - «Горнопромышленная и нефтегазо-промысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр»

АВТОРЕФЕРАТ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2007

003160394

Работа выполнена в Московском государственном горном университете

Научный руководитель Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор ГАЛЬПЕРИН Анатолий Моисеевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор ШПАКОВ Петр Сергеевич - заведующий кафедрой инженерной графики Муромского отделения Владимирского государственного университета кандидат технических наук ПАРФЕНОВ Андрей Анатольевич - генеральный директор ООО «Атлантик-К» (г Москва)

Ведущая организация - ФГУП ВИОГЕМ - Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, защите инженерных сооружений от обводнения, специальным горным работам, геомеханике, геофизике, гидротехнике, геологии и маркшейдерскому делу (г Белгород)

Защита диссертации состоится « 7 » ноября 2007 г в 13 00 час на заседании диссертационного совета в Московском государственном горном университете (МГГУ) по адресу 119991, Москва, Ленинский пр, 6 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГГУ

Автореферат разослан « 5 » октября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета докттехн наук, проф

Ю В БУБИС

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Открытые горные работы требуют, как правило, изъятия больших земельных площадей под горнотехнические сооружения Значительную часть этих площадей занимают отвалы вскрышных пород, гидроотвалы и хранилища отходов рудообо-гащения ГОКов Обоснование сокращения отчуждаемых земель невозможно без выполнения комплекса инженерно-геологических и гидрогеомеханических исследований намывных техногенных массивов для последующего решения вопросов реконсервации, наращивания намывом гидротехнических сооружений или размещения на них «сухих» отвалов

Проблема возведения промышленных сооружений на слабых основаниях в последнее время приобрела особую актуальность в связи с запретом проведения строительных работ на сельскохозяйственных территориях На слабых грунтах построены многочисленные промышленные и гражданские объекты, возведение которых часто требует больших капиталовложений, использования большого количества ценных строительных материалов для устройства оснований и фундаментов

Несмотря на успешное строительство и эксплуатацию многих сооружений на слабых основаниях, на практике приходится сталкиваться с авариями подобных объектов, последствия которых могут привести к природным и экологическим катастрофам Оползни карьерных отвалов при их размещении на слабых основаниях возникают в результате несогласованности технологии отвальных работ с инженерно- геологическими условиями используемых территорий, что связано с дефицитом информации о механических свойствах пород оснований и отсутствием надёжного мониторинга состояния системы насыпь-основание для разработки эффективных мероприятий по обеспечению устойчивости отвалов

Цель работы состоит в инженерно-геологическом обеспечении безопасного размещения отвальных насыпей на слабых естественных и намывных основаниях с учетом пространственно-временной изменчивости прочностных свойств слагающих пород

Идея работы состоит в выделении зон слабых естественных и намывных оснований по несущей способности с использованием данных о строении оснований, вещественном составе и физико-механических свойствах слагающих их пород для последующего определения экономичных и безопасных параметров отвалов

Объектами исследований являются гидроотвалы глинисто-меловых пород как действующие («Балка Суры»), так и длительное время находящиеся в состоянии «отдыха»

(«Березовый Лог»), а также отвальные насыпи на слабых естественных основаниях (Балка «Крутой Лог»)

Научные положения, выносимые на защиту, и их новизна,

1 Для установления зональности слабых естественных и намывных оснований необходимо использовать комплексное зондирование, обеспечивающее получение непосредственно в массиве характеристик сопротивления сдвигу, величины порового давления, модуля деформации При этом зондировочные работы следует совмещать с инструментальными наблюдениями за деформациями отвальных насыпей и их оснований

2 Моделирование напряженно-деформированного состояния слабых глинистых водонасыщенных грунтов оснований следует осуществлять на приборах трехосного сжатия в режиме неконсолидированно-недренированных испытаний, воспроизводящих неблагоприятные условия работы пород оснований в натурных условиях при формировании на них отвальных насыпей

3 Определение допустимых геометрических параметров отвальных насыпей и темпов их формирования на слабых основаниях должно базироваться на данных оперативного гидрогеомеханического мониторинга, использующего в качестве индикатора напряженно-деформированного состояния слабых водонасыщенных глинистых фунтов величину порового давления

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы подтверждаются• результатами натурных и лабораторных исследований физико-механических свойств грунтов оснований, сходимостью результатов расчетов и натурных экспериментов и наблюдений положительной апробацией результатов исследований при складировании отвальных пород на намывном основании гидроотвала №1 ОАО «Лебединский ГОК»

Методы исследований В работе использован традиционный комплекс методов, включающий анализ опыта возведения горнотехнических сооружений на слабых основаниях и причин возникновения аварий, обобщение материалов ранее выполненных работ, визуальное обследование, комплексное зондирование, натурные и лабораторные исследования состояния и свойств грунтов оснований с использованием устройств для измерения порового давления, комбинированных зондов, приборов плоскостного среза, компрессионных и трехосного сжатия (стабилометров), методы теорий фильтрационной консолидации и предельного напряженного состояния

Научное значение работы состоит в оценке устойчивости системы насыпь-намывное и слабое естественное основание при различных параметрах и литологическом составе формируемого отвала

Практическая ценность работы состоит в разработке методики прогноза состояния системы насыпь-намывное и слабое естественное основание обеспечивающей повышение вместимости отвальных сооружений и сокращения дальности транспортирования вскрыши

Реализация выводов и рекомендаций. Рекомендации по внедрению предложенных элементов мониторинга для оперативного контроля системы насыпь-основание и безаварийного производства отвальных работ на гидроотвале Лебединского ГОКа использованы ПК «Гидромехпроект»

Апробация работы Основные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на конференции «Неделя горняка» (МГГУ, Москва, 2006,2007 гг), на 9-м международном симпозиуме «Вопросы осушения, горнопромышленной геологии и охраны недр, геомеханики, промышленной гидротехники, геоинформатики, экологии» (ВИОГЕМ, Белгород, 2007 г), на научной конференции «Сергеевские чтения» (Москва, ГЕОС, 2007 г), на научных семинарах кафедры геологии МГГУ (2005 - 2007 гг) Публикации По теме диссертации опубликовано 5 работ Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 12 таблиц, 43 рисунка, список литературы из 105 наименований

Автор выражает признательность научному руководителю доктору технических наук профессору Гальперину А М за внимание к работе, а также благодарит коллектив кафедры геологии МГГУ за помощь при проведении исследований и поддержку настоящей работы ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Изучение слабых грунтов являлось предметом исследований многих отечественных специалистов - Н М Герсеванова, Н А Цытовича, В А Флорина, Н Н Маслова, М Ю Абелева, М Н Гольдштейна, М В Малышева, Ю К Зарецкого, 3 Г Тер-Мартиросяна и других

Всей группе слабых фунтов присущи три основные особенности высокая сжимаемость (коэффициент сжимаемости более 0,005 МПаи), малая прочность (ф менее 14°, С = 0,01 - 0,03 МПа), большая длительность осадок сооружений (до нескольких десятилетий)

Анализ многочисленных деформаций и аварий промышленных и гражданских сооружений, расположенных на слабых основаниях, показывает, что наиболее массовыми ошибками при проведении изысканий является малый объем последних, редкое расположение буровых скважин и шурфов, проходка скважин не на всю мощность залегания слабых грунтов, неправильный отбор монолитов грунтов и ошибки при их транспортировании и хранении в лабораториях, а также использование неисправных приборов для определения свойств грунтов

На стадии проектирования наиболее частые ошибки проектировщиков заключаются в проведении неверных расчетов устойчивости основания и осадок фундаментов, неправильном применении конструктивных схем сооружений и их искусственных оснований Если в основании фундамента залегают водонасыщенные глинистые грунты, осадка может развиваться в течение длительного периода времени Известны случаи, когда во многих городах мира из-за изменения гидрогеологической обстановки в грунтах основания осадки территорий не затухали в течение десятилетий и достигали величины от десятков сантиметров до нескольких метров

Основные затруднения при строительстве сооружений на слабых водонасыщенных глинистых грунтах связаны с медленным отжатием поровой воды до дренажной поверхности В строительной практике как наиболее эффективное средство для форсирования консолидации слабых водонасыщенных грунтов рассматриваются различные комбинации вертикальных дрен и песчаных подушек

В горнотехнической практике слабые основания в большинстве случаев используют для размещения отвальных насыпей, гидроотвалов, хвостохранилищ, дамб и других объектов Намывные территории, используются в качестве оснований для размещения на них отвалов вскрышных пород

Научно-методическое обоснование размещения отвалов на гидроотвалах выполнялось различными организациями ВНИМИ, МГИ-МГГУ, НИИКМа, ВИОГЕМ, УкрНИИпроект, ЛГИ, ВНИИВОСуголь и др Среди специалистов, занимающихся данным вопросом, следует отметить Ю И Кутепова, А М Гальперина, Л П Загоруйко, И П Иванова, В И Стрельцова, П С Шпакова, Ю В Кириченко, О Ю Крячко, Н А Кутепову, М А Дергилева, В У Павленко, В П Будкова, А В Киянца, С Н Жилина, В В Ермошкина, А В Могилина, В П Жарикова, А И Федосеева и др

На железорудных предприятиях КМА перспективными с позиций размещения на них отвальных насыпей являются гидроотвалы №1-2, «Березовый Лога (Лебединский ГОК), «Михайловский», «Шамаровский Лог» (Михайловский ГОК)

Наиболее крупным из них является гидроотвал «Березовый Лог» (площадь внутренних зон 750 га, общий объем уложенных намывом глинисто-меловых отложений, песков, золошлаков ТЭЦ и отходов рудообогащения - 250 млн м3) При формировании этого гидроотвала использована разработанная кафедрой геологии МГИ - МГГУ и трестом «Энергогидромеханизация» специальная технология, предусматривающая создание в толще тонкодисперсных отложений системы намывных дренажных элементов - призм, линз и подушек, ускоряющих отжатие воды из пор слабопроницаемых фунтов и обеспечивающих достижение несущей способности техногенного массива, достаточной для размещения на нем отвальных насыпей

Анализ опыта формирования отвальных насыпей на намывных основаниях - массивах гидроотвалов разрезов Кузбасса - показывает, что здесь отвалообразование преимущественно проводится в условиях оползневых деформаций С учетом специфики размещения гидроотвалов Лебединского ГОКа - №1 и «Березовый Лог» (рядом с руслом р Осколец и в непосредственной близости к застроенной территории) формирование на них отвальных насыпей следует осуществлять при недопущении возникновения оползней

Экспериментальные исследования должны обеспечить получение данных, необходимых для инженерно-геологической схематизации системы отвальная насыпь -намывной массив - естественное основание Схематизация рассматривается как связующее звено между геологической основой изучаемого объекта и его механическим описанием (расчетной моделью)

При постановке изысканий (инженерно-геологических наблюдений) схематизация должна обязательно учитывать условия работы сооружения Только в этом случае инженерно-геологическое районирование намывных территорий будет иметь смысл

С учетом техногенного характера намывных грунтов для получения их расчетных характеристик первостепенное значение приобретают натурные наблюдения (на стадии проектирования — на объектах-аналогах или при опытных намывах, на стадии возведения — непосредственно на действующем объекте) При этом для установления роли отдельных факторов, определения расчетных параметров и законов изучаемых процессов следует использовать решения обратных геомеханических задач

Экспериментальные исследования включали комплекс полевых и лабораторных работ, направленных на определение показателей прочности и деформируемости техногенных (намывных) отложений и слабых фунтов естественных оснований отвальных насыпей Полевые и лабораторные эксперименты включали зондирование с применением устройства МГГУ-ДИГЭС (Патент РФ №2025559 от 30 12 1994), натурные испытания фунтов методом пенетрационного каротажа с применением установки СПК - Т и лабораторные испытания на приборах плоскостного среза ВСВ-25, компрессионных КПр-1 и трехосного сжатия УСВ-2.

Внедрение в практику инженерно-геологических исследований целого ряда полевых методов (динамического и статического зондирования, испытаний породы в выработках штампами, прессиометрии, вращательного среза грунта крыльчаткой и др) было вызвано стремлением оценивать показатели свойств пород непосредственно в естественных условиях, так как традиционные методы отбора проб и испытания их в лабораторных условиях не всегда позволяли получать истинные значения данных показателей

На первом этапе полевых исследований использовался комбинированный зонд МГГУ - ДИГЭС, включающий 4-лопастную поворотную крыльчатку диаметром 75 и высотой 150 миллиметров, датчик порового давления и конический наконечник Датчик порового давления размещается внутри корпуса и посредством приемных фильтров и каналов в лопастях гидравлически связан с внешней средой, воспринимая давление поровой жидкости Данный зонд позволяет определять в каждой точке опробования следующие характеристики сопротивление сдвигу (вращательному срезу) т*, поровое давление Pw, сопротивление задавливанию зонда Рз

Предел прочности на сдвиг

где Мтах, М°вш — соответственно максимальный крутящий момент крыльчатки и штанг, 6—постоянная крыльчатки, учитывающая ее геометрические параметры (диаметр и высоту)

Для комбинированного наконечника В определяется из выражения

г,

В

где 0, аЦ, Нср - соответственно диаметр крыльчатки, диаметр конуса и высота крыльчатки.

В ходе испытаний фиксируется осевое усилие, момент вращения крыльчатки при срезе грунта и общее поровое давление.

Зада вливание зонда МГГУ - ДИГЗС осуществлялось с помощью установки гидрогеомеханического контроля УГК -1, разработанной во ВНИМИ Ю. к!. Кутеповым.

План участка полевых работ на отвале меловых пород СГОКа дан на рис 1.

Рис. 1. План участка производства работ: □ - шурфы, - зондировочкые скважины, © - заложенный датчик -пьеэодинамометр. О - планируемые места для закладки датчиков-пьезодинамометров, • -планируемые места для закладки грунтовых динамометров

Зондирование показало, что общее сопротивление вращательному срезу глинистых отложений оснований в диапазоне глубин 2-4 ы не превышает 0.05-0,06 МПэ, сопротивление задавлиаанию зонда - 0,6 МПа (1-й водоем) и 0,3 МП а (2-й водоем). При этом избыточного {сверх гидростатического) порового давления в ненагруженном отвалом основании зафиксировано не было, Различия е значениях сопротивления ленетрации определяются

повышенным обводнением основания близ 2-о водоема (уровень воды расположен менее чем на 1 метр от поверхности)

С целью надежного обоснования размещения насыпи из скальных вскрышных пород на территории 3-й секции гидроотвала «Березовый Лог» Лебединского ГОКа площадью около 200 га, где сконцентрированы тонкодисперсные намывные глинисто-меловые отложения с содержанием частиц диаметром менее 0,005 мм более 50%, в 2007 г для пяти точек производилось статическое зондирование станцией пенетрационного каротажа СПК-Т Ранее в 2001 - 2005 гг было выполнено зондирование этого участка с помощью устройства МГГУ-ДИГЭС

В колонках зондирования СПК-Т даны лобовое и боковое сопротивление задавливания зонда, гамма-фон, модуль деформации, сцепление и угол внутреннего трения для конкретных литологических разностей

В результате зондирования получены характеристики сопротивления глинисто-меловых отложений сдвигу ниже определенных ранее при крыльчатом зондировании д>= 12-16°, С = 0,015- 0,025 МПа

В июле 2006 г были отобраны пробы для лабораторных испытаний из шурфов и скважин в окрестности прудов № 1 и № 2, по трассе канавы для отвода фильтрационных вод из хвостохранилища ЛГОКа (рис 1), для уточнения характеристик слабейшего глинистого слоя в основании головной дамбы хвостохранилища ЛГОКа и мелового отвала СГОКа

Образцы глинистых пород основания были испытаны на приборах плоскостного среза ВСВ-25, компрессионных приборах КПр-1 и на приборах трехосного сжатия компрессионного топа УСВ-2

При лабораторных испытаниях на сдвиг в приборах плоскостного среза и стабилометрах ставилась задача максимального учета реального напряженного состояния естественного основания После предварительного уплотнения под бытовыми нагрузками (oh=0,1 МПа) образцы догружались в диапазоне APZ = 01-04 МПа, имитирующем приложение внешней нагрузки к основанию Затем производились быстрые сдвиги в приборах плоскостного среза или разрушение образцов в стабилометрах по закрытой схеме (без оттока воды из образца)

В ходе компрессионных испытаний фиксировалась стабилизированная осадка образцов под различными ступенями уплотняющей нагрузки (АР=0 05-01 МПа) и через относительную осадку Ah\h рассчитывались значения е,(Р,)

В табл 1 представлены водно-физические и компрессионные характеристики глинистого слоя в основании мелового отвала Стойленского ГОКа

Таблица 1

Водно-физические и компрессионные характеристики

Давление, Р.МПа Коэф. пористости, Относительное сжатие, ДН/И Коэффициент сжимаемости, а МПа-'

0 0,801

0,05 0,704 0,053 0,1933

0,1 0,664 0,076 0,0807

0,2 0,616 0,103 0,048

0,3 0,586 0,119 0,03

0,4 0,566 0,130 0,0197

0,5 0,549 0,14 0,0173

0,6 0,535 0,148 0,0143

Водно-физические свойства До опыта После опыта

Природная влажность, 29,267 20

Плотность, у,г/см3 1,967 2,177

Плотность скелета, у5, г/см3 1,52 1,783

Плотность твердых частиц, б 2,737 2,737

Пористость, п, % 44,467 34,833

Коэф пористости, дед 0,801 0,535

Степень влажности, в, д ед 1 1

В результате испытаний нормально-уплотненных (асреза=сгут) образцов на приборах плоскостного среза получены следующие параметры сопротивления сдвигу для глинистого слоя в основании мелового отвала Стойленского ГОКа <р=13°, С=0,013 МПа

Основным преимуществом трехосных испытаний перед другими методами лабораторных испытаний сопротивления фунтов сдвигу является возможность более надежного воспроизведения природного напряженного состояния грунта и условий его работы в сооружениях При трехосном сжатии на образец грунта действует не только вертикальная нагрузка, но и боковые нагругчи 02=03, величина которых создается независимо от вертикальной нагрузки Весьма существенным является возможность измерения порового давления, возникающего в процессе нагружения и изменяющегося во времени

Закрытая схема моделирует работу массива при быстром росте нагрузки и затрудненной фильтрации, т е в наиболее тяжелых условиях Определения по закрытой схеме дают самое низкое расположение предельной огибающей Мора, т е наименьшие значения характеристик прочности При проектировании по этим характеристикам

обеспечивается устойчивость сооружения в самых опасных условиях нагружения Проведение испытаний по закрытой схеме возможно только на стабилометрах

Открытая схема воспроизводит условия работы грунта при хорошем дренировании и медленном росте нагрузки В этих условиях возникающее поровое давление сравнительно быстро рассеивается, и вся нагрузка воспринимается практически скелетом грунта (эффективный сдвиг) Испытания по открытой схеме дают наиболее высокие показатели прочности грунта В этом смысле испытания по закрытой и открытой схемам определяют соответственно нижнюю и верхнюю границы области возможных положений предельной огибающей Испытания по открытой схеме позволяют получать характеристику зависимости между напряжениями и деформацией грунта

При трехосных испытаниях на стабилометре УСВ-2 было выполнено 15 испытаний для иловатых глинистых пород естественного основания мелового отвала СГОКа

Сотрудниками кафедры геологии МГГУ (В М Тростем, В Н Зуем и автором) в 2007 г произведена модернизация двух универсальных стабилометров ВИОГЕМ УСВ-2 в части автоматизации измерения вертикальных деформаций образцов, бокового давления в рабочей камере прибора и порового давления в процессе трехосных испытаний

Измерения производятся с помощью тензодатчиков, подключенных по мостовой и полумостовой схемам к модулю АЦП/ЦАП Sigma USB фирмы ЗАО «Электронные технологии и метрологические системы» и программы Zetlab Градуировка датчиков произведена с помощью индикатора перемещения и манометра

На рис 2 представлены результаты трехосных испытаний слабого глинистого слоя в основании мелового отвала СГОКа в закрытой системе

^ УПо

<р =14* С=0,017МПа

Рис 2 Результаты трехосных испытаний в закрытой системе 10

На рис 3 представлены результаты трехосных испытаний слабого глинистого слоя в основании мелового отвала СГОКа в эффективных напряжениях

Т. =0,24 жбп+0.017 9=14* С=0,017МПа

Рис 3 Результаты трехосных испытаний в эффективных напряжениях

В результате испытаний по закрытой схеме (без оттока воды из образца) для глинистого слоя в основании мелового отвала СГОКа получены следующие параметры уравнения сопротивления сдвигу ^14°, С=0,017 МПа

Инженерно-геологическое районирование территорий, подлежащих освоению, выполнялось для действующего гидроотвала «Балка Суры» («Безымянная»), заполненного к началу 1988 г гидроотвала «Березовый Лог» (Лебединский ГОК) и естественного основания мелового отвала Стойленского ГОКа

Для дальнейшего использования территорий, подлежащих освоению, необходимо обладать надежной информацией об их состоянии и уметь прогнозировать поведение слабых оснований во времени Для этого надо располагать данными об уплотняемое™ (степени уплотнения и ее изменчивости во времени) тонкодисперсных масс В частности, при использовании территорий под сухие отвалы или при рекультивации большое значение имеют несущая способность оснований и изменение ее во времени

Степень уплотнения намывного слоя тонкодисперсных отложений (слоя переменной - растущей во времени мощности) при размещении его на водоупоре определяется по формуле М В Малышева

v ^ —16[1 — exp(-¡i¡2)]

fflí-P») M2(2 + fi) где а(Рзф) - площадь эпюры эффективных давлений в момент времени t,

ш(Рст) = 0, = 0,5yft2 - площадь эпюры эффективных напряжений на момент стабилизации осадки (при Ри=0}, тн/м, hV

/л - —, /? - мощность намывного слоя, м, Vh - скорость намыва, м/сут, Cv -

Cv

коэффициент консолидации, м2/сут

При зондировании намывного массива комбинированным зондом МГТУ-ДИГЭС избыточное поровое давление Ри определяется как разность общего давления Pw и гидростатического Рг/ст= увНпсщв

С учетом характера решаемых нами задач обоснования последующего приложения к намывному массиву полосовой нагрузки интенсивностью Р в его верхней части следует выделять расчетный слой, мощность hp определяется глубиной расположения нижней границы области предельного напряженного состояния грунтов из условия тмах=тк (по Н Н Маслову), где тмах ~ 0,3 Р, г* - определяемое зондом сопротивление сдвигу (вращательному срезу) При наличии результатов опробования намывного массива комбинированным зондом также становится возможным определить степень уплотнения из соотношения

UT.&(P*)¿.0 5r'h2-<»(Pu) 0)(Pcm ) 0 5 y'h2

где ш(Рэф) - площадь эпюры эффективных напряжений (воспринимаемых минеральным скелетом грунта), тн/м,

ai(Pcm) - площадь эпюры эффективных напряжений на момент стабилизации осадки (при Ри=0), тн/м,

ш(Рц) - площадь эпюры избыточного (сверх гидростатического) порового давления,

тн/м,

h - мощность намывного слоя, м

Для действующего гидроотвапа «Балка Суры» по состоянию на 2007 г с учетом положения выпусков пульпы выделены пляжная, промежуточная и прудковая зоны, различающиеся по гранулярному составу уложенных грунтов Выполненное районирование намывного массива по мощности (до 45 м) при наличии данных о положении инженерно-геологических зон позволяет оценить степени уплотнения различных участков

Оценка степени уплотнения намывного массива глинисто-меловых отложений 3-й секции гидроотвала «Березовый Лог» по состоянию на 2007 г выполнена с использованием решений следующих задач консолидации отдых намывного слоя на водоупоре и дренаже,

отдых слоя под действием пористого штампа из отходов рудообогащения (по грансоставу - мелкозернистых песков) мощностью около 7 м

Общая степень уплотнения № глинисто-мелового слоя мощностью Ыа определяется по выражению

и +ЦВФгм

Е 0 57%М+Фги

где Ус, Ов - степени уплотнения слоя под действием его собственного веса и внешней нагрузки

Решения перечисленных задач уплотнения с учетом нелинейного характера зависимости коэффициента консолидации от нагрузки я вида Су =Су0ехр(-/\д) получены А М Гальпериным, программное обеспечение расчетов уплотнения разработано на кафедре геологии МГГУ - В Н Зуем Результаты расчетов для различных мощностей и условий дренирования слабых намывных отложений представлены в виде таблиц Щ!) и РдопА) для периода от 1988 г (первый год после завершения заполнения гидроотвала) до 2007 г

Ненагруженное по состоянию ьа 2007 г основание мелового отвала Стойленского ГОКа в балке «Крутой Лог» имеет различное строение (по глубине)

По трассе канавы для отвода (сброса) фильтрационных вод хвостохранилища ЛГОКа в тальвеге балки «Крутой Лог» песчано-глинистое естественное основание перекрывается слоем намывных песков мощностью до 3 метров от точки выпуска фильтрационных вод примерно до середины расстояния между первым и вторым (ближайшим к хвостохранилищу ЛГОКа) прудом Поэтому условия устойчивости насыпи при наличии и отсутствии намывного песчаного слоя различны

Для условий 3-й секции гидроотвала «Березовый Лог» были выполнены расчеты устойчивости отвальной насыпи из скальных пород Рассматривались различные варианты геометрии двухъярусного отвального откоса Установлено что при ширине бермы 27 метров и изменении высоты верхнего и нижнего яруса наибольший коэффициент запаса устойчивости системы откосов, равный 1,218, обеспечивается при высоте нижнего яруса 13 и верхнего 12 метров Расчетная схема представлена на рис 4

Ж Ш 'V / //■ /\/ / /о / X / / «-н /х/ / 1 //V / 1П / /Ч/ Уй/к _ 27

/ л / / VI 1 .

(//ШуШ 1 Шт*

а ■ г \ ч

к\\\\1 111ММ1 У////\

1,8 12,0 0,02 2,1 23,0 0,003 2,2 32,0 0,002

у <р С у <р С у <р С т/м3 град МПа т/м3 град МПа т/м3 град МПа

1-скальная насыпь

2-ПОРИСТЫР1 штамп из отходов рудоовогащения

3-намывнои глинисто-меловой! массив

Рис 4 Расчетная схема для оценки коэффициента запаса устойчивости отвала скальных пород на намывном основании

Результаты расчетов коэффициентов запаса устойчивости при различных соотношениях высот ярусов отвального массива общей мощностью 25 метров представлены в табл 2

Таблица 2

Зависимость коэффициента запаса устойчивости при различных соотношениях высот

ярусов отвального массива

Высоты 1 го / II го яруса, м 10/15 11/14 12/13 13/12 14/11 15/10

Коэф запаса устойчивости 1,198 1,200 1,218 1,212 1,203 1,192

С учетом удовлетворительной сходимости 5-7% минимальных характеристик

сопротивления сдвигу, определенных по данным пенетрационного каротажа в 2007 г, и

14

лабораторных испытаний на приборах трехосного сжатия в 2005 г принимаем в качестве расчетных показателей для глинисто-меловых отложений 3-й секции гидроотвала «Березовый Лог» у=1,8 т/м2, ф=12°, С=0,02 МПа

В целях обеспечения безаварийной эксплуатации отвала на намывном основании рекомендуется на первом этапе отвальных работ производить формирование отвальной насыпи общей высотой 15 метров При этом высота предотвала составляет 5 метров, ширина бермы 14 метров, и величина коэффициента запаса устойчивости учитывает возможные динамические нагрузки 77 =1,25

Расчеты устойчивости мелового отвала Стойленского ГОКа производились по трем наиболее слабым профилям, положение которых показано на плане (см рис 1) При этом общая высота отвала составляла 91-93 метра Расчеты выполнялись методами алгебраического суммирования сил по вероятной поверхности скольжения и многоугольника сил Наихудший коэффициент запаса устойчивости получен для профиля Ill-Ill, где 1,2167

В натурных условиях отмечаются локальные деформации нижнего яруса отвала меловых пород С учетом недостаточной несущей способности слабого глинистого слоя основания целесообразно формирование планировочного яруса из скальных пород на территории балки «Крутой Лог», в соответствии с разработанным институтом «ВИОГЕМ» технологическим регламентом

С учетом результатов оценки несущей способности рекомендуется минимальная высота скальной пригрузки 10 метров

В результате выполненных исследований предлагаются следующие элементы гидрогеомеханического мониторинга включающие

1 Зондирование комбинированным зондом МГГУ - ДИГЭС и пенетрационными установками СПК-Т, GT-50, GT-65 и др для оперативного получения характеристик сопротивления сдвигу в массиве техногенных отложений

При формировании отвальных насыпей песчано-глинистых пород на намывных основаниях для контроля их устойчивости также можно использовать методы зондирования Для оперативного определения численных значений 77 с использованием полученных при зондировании величин общего сопротивления сдвигу (при вращательном срезе) или сцепления и угла внутреннего трения (при прессиометрических испытаниях) следует построить номограммы, с помощью которых можно получать значения t] в зависимости от

площади эпюры удерживающих касательных напряжений ($гн) или суммы удерживающих сил по поверхности скольжения д) для заданных геометрических параметров отвальных насыпей Для построения номограммы предварительно выполняют расчеты устойчивости методами касательных напряжений или алгебраического суммирования действующих по вероятной поверхности скольжения сил Для сложенных сильносжимаемыми водонасыщенными породами отвальных оснований контроль устойчивости должен предусматривать определение площади эпюры порового давления Брда (по данным стационарных замеров или зондирования штанговыми пьезодинамометрами) В этом случае величина т} устанавливается в зависимости от площади 5тн(или (Х^уд) и Бр^ { расчетные параметры С и (р грунтов основания определяются по эффективным напряжениям)

2 Инструментальные наблюдения за смещениями контуров откосов и оснований и сопоставление фактических скоростей сдвиговых деформаций с критическими значениями

3 Комплексное зондирование слабых естественных и намывных оснований с измерением порового давления с целью уточнения консолидационных характеристик тонкодисперсных грунтов

4 Закладка в основание датчиков общего и порового давления для контроля устойчивости системы насыпь-основание

Внедрение предложенных элементов мониторинга обеспечивает оперативный контроль системы насыпь-основание и безаварийное производство отвальных работ на гидроотвале №1 Лебединского ГОКа

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи инженерно-геологического обеспечения безопасного размещения отвальных насыпей на слабых естественных и намывных основаниях с учетом пространственно-временной изменчивости прочностных свойств слагающих пород

Основные научные и практические результаты и выводы, полученные лично автором

1 На железорудных предприятиях КМА перспективными с позиций размещения на них отвальных насыпей являются гидроотвалы №1-2, «Березовый Лог» (Лебединский ГОК), «Михайловский», «Шамаровский Лог» (Михайловский ГОК) С учетом специфики размещения гидроотвалов Лебединского ГОКа - №1 и «Березовый Лог» (рядом с руслом р Осколец и в

непосредственной близости к застроенной территории) формирование на них отвальных насыпей следует осуществлять при недопущении возникновения оползней

2 В результате экспериментальных исследований, включающих комплекс полевых и лабораторных работ, направленных на определение показателей прочности и деформируемости техногенных (намывных) отложений и слабых грунтов естественных оснований отвальных насыпей установлены следующие уравнения сопротивлению сдвигу

для намывных глинисто-меловых отложений

т = 0,21 *оь + 0,022, МПа,

для иловатых глин естественного основания мелового отвала

т = 0,24* ст„ + 0,017, МПа

3 Применение установки пенетрационного каротажа СПК-Т позволило уточнить характеристики сопротивления сдвигу в отвальном массиве меловых пород и в техногенном намывном основании глинисто-мелового состава Получена удовлетворительная сходимость 5-7% результатов опробования слабых оснований комбинированным зондом МГГУ-ДИГЭС, установкой СПК-Т и неконсолидировано-недренированных трехосных испытаний

4 С учетом данных зондирования уточнена зональность намывного массива 3-й секции гидроотвала «Березовый Лог» с позиции его несущей способности Разработаны предложения по формированию первой очереди отвала скальных пород на территории этой секции общей высотой 15 метров

Результаты предварительных расчетов устойчивости отвала меловых пород Стойленского ГОКа были уточнены с учетом данных зондирования насыпи установкой пенетрационного каротажа СПК-Т и изменчивости геологического разреза основания (наличие или отсутствие в его верхней части песчаного слоя мощностью до 3-х метров) Установлено существенное повышение коэффициента запаса устойчивости отвала при формировании скальной пригрузки в окрестности трассы канавы для отвода фильтрационных вод с 77=1,2 до 1,5 Дальнейшее развитие отвальных работ рекомендуется регламентировать на основе гидрогеомеханического мониторинга

5 Определен состав работ по гидрогеомеханическому мониторингу на рассматриваемых объектах Внедрение предложенных элементов мониторинга обеспечивает оперативный контроль системы насыпь-основание и безаварийное производство отвальных работ

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Пуневский С А, Лазарева М А, Тавостин М Н Результаты определения прочностных характеристик техногенных отложений гидроотвала «Березовый Лог» на приборах компрессионного типа стабилометре УСВ-2 // Горный информационно -аналитический бюллетень - М,-2006 -№7 - С 97-100

2 Пуневский С А Гидрогеомеханический мониторинг намывных оснований отвальных насыпей II Маркшейдерия и недропользование - М, - 2007 - № 2 - С 50-52

3 Гальперин А М, Панфилов А Ю, Пуневский С А Гидрогеомеханический мониторинг намывных сооружений горных предприятий КМА / Материалы годичной сессии научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии «Опасные природные и техноприродные экзогенные процессы закономерности развития мониторинга и инженерная защита территорий» II Сергеевские чтения Вып №9 - М ГЕОС, - 2007 - С 284-288

4 Гальперин А М, Панфилов А Ю, Пуневский С А, Жилин С Н Инженерно-геологическое и геомеханическое обеспечение повышения вместимости намывных сооружений на горных предприятиях КМА / Материалы IX международного симпозиума «Вопросы осушения, горнопромышленной геологии и охраны недр, геомеханики, промышленной гидротехники, геоинформатики, экологии» - Белгород, 21-25 мая 2007 - С 248-257

5 Жидков Р Ю, Пуневский С А, Панфилов А Ю Зондирование намывных массивов тонкодисперсных техногенных отложений II Горный информационно - аналитический бюллетень - М, - 2007 - № 8 - С109-117

Подписано в печать 07 г Формат 60x90/16

Объем 1 0 печ л__Тираж 100 экз_ Заказ №

Типография МГГУ Ленинский пр, 6

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Пуневский, Сергей Александрович

Введение.

Глава 1. Обобщение опыта возведения различных сооружений на слабых основаниях.

1.1. Анализ практики промышленного и гражданского строительства

1.2. Обобщение методов из горнотехнической практики.

1.3. Специфика инженерно - геологических исследований слабых оснований.

Выводы.

Глава 2. Экспериментальные исследования прочности и уплотняемости сильно сжимаемых грунтов.

2.1. Комплексное зондирование намывных массивов и слабых естественных оснований.

2.2. Лабораторные исследования на приборах трёхосного сжатия, плоскостного среза и компрессионных.

Выводы.

Глава 3. Инженерно - геологическое районирование территорий, подлежащих освоению.

3.1. Оценка несущей способности и степени уплотнения внутренних зон гидроотвалов и слабых естественных оснований.

3.2. Подготовка документации по инженерно - геологическому районированию гидроотвала «Балка Суры», «Берёзовый Лог»,

Крутой Лог».

Выводы.

Глава 4. Разработка рекомендаций по освоению массивов слабых грунтов.

4.1. Оценка устойчивости отвальных насыпей на слабых основаниях

4.2. Требования к гидрогеомеханическому мониторингу системы отвальный массив - основание.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Инженерно-геологическое обеспечение размещения отвальных насыпей на слабых естественных и намывных основаниях"

Актуальность работы. Открытые горные работы требуют, катс правило, изъятия больших земельных площадей под горнотехнические сооружения. Значительную часть этих площадей занимают отвалы вскрышных пород, гидроотвалы и хранилища отходов рудообогащения ГОКов. Обоснование сокращения отчуждаемых земель невозможно без выполнения комплекса инженерно - геологических и гидрогеомеханических исследований намывных техногенных массивов для последующего решения вопросов реконсервации, наращивания намывом гидротехнических сооружений или размещения на них «сухих» отвалов.

Проблема возведения промышленных сооружений на слабых основаниях в последнее время приобрела особую актуальность в связи с запретом проведения строительных работ на сельскохозяйственных территориях. На слабых грунтах построены многочисленные промышленные и гражданские объекты, возведение которых часто требует больших капиталовложений, использования большого количества ценных строительных материалов для устройства оснований и фундаментов.

Несмотря на успешное строительство и эксплуатацию многих сооружений на слабых основаниях, на практике приходится сталкиваться с авариями подобных объектов, последствия которых могут привести к природным и экологическим катастрофам. Оползни карьерных отвалов при их размещении на слабых основаниях возникают в результате несогласован -ности технологии отвальных работ с инженерно - геологическими условиями используемых территорий, что связано с дефицитом информации о механических свойствах пород оснований и отсутствием надёжного мониторинга состояния системы насыпь - основание для разработки эффективных мероприятий по обеспечению устойчивости отвалов.

Цель работы состоит в инженерно - геологическом обеспечении безопасного размещения отвальных насыпей на слабых естественных и намывных основаниях с учётом пространственно - временной изменчивости прочностных свойств слагающих пород.

Идея работы состоит в выделении зон слабых естественных и намывных оснований по несущей способности с использованием данных о строении оснований, вещественном составе и физико - механических свойствах слагающих их пород для последующего определения экономичных и безопасных параметров отвалов.

Объектами исследований являются гидроотвалы глинисто - меловых пород как действующие («Балка Суры»), так и длительное время находящиеся в состоянии «отдыха» («Березовый Лог»), а также отвальные насыпи на слабых естественных основаниях (Балка «Крутой Лог»).

Научные положения, выносимые на защиту, и их новизна.

1. Для установления зональности слабых естественных и намывных оснований необходимо использовать комплексное зондирование, обеспечивающее получение непосредственно в массиве характеристик сопротивления сдвигу, величины порового давления, модуля деформации. При этом зондировочные работы следует совмещать с инструментальными наблюдениями за деформациями отвальных насыпей и их оснований.

2. Моделирование напряженно - деформированного состояния слабых глинистых водонасыщенных грунтов оснований следует осуществлять на приборах трёхосного сжатия в режиме неконсолидированно - недре.-нированных испытаний, воспроизводящих неблагоприятные условия работы пород оснований в натурных условиях при формировании на них отвальных насыпей.

3. Определение допустимых геометрических параметров отвальных насыпей и темпов их формирования на слабых основаниях должно базироваться на данных оперативного гидрогеомеханического мониторинга, использующего в качестве индикатора напряжённо - деформированного состояния слабых водонасыщенных глинистых грунтов величину порового давления.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы подтверждаются: результатами натурных и лабораторных исследований физико - механических свойств грунтов оснований; сходимостью результатов расчётов и натурных экспериментов и наблюдений; положительной апробацией результатов исследований при складировании отвальных пород на намывном основании гидроотвала №1 ОАО «Лебединский ГОК».

Методы исследований. В работе использован традиционный комплекс методов, включающий: анализ опыта возведения горнотехнических сооружений на слабых основаниях и причин возникновения аварий; обобщение материалов ранее выполненных работ; визуальное обследование; комплексное зондирование; натурные и лабораторные исследования состояния и свойств грунтов оснований с использованием устройств для измерения порового давления, комбинированных зондов, приборов плоскостного среза, компрессионных и трёхосного сжатия (стабилометров); методы теорий фильтрационной консолидации и предельного напряженного состояния.

Научное значение работы состоит в оценке устойчивости системы насыпь - намывное и слабое естественное основание при различных параметрах и литологическом составе формируемого отвала.

Практическая ценность работы состоит в разработке методики прогноза состояния системы насыпь - намывное и слабое естественное основание обеспечивающей повышение вместимости отвальных сооружений и сокращения дальности транспортирования вскрыши.

Реализация выводов и рекомендаций. Рекомендации по внедрению предложенных элементов мониторинга для оперативного контроля системы насыпь - основание и безаварийного производства отвальных работ на гидроотвале Лебединского ГОКа использованы ПК «Гидромехпроект».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на конференции «Неделя горняка»

МГГУ, Москва, 2006, 2007 гг.), на 9-м международном симпозиуме «Вопросы осушения, горнопромышленной геологии и охраны недр, геомеханики, промышленной гидротехники, геоинформатики, экологии» (ВИОГЕМ, Белгород, 2007 г.), на научной конференции «Сергеевские чтения» (Москва, ГЕОС, 2007 г.), на научных семинарах кафедры геологии МГГУ (2005 - 2007 гг.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 12 таблиц, 43 рисунка, список литературы из 105 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр", Пуневский, Сергей Александрович

ВЫВОДЫ

1. Для условий 3-й секции гидроотвала «Берёзовый Лог» были выполнены расчёты устойчивости отвальной насыпи из скальных пород. Рассматривались различные варианты геометрии 2-х ярусного отвального откоса. Установлено что при ширине бермы 27 метров и изменении высоты верхнего и нижнего яруса наибольший коэффициент запаса устойчивости системы откосов, равный 1,218 обеспечивается при высоте нижнего яруса 13 и верхнего 12 метров.

2. В целях обеспечения безаварийной эксплуатации отвала на намывном основании рекомендуется на первом этапе отвальных работ производить формирование отвальной насыпи общей высотой 15 метров. При этом высота предотвала составляет 5 метров, ширина бермы 14 метров, и величина коэффициента запаса устойчивости учитывает возможные динамические нагрузки г] =1,25.

3. Расчёты устойчивости мелового отвала Стойленского ГОКа производились по 3-м наиболее слабым профилям. Расчёты выполнялись методами алгебраического суммирования сил по вероятной поверхности скольжения и многоугольника сил. Наихудший коэффициент запаса устойчивости получен для профиля III - III, где 7]0бщ~ 1,216.

В натурных условиях отмечаются локальные деформации нижнего яруса отвала меловых пород. С учётом недостаточной устойчивостч мелового отвала целесообразно формирование планировочного яруса из скальных пород на территории балки «Крутой Лог», в соответствии с разработанным институтом «ВИОГЕМ» технологическим регламентом. С учётом результатов оценки несущей способности рекомендуется минимальная высота скальной пригрузки 10 метров.

4. Цели и задачи мониторинга достигаются посредством организации системы постоянных (непрерывных) визуальных и инструментальных наблюдений, обеспечивающих получение качественной и достоверной информации о состоянии наблюдаемого объекта в необходимых объёмах. На исследуемых объектах необходимо производить закладку датчиков порового давления в слабое основание, а также грунтовых динамометров, уточнение прочностных и деформационных характеристик грунтов оснований, определение осадки, степени уплотнения, выполнение зондировочных работ 3-х параметрическими и более зондами.

5. Использование гидроотвала «Берёзовый Лог» для размещения скальной вскрыши позволит избежать дополнительного отчуждения сельскохозяйственных земель и сократить затраты на транспортирование скальной горной массы за счёт уменьшения расстояния.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи инженерно - геологического обеспечения безопасного размещения отвальных насыпей на слабых естественных и намывных основаниях с учётом пространственно - временной изменчивости прочностных свойстз слагающих пород.

Основные научные и практические результаты и выводы, полученные лично автором:

1. На железорудных предприятиях КМА перспективными, с позиций размещения на них отвальных насыпей, являются гидроотвалы № 1 - 2, «Берёзовый Лог» (Лебединский ГОК), «Михайловский», «Шамаровский Лог» (Михайловский ГОК). С учётом специфики размещения гидроотвалов Лебединского ГОКа - № 1 и «Берёзовый Лог» (рядом с руслом р. Осколец и в непосредственной близости к застроенной территории) формирование на них отвальных насыпей следует осуществлять при недопущении возникновения оползней.

2. В результате экспериментальных исследований, включающих комплекс полевых и лабораторных работ, направленных на определение показателей прочности и деформируемости техногенных (намывных) отложений и слабых грунтов естественных оснований отвальных насыпей установлены следующие уравнения сопротивлению сдвигу: для намывных глинисто - меловых отложений т = 0,2 ha„ + 0,022, МПа; для иловатых глин естественного основания мелового отвала х = 0,24-сг„ + 0,017, МПа.

3. Применение установки пенетрационного каротажа СПК - Т позволило уточнить характеристики сопротивления сдвигу в отвальном массиве меловых пород и в техногенном намывном основании глинисто - мелового состава. Получена удовлетворительная сходимость 5 - 7% результатов опробования слабых оснований комбинированным зондом МГГУ - ДИГЭС, установкой СПК - Т и неконсолидировано - недренированных трёхосных испытаний.

4. С учётом данных зондирования уточнена зональность намывного массива 3-й секции гидроотвала «Берёзовый Лог» с позиции его несущей способности. Разработаны предложения по формированию первой очереди отвала скальных пород на территории этой секции общей высотой 15 метров.

Результаты предварительных расчётов устойчивости отвала меловых пород Стойленского ГОКа были уточнены с учётом данных зондирования насыпи установкой пенетрационного каротажа СПК - Т и изменчивости геологического разреза основания (наличие или отсутствие в его верхней части песчаного слоя мощностью до 3-х метров). Установлено, существенное повышение коэффициента запаса устойчивости отвала при формировании скальной пригрузки в окрестности трассы канавы для отвода фильтрационных вод с rj = 1,2 до 1,5. Дальнейшее развитие отвальных работ рекомендуется регламентировать на основе гидрогеомеханического мониторинга.

5. Определён состав работ по гидрогеомеханическому мониторингу на рассматриваемых объектах. Внедрение предложенных элементов мониторинга обеспечивает оперативный контроль системы насыпь -основание и безаварийное производство отвальных работ.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Пуневский, Сергей Александрович, Москва

1. Абелев М.Ю. Слабые водонасыщенные глинистые грунты как основания сооружения. - М., Стройиздат, 1973.

2. Абелев М.Ю. Строительство промышленных и гражданских сооружений на слабых водонасыщенных грунтах. М., Стройиздат, 1983.

3. Абелев М.Ю. Методы строительства на слабых водонасыщенных глинистых грунтах. М., Изд. МИСИ им В.В. Куйбышева, 1977.

4. Абелев Ю.М. Опыт механического уплотнения слабых глинистых и заторфованных грунтов в г. Клайпеде. // В сб. «К совещанию по закреплению грунтов». Рига, 1957.

5. Ален У. Бишоп, Д.Дж. Хенкель. Определение свойств грунтов в трёхосных испытаниях. М., 1961.

6. Березанцев В.Г. Расчёт оснований сооружений. Ленинград, 1970.

7. Булычев В.Г. Механика дисперсных грунтов. М., Стройиздат, 1974.

8. Гальперин A.M. Геомеханика открытых горных работ. М., изд. МГГУ, 2003.

9. Гальперин A.M. Управление состоянием намывных массивов на горных предприятиях. М., Недра, 1988.

10. Гальперин A.M. Стрельцов В.И. Литомониторинг на железорудных карьерах КМА. М., Инженерная геология, 1987, № 3, с. 3-14.

11. Гальперин A.M. Дьячков Ю.Н. Гидромеханизированные природоохранные технологии. М., Недра, 1993.

12. Гальперин A.M., Фёрстер В., Шеф Х.Ю. Техногенные массивы и охрана природных ресурсов. М., изд. МГГУ, 2006.

13. Гальперин A.M., Крячко О.Ю., Дергилев М.А. Геотехническое обслуживание гидроотвальных работ на карьерах. М., изд-во1. ЦНИИЭИУголь, 1971.

14. Гальперин A.M., Тищенко Т.В., Жилин С.Н. Технологии экологически безопасного освоения намывных техногенных массивов на горных предприятиях. М., Геоэкология, 2005, № 2, с. 99-110.

15. Герсеванов Н.М., Польшин Д.Е. Теоретические основы механики грунтов. М., Стройиздат, 1948.

16. Геомеханика отвальных работ на карьерах. М., Недра, 1972. Авт.: Ржевский В.В., Панюков П.Н., Истомин В.В., Гальперин A.M.

17. Геомониторинг намывных массивов гидроотвал ьно-хвостового хозяйства ОАО «Лебединский ГОК» для обеспечения промышленной и экологической безопасности. Отчёт МГГУ. М., 2003.

18. Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика. Под общ. ред. В.А. Недриги. М., Стройиздат, 1983.

19. Гольдштейн М.Н. Механические свойства грунтов. М., Стройиздат, 1970.

20. Гольдштейн М.Н. О прочности глинистых грунтов. «Основания, фундаменты и механика грунтов», 1961, № 3.

21. Грязнов Т.А. Оценка показателей свойств пород полевыми методами. -М., Недра, 1984.

22. Доклады к VI Международному конгрессу по механике грунтов и фундаментостроению. М., Стройиздат, 1970.

23. Дудлер И.В. Инженерно-геологический контроль при возведении и эксплуатации намывных сооружений. М., Стройиздат, 1987.

24. Ермошкин В.В. Разработка методики геолого-маркшейдерского обеспечения безопасности гидроотвалов вскрышных пород (на примере гидроотвалов Кузбасса). Дисс. На соиск. Уч.ст. к.т.н., М., МГГУ, 2001.

25. Жариков В.П. Инженерно-геологическое и гидрогеологическое обоснование эксплуатации и рекультивации гидроотвалов вскрышных пород Центрального Кузбасса. Дисс. На соиск. Уч.ст. к.т.н., М., МГГУ, 2005.

26. Загоруйко JI.H., Шуберт Е.З. Обеспечение проходимости тяжёлых горнотранспортных машин (обзор). ЦНИИЭИУГОЛЬ. М., 1974.

27. Иванов П.Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений. Механика грунтов. М., 1985.

28. Инженерно-геологические изыскания для строительства. СП 11-105-97.

29. Исследование устойчивости откосов гидроотвалов на открытых разработках КМА: Отчёт НИИКМА; Рук. Артемьев А.В.; Исполнители: Дергилев М.А., Жариков B.C., Жданова О.П., Сафонов Л.В., Шибанов В.И.; Губкин, 1965.

30. Кириченко Ю.В. Инженерно-геологическое обеспечение экологической безопасности формирования техногенных массивов. Дисс. На соиск. Уч.ст. д.т.н.,-М., МГГУ, 2001.

31. Коган Я.Л. Аппаратура и методика определения порового давления. -М., Изд. Гидропроекта, 1960.

32. Кутепов Ю.И., Кутепова Н.А. Техногенез намывных отложений. М., Геоэкология, 2003, № 5, с. 405-413.

33. Кутепов Ю.И., Кутепова Н.А. Измерение порового давления в намывных массивах. М., Геоэкология, 2006, № 2, с. 156-166.

34. Крячко О.Ю. Управление отвалами открытых горных работ. М., Недра, 1980.

35. Лапочкин Б.К. Инженерно-геологическая оценка намывных глинистых грунтов для увеличения емкости гидроотвала. // Дисс. на соиск. уч.ст. к.г.-м.н. М., МГУ, 1978.

36. Малышев М.В. Прочность грунтов и устойчивость оснований сооружений. М., Стройиздат, 1994.

37. Маслов Н.Н. Основы инженерной геологии и механики грунтов. М.,1. Высшая школа, 1985.

38. Маслов Н.Н. Прикладная механика грунтов. М., «Машгиз», 1949.

39. Маслов Н.Н. Проблемы устойчивости и деформируемости грунтов. -М., Госстройиздат, 1961.

40. Маслов Н.Н. Вопросы геотехнических исследований. В кн.: Свирьстрой. Вып. IV.-Л., 1935, с. 160 177 с ил.

41. Международный симпозиум «Стихийные бедствия последнего времени — проблемы, стоящие перед инженерной геологией, геотехникой и гражданской защитой» 5-8 сентября, г. София, Болгария, 2005.

42. Месчанин С.Р., Начальная и длительная прочность глинистых грунтов. -М., Недра, 1978.

43. Методические указания по определению деформационных, прочностных и фильтрационных характеристик горных пород в стабилометрах. Белгород, 1973.

44. Механика грунтов, основания и фундаменты. // Под ред. С.Б.Ухова. М., изд. М., АСВ, 1994. Авт.: Ухов С.Б., Семенов В.В., Знаменский В.В., Тер-Мартиросян З.Г., Чернышев С.Н.

45. Мироненко В.А., Шестаков В.М. Основы гидрогеомеханики. М., Недра, 1974.

46. Мироненко В. А., Стрельский Ф.П. Практическое применение принципов гидрогеомеханики в целях повышения промышленной и экологической безопасности горных работ. Инж.геология, 1989, № 5, с. 3-14.

47. Могилин А.В. Инженерно-геологическое обоснование технологии формирования отвальных насыпей на гидроотвалах. Дисс. На соиск. Уч.ст. к.т.н.,-М„ МГГУ, 2002.

48. Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка мероприятий по обеспечению безопасных условий формирования и максимальной удельноймкости отвалов ОАО «Лебединский ГОК» в границах существующих земельных отводов». Белгород, ВИОГЕМ, 2004.

49. Отчёт о научно-исследовательской работе «Локальный гидрогео-механический мониторинг намывных массивов «Берёзовый Лог», «Балка Чуфичёва», «Балка Суры» и хвостохранилища ОАО Лебединский ГОК». -М., МГГУ, 2005.

50. Отчёт о научно-исследовательской работе «Локальный гидрогео-механический мониторинг гидроотвалов №1, «Балка Суры» и хвостохранилища ОАО Лебединский ГОК». М., МГГУ, 2006.

51. Отчёт о научно-исследовательской работе «Локальный гидрогео-мониторинг отвала меловых пород и хвостохранилища ОАО Стойленский ГОК». М., МГГУ, 2006.

52. Павилонский В.А. Экспериментальные исследования порового давления в процессе уплотнения связных грунтов. Изд. ВОДГЕО, 1958.

53. Полевые методы инженерно-геологических изысканий./В.И. Лебедев, В.В. Ильичев, К.П. Шевцов, А.Т. Индюков. М., Недра, 1988.

54. Породы горные. Метод полевого испытания пенетрационным каротажём. ГОСТ 25260-82.

55. Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. -СПб.,ВНИМИ, 1998.

56. Прогноз осадок оснований сооружений. М., Стройиздат, 1967. Цытович Н.А., Зарецкий Ю.К., Малышев М.В., Абелев М.Ю., Тер-Мартиросян З.Г.

57. Пуневский С.А. Гидрогеомеханический мониторинг намывных оснований отвальных насыпей. // Маркшейдерия и недропользование. М., 2007, № 2, с. 50-52.

58. Пуневский С.А., Жидков Р.Ю., Панфилов А.Ю. Зондирование намывных массивов тонкодисперсных техногенных отложений. // Горный информационно аналитический бюллетень. - М., 2007, № 8, с. 109-117.

59. Рац М.В. Структурные модели в инженерной геологии. М., Недра, 1973.

60. Рекомендации по инженерно-геологическому обоснованию параметров отвалов сухих пород, отсыпаемых на гидроотвалах. JL, ВНИМИ, 1985.

61. Роза А.С. Структурная прочность глинистых грунтов с большой естественной влажностью. М., «Гидротехническое строительство», 1950, №1.

62. Светинский Е.В, Глубинное уплотнение слабых грунтов песчаными сваями. -М., Госстройиздат, 1957.

63. Слабые глинистые грунты. Сборник докладов Всесоюзного совещания по строительству на слабых водонасыщенных глинистых грунтах. Таллин, 1965.

64. Сорокина Г.В. Экспериментальные исследования предельного напряжения сдвига и вязкости илов. // В сб. №33 «Труды НИИОСП», 1958.

65. Способ возведения намывного основания. Авт.: Гальперин A.M., Зайцев B.C., Дьячков Ю.Н. и др. Пат. РФ № 1624093 от 15.07.1993 // Б.И. № 40.

66. Строительство на слабых грунтах. Сб. трудов по новым методам возведений промышленных и гражданских сооружений на слабыхводонасыщенных глинистых грунтах. Всесоюзное совещание по строительству на слабых грунтах. Рига, Изд. РПИ, 1970.

67. СНиП 2.02.03 83. Основания зданий и сооружений. - М., 1985.

68. Указания по методам гидрогеомеханического обоснования оптимальных параметров гидроотвалов и отвалов на слабых основаниях. JL, ВНИМИ, Часть 1,1989. Авт.: Кутепов Ю.И., Норватов Ю.А., Кутепова Н.А.

69. Указания по методам гидрогеомеханического обоснования оптимальных параметров гидроотвалов на слабых основаниях. Часть II, JL, Издательство ВНИМИ, 1989.

70. Флорин В.А. Основы механики грунтов, т.1 и 2. М., Госстройиздат,1959.

71. Харр М.Е. Основы теоретической механики грунтов. М., 1971.

72. Швецов Г.И. Инженерная геология, механика грунтов, основания и фундаменты. М., Высшая школа, 1987.

73. Цытович Н.А. Механика грунтов. М., Стройиздат, 1968.

74. Цытович Н.А. Механика грунтов. М., Высшая школа, 1983.

75. Цытович Н.А., Тер-Мартиросян З.Г. Основы прикладной геомеханики в строительстве. М., Высшая школа, 1981.

76. Boisen В.Р. & Monroe R.B., 1993. Three decades in instrumentation. Proc. of the Australian conf. of geotechnical instrumentation in open pit and underground minings: Kalgarly, Balkema publ., pp. 73-77.

77. Galperin A.M., Zaitsev V.S., Norvatov Yu.A. Hydrogeology and Engineering Geology. Balkema Pabl. Rotterdam-New York.

78. Galperin A.M., Kiritchenko Yu.V., Moseikin V.V., Pavlenko V.M. Engineering geological provision for reclamation of hydrofilled structures in mining. Proc. 8 th Int. I AEG congress, 21-25 Sept, 1998 /Vancouver/Canada. Balkema publ., pp. 3463-3467.

79. International Geotechnical Conference "Geotechnical Problems of construction of large-scale and unique objects", September 2004, Almaty, Kazakhstan.

80. International Symposium on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft ground, IS-Tokyo'99, Tokyo, from 19-21 July 1999.

81. Monitoring of tailings dams. ICOLD. Bui. 104, Paris, 1996.

82. Penman A.D.M. Tailing dams Ground Engineering, 1985, N 2,18-22.

83. Sinergia 2004 Geotechnics, Dams and Geology, October 20 to 23, Cordoba, Argentina.

84. Tailings dams: risk of dangerous occurences. ICOLD/UNEP,Bull. 121. Paris, 2001.