Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Исследование взаимодействия гидротехнических сооружений и просадочных оснований с учетом инженерно-геологических особенностей лессовых грунтов Центрального Предкавказья

ВАК РФ 25.00.08, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Исследование взаимодействия гидротехнических сооружений и просадочных оснований с учетом инженерно-геологических особенностей лессовых грунтов Центрального Предкавказья"

На правах рукописи

УДК 624.131.138

ДОКИН ДЕНИС ВИКТОРОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ И ПРОСАДОЧНЫХ ОСНОВАНИЙ С УЧЁТОМ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ЛЁССОВЫХ ГРУНТОВ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ

Специальность 25.00.08 Инженерная геология, мерзлотоведение и

грунтоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2005

Работа выполнена на кафедре «Городское строительство и экспертиза недвижимости» Северо-Кавказского государственного технического университета

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Галай Б.Ф.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Амарян Л.С. Коробкин В.И.

Ведущая организация (предприятие): ОАО "Севкавгипроводхоз".

заседании диссертационного совета К 303.011.01 при ФГУП "Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве" по адресу: 105187, Москва, Окружной проезд, 18, тел.: (095) 366-31-89.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «ПНИИИС».

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять Ученому секретарю диссертационного совета по указанному адресу.

Автореферат разослан " августа 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного

Совета, к. г.-м. н. О.П. Павлова

Защита состоится

года

часов на

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Значительная часть территории Центрального Предкавказья имеет сложные инженерно-геологические условия. До 80 % площади занимают многообразные по своим свойствам лессовые просадочные грунты.

В регионе развито орошение, что предопределяет строительство разветвленной сети обводнительно-оросительных систем на просадочных лессовых грунтах. На территории Центрального Предкавказья построены и эксплуатируются крупнейшие в России обводнительно-оросительная система Большого Ставропольского канала, Правоегорлыкская ООС, Терско-Кумская ООС и т.д. Гидротехнические сооружения являются наиболее ответственными элементами оросительной системы. Неисправность и выход из строя гидротехнического сооружения может привести к длительному перерыву в работе или прекращению функционирования системы в целом или ее части. Поэтому требуется более глубокое понимание и изучение деформационных процессов, происходящих в толще просадочного основания при взаимодействии с ним сооружения.

В настоящее время из-за отсутствия специальных конструкций, приспособленных для работы в условиях интенсивного развития деформаций в основаниях, используются типовые конструкции. Это ведет к тому, что сооружения после непродолжительной эксплуатации приходят в аварийное состояние. При проектировании решение этой актуальной задачи затруднено из-за отсутствия соответствующих нормативных рекомендаций. В данных условиях обобщение и комплексный анализ свойств просадочных лессовых грунтов, опыта строительства гидротехнических сооружений на них, а также разработка конструкций, приспособленных к большим и неравномерным просадочным деформациям основания с учетом инженерно-геологических особенностей лессовых грунтов региона, имеет огромное значение.

Цель работы. Совершенствование методов расчета и проектирования конструкций гидротехнических сооружений и изучение их взаимодействия с просадочным основанием с учетом

инженерно-геологических особенностей у

1. Изучить и обобщить имеющийся с гидротехнических сооружений на просадочных грунтах.

Центрального Предкавказья. Основные задачи:

2. Проанализировать условия работы гидротехнических сооружений на ирригационных каналах при развитии просадочных деформаций в основании.

3. Разработать метод определения горизонтальных размеров зоны деформаций в основании ленточного фундамента.

4. Разработать варианты конструкций гидротехнических сооружений в зависимости от просадочных характеристик лессовых грунтов Центрального Предкавказья.

5. Разработать методику районирования территории с учетом инженерно-геологических характеристик лессовых грунтов для применения конструкций фундаментов гидротехнических сооружений.

Научная новизна.

• Уточнены характеристики анизотропности лессовых грунтов, предложена методика определения горизонтального начального просадочного давления PUS| и получены экспериментальные данные его величины.

• Разработан и подтвержден экспериментально метод расчета горизонтальных размеров зоны деформаций в просадочных основаниях сооружений с использованием значения горизонтального начального просадочного давления Pu s].

• Научно обоснованы мероприятия, необходимые для оптимального функционирования комплекса "сетевое гидросооружение с фундаментной подушкой из грунтополимерной смеси - массив основания лессового просадочного грунта".

• Проведено инженерно-геологическое районирование территории Центрального Предкавказья в зависимости от литолого-структурных характеристик лессового грунта для выбора конструкции фундамента гидротехнического сооружения.

• Разработан новый способ устройства гидротехнических сооружений на просадочных лессовых грунтах с применением фундаментной подушки из грунтопенополимерной смеси. Разработаны методики расчета параметров фундаментной подушки (размер, форма, материал заполнителя) и оценки их взаимного влияния при развитии деформаций в лессовой толще.

Основные защищаемые положения:

1. Метод расчета горизонтальных размеров области деформаций Нро^адо.чцоро основания фундаментов ирригационных сооружений с использованием значения горизонтального начального просадочного

, Р-м-—

2. Новый способ устройства оснований сетевых гидротехнических сооружений на лессовых просадочных грунтах с

применением фундаментной подушки из смеси грунта с пенопол имером.

3. Методика расчета основных параметров фундаментной подушки с учетом развития просадочных деформаций в основании.

4. Районирование лессовых толщ Центрального Предкавказья по инженерно-геологическим факторам, включающим мощность просадочной толщи и величину просадки для применения разработанной конструкции гидротехнического сооружения с фундаментной подушки.

Методика исследований.

Изучены инженерно-геологические характеристики лессовых грунтов Центрального Предкавказья.

В процессе работы проводилось:

-изучение современного опыта проектирования и строительства гидротехнических сооружений на просадочных грунтах;

-натурное обследование действующих гидротехнических сооружений ирригационных систем на просадочных грунтах;

-моделирование работы гидросооружений на просадочных грунтах путем проведения натурных испытаний фундаментов;

-лабораторные определения деформационных характеристик грунтов в горизонтальном направлении с учетом их анизотропности;

-обработка полученных данных с применением систем автоматизированного проектирования САПР AutoCAD;

-экспериментальное проектирование и исследование работы новых конструкций гидротехнических сооружений для строительства на просадочных основаниях;

-внедрение в практику гидротехнического строительства результатов исследований.

Практическая ценность и реализация результатов работы:

Впервые предложена для использования в оценке инженерно-геологических характеристик грунта величина горизонтального начального просадочного давления PUS|.

Разработана методика районирования территории, позволяющая учитывать мощность просадочной толщи, величину просадки и структурные особенности лессовых грунтов.

Впервые использована для определения горизонтальных размеров зоны деформаций инженерно-геологическая характеристика грунта - величина горизонтального начального просадочного давления

P«,sb

На основе разработанной методики районирования территории Центрального Предкавказья создана схематическая карта,

позволяющая выбирать тип конструкции фундамента гидротехнического сооружения.

На основании методики расчета размеров и конфигурации подушки фундамента гидротехнического сооружения разработан проект опытного гидротехнического сооружения с подушкой из грунто-пенополимерной смеси.

Построено опытное сооружение данной конструкции в восточной части Ставропольского края.

Апробирование работы. Результаты исследования отдельных вопросов и разделов работы докладывались: на третьей межрегиональной научной конференции «Студенческая наука -экономике России» (Ставрополь, 2002г.), на Всероссийской научно- I-практической конференции "Гидроморфные почвы - генезис, мелиорация и использование" (Москва, МГУ, 2002г.), на второй Международной научной конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова» (Ставрополь, 2002г.), на четвертой межрегиональной научной конференции «Студенческая наука -экономике России» (Ставрополь, 2003г.), VII Региональной научно-технической конференции "Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону" (Ставрополь, 2003 г.), на международной научно-практической конференции "Строительство-2004" (Ростов-на-Дону, 2004г.).

Результаты исследований были включены в инновационные проекты, которые представлялись автором на IV Московском международном салоне инноваций и инвестиций (Москва, 2004 г., проект был награжден бронзовой медалью), на 9 Международной выставке-конгрессе "Высокие технологии. Инновации. Инвестиции" (С.-Петербург, 2004 г., диплом), Первой специализированной межрегиональной выставке "Высокие технологии XXI века" (Ростов-на-Дону, 2004 г., диплом), V Московском международном салоне у инноваций и инвестиций (Москва, 2005 г., серебряная медаль).

Основные положения диссертационной работы также доложены и обсуждены на заседании кафедры "Городское строительство и экспертиза недвижимости" СевКавГТУ и НТС ПНИИИС.

По результатам исследований и разработанным методикам был выполнен проект опытного гидротехнического сооружения. Расчет экономической эффективности показал снижение затрат при строительстве на 327 тыс. руб. и сокращение сроков освоения орошаемых территорий на 8 мес.

Публикация. Основные положения диссертации изложены в 16 печатных работах.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений, изложенных на 127 страницах машинописного текста, содержит 27 рисунков, 7 таблиц и список литературы из 145 наименований.

Автор выражает благодарность и глубокую признательность научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук, профессору Б.Ф. Галаю за помощь и поддержку, оказанную при выполнении работы.

Автор благодарит сотрудников кафедры "Городское строительство и экспертиза недвижимости" СевКавГТУ за помощь в период подготовки диссертации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность, сформулированы цель и задачи исследования, определена научная новизна, практическая ценность и реализация полученных результатов в строительстве.

Глава 1. Инженерно-геологические особенности лессовых грунтов Центрального Предкавказья

Наиболее распространенным типом континентальных образований региона являются лессовые породы. Мощность толщи изменяется от 1-3 до 120-130 метров и более. Они образуют сплошной покров по западной части Терско-Кумской низменности и по периферии Ставропольской возвышенности.

В четвертичных образованиях региона прослеживается обусловленная общими изменениями климата в сторону похолодания и иссушения определенная цикличность и направленность. Это выражается в ритмичном строении лессовых разрезов, чередующих лессовые горизонты и ископаемые почвы.

Лессовая формация Северного Кавказа, составной частью которой являются лессовые толщи Центрального Предкавказья, простирается в виде субширотной полосы от Каспийского до Азовского морей, с юга она примыкает к предгорьям Кавказа, а с севера ограничена долиной Маныча.

Также в главе дано описание структурно-вещественных особенностей лессовых грунтов региона, охарактеризован гранулометрический состав, химический состав, описана характерная территориальная зависимость содержания глинистых минералов в лессовых грунтах. Представлено описание физических и физико-

механических свойств лессовых грунтов Центрального Предкавказья, а также характерная их особенность - просадочность.

Глава 2. Современное состояние изучения работы сооружений на просадочных основаниях и свойств лессовых грунтов. Обзор опыта проектирования и натурное обследование ирригационных систем Центрального Предкавказья

Изучению особенностей свойств лессовых грунтов и просадочных явлений региона, а также методов строительства на просадочных грунтах посвящены работы исследователей Ю.М. Абелева, М.Ю. Абелева, В.П. Ананьева, Л.Г. Балаева, Б.Ф. Галая, B.C. <. Гвоздева, Я.Д. Гильмана, М.Н. Гольдштейна Н.Я. Денисова, Г.А. Дербиняна, Е.А. Замарина, Э.В. Запорожченко, A.A. Кириллова, В.И. Коробкина, Н.И. Кригера, В.И. Крутова, К.И. Лисицина, И.М. Литвинова, М.М. Решеткина, А.Л. Рубинштейна, Е.М. Сергеева, В.Т. Трофимова, H.H. Фролова, H.A. Цытовича и многих других. Несмотря на то, что были предложены различные варианты "противопросадочных" конструкций гидротехнических сооружений, в настоящее время они не получили широкого распространения и строительство сетевых ирригационных сооружений на лессовых просадочных территориях ведется еще по обычным типовым проектам (с устранением просадочных свойств грунтов и строительством типовых сооружений).

В условиях Центрального Предкавказья широкое распространение получила схема освоения просадочных территорий с устройством временных каналов в земляном русле с временными гидротехническими сооружениями, и строительством после проявления просадки постоянных сооружений.

Более половины межхозяйственных распределителей и площадей орошения обводнительно-оросительных систем в зоне Центрального и Восточного Предкавказья расположены на мощных толщах (20-50 м) лессов и лессовидных суглинков, обладающих просадочными свойствами. В ходе выполнения работы было проведено обследование гидротехнических сооружений ирригационных систем на межхозяйственных распределителях (обследованы сетевые гидротехнические сооружения) ООС Большого Ставропольского канала, Терско-Кумской обводнительно-оросительной системы, Закумско-Садовой ООС, расположенных на лессовых просадочных грунтах. Представлены результаты сопоставления способов освоения просадочных территорий с учетом развивающихся на ирригационных каналах антропогенно-экзогенных процессов, показаны

характерные нарушения в конструкциях сетевых гидротехнических сооружений и каналах оросительных систем.

Наиболее часто в конструкциях сооружений встречаются такие деформации, как нарушение стыка оголовков с трубой и плитами крепления. Развитие этих деформаций предшествует более существенным нарушениям конструкции при развитии просадок в основаниях. Около 40 % сооружений нуждалось в капитальном ремонте разной сложности - от полного восстановления до восстановления первоначального местоположения отдельных блоков. Для производства ремонта данной категории требуется прекращение подачи воды по каналу.

Глава 3. Разработка методики определения горизонтального начального просадочного давления и горизонтальных размеров зоны деформаций в основаниях сооружений, сложенных лессовыми грунтами

Проведенные в различных районах России исследования показали, что величина начального просадочного давления лессовых грунтов изменяется от 0,02 до 0,3 МПа. Обычно для лессовых грунтов средней полосы она равняется 0,08-0,12 МПа, а просадка грунта от собственного веса начинается с глубины 5-7 м. В районе Центрального Предкавказья, в зоне распространения типичных лессов, величина начального просадочного давления лессовых грунтов снижается до 0,02-0,06 МПа, а просадка от собственного веса начинается уже с глубины 1,5-3,5 м.

Лессовый грунт имеет ярко выраженное анизотропное строение. Имеются достаточные основания для того, чтобы разделить деформационные характеристики лессового грунта (относительную просадочность eS|, величину просадки Ssi и начальное просадочное давление pS|) на две группы (горизонтальную и вертикальную).

По аналогии с вертикальным начальным просадочным давлением, величину горизонтального начального просадочного давления pus| предлагается принимать равной тому давлению, при котором относительная просадочность грунта в горизонтальном направлении eusi равна 0,01. А грунт в горизонтальном направлении считать просадочным, если sUjSi >0,01.

За величину горизонтального начального просадочного давления было принято давление, соответствующее точке перегиба графика S=f(P) - условному пределу пропорциональности, который характеризует границу между процессом уплотнения водонасыщенного грунта и началом его просадки.

По результатам штамповых испытаний получены величины горизонтального начального просадочного давления Р„ 8| = 0,010-0,015 МПа.

Результаты лабораторных испытаний образцов в компрессионных приборах показаны на рис. 1. Величина горизонтального начального просадочного давления по лабораторным

горизонтальном направлении.

Используя величину горизонтального начального просадочного давления можно установить границу зоны деформаций грунта под фундаментом в горизонтальном направлении. Горизонтальные напряжения от фундамента стхр изменяются, увеличиваясь от центра фундамента к его краям, достигая своего максимума в определенной точке и затем снова уменьшаются по мере удаления от фундамента. Можно выделить зону, где эти напряжения будут больше величины горизонтального начального просадочного давления: стхр > ри51 и зону, где напряжения будут меньше величины Ри,5ь оХр < ри5|. Очевидно, что граница между этими двумя зонами будет границей области развития деформаций в горизонтальном направлении.

Нами были вычислены значения величины горизонтального напряжения для каждого слоя грунта основания. Сравнив полученные данные с величиной горизонтального начального просадочного давления для конкретного слоя, была получена граница зоны горизонтальных деформаций для этого слоя. Зная положение границы

для различных слоев и объединив их, мы получили представление о контуре и горизонтальных размерах зоны деформации.

Р * 0.05 МПа

ишишипши.II

2Ь

Расчетная граница зоны деф ормацийв горизонтальном направ. юнии

Фактическая границ; зоны деформаций в горизонтально м направлении

2Ь

Рис. 2. Схема определения горизонтальных размеров зоны деформаций грунта в основании штампа при Р = 0,05 МПа.

11 и.: ' 111.И.Г1 и.1.;.и

Расчетная граница зоны, |еформаций в

ЗЬ

горизонтальном нап; явлении

Фактическая граница зст ы деформаций

в горизонтальном № правлении

ч.

Рис. 3. Схема определения горизонтальных размеров зоны деформаций грунта в основании штампа при Р = 0,15 МПа.

В результате проведения натурных штамповых опытов с помощью приборов для измерения послойных деформаций грунта и шпуров были измерены горизонтальные перемещения грунта основания и установлены границы развития горизонтальных деформаций в основании. На рис. 2-3 показаны расчетные границы

развития горизонтальных деформаций в основании, а также границы, полученные в результате натурных штамповых испытаний.

В результате натурных экспериментов установлено, что горизонтальные размеры зоны деформаций при небольших нагрузках (0,05 МПа) больше размеров, полученных расчетом. Однако при увеличении нагрузки фактические горизонтальные размеры зоны деформаций становятся меньше расчётных за счет увеличения размеров областей и величин пластических деформаций в массиве основания.

Глава 4. Разработка мероприятий по снижению неблагоприятного воздействия на гидротехнические сооружения неравномерных деформаций основания из просадочного лессового грунта

Неравномерность развития деформаций на поверхности массива в поперечном направлении от линейного водоисточника увлажнения связано с взаимодействием ряда факторов, усиливающих или замедляющих процесс уплотнения грунта.

Криволинейность поверхности массива вследствие неравномерности увлажнения и уплотнения грунта поперек канала наблюдается в течение всего срока проявления просадочного уплотнения и сохраняется после его стабилизации.

Замачивание просадочных лессовых грунтов в основаниях гидротехнических сооружений происходит на участках ограниченных размеров. Размеры площадей увлажнения в большинстве случаев ирригационного строительства известны заранее, поэтому надо знать и уметь рассчитывать не только максимальные величины перемещений и зон деформаций, а возможные перемещения грунта и развитие зон деформаций, зависящие от размеров источника увлажнения.

Графики имеют три характерных участка: участок, на котором деформации в зоне у водоисточника отсутствуют из-за недостаточной глубины увлажнения толщи грунта. Участок, где размеры зоны деформаций по какой-либо зависимости изменяются от 0 до гь и участок, где размеры зоны деформаций достигают максимального значения гь возможного для водоисточника данных размеров и мощности просадочной толщи Н5] и не зависят от дальнейшего увеличения глубины промачивания массива грунта. Размеры зоны деформаций в поперечнике зависят от мощности просадочной толщи и размеров источника увлажнения и могут быть

определены

как

некоторые

функции

Гидротехнические сооружения, возводимые на лессовых просадочных грунтах, имеют определенные размеры, диктуемые технологией эксплуатации и строительства. Поэтому сооружение частично или полностью может находиться в области развития деформаций, которые оказывают влияние на работу конструкции. Для определения размеров зоны деформаций в поперечнике от водоисточника в зависимости от глубины положения подошвы уплотнившегося слоя грунта можно пользоваться ранее полученными эмпирическими зависимостями:

где: Г|, - ширина зоны деформаций в поперечнике от водоисточника при положении подошвы уплотнившегося слоя на глубине И от поверхности;

гь - максимальная ширина зоны деформаций в поперечнике от водоисточника при его ширине, равной Ь;

Н5| - мощность просадочной толщи от поверхности массива

грунта;

Ь - глубина положения подошвы уплотнившегося слоя от поверхности;

ъ - глубина плоскости начала развития деформаций в массиве грунта.

4.1. Результаты исследований деформационных характеристик грунтополимерных смесей для фундаментов гидротехнических

сооружений

Определение деформационных характеристик смесей проводилось в компрессионных приборах. По результатам компрессионных испытаний грунтопенополимерных смесей строились графики зависимости относительного уплотнения от нагрузки.

Результаты компрессионных испытаний смесей грунта с пенополимером показывают, что смесь с увеличением процентного содержания пенополимера обладает большой деформационной способностью. Увеличение процентного содержания пенопласта

(1)

(2)

МФП-2 с 20% до 80% повышает величину относительного уплотнения почти в 3,5 раза (рис. 4),_

Рис. 4. График зависимости уплотнения смеси грунта с пенополимером от нагрузки. Содержание пенопласта в

Рис. 5. График зависимости уплотнения смеси грунта с пенополимером от нагрузки (содержание пенополимера в смеси 40 %).

Вид пенополимера: 1 - пенополимер МФП-2; 2 - пенополистирол в гранулах Д=2-3 мм; 3 - пенополистирол в гранулах Д=3-10 мм.

причем при давлениях 0,05-0,1 МПа это соотношение возрастает в 4,53,85 раз. С учетом предварительного обжатия смеси под нагрузкой от сооружения в строительный период влияние соотношения компонентов в смеси на соотношение величин дополнительного относительного уплотнения снижается до 2,5 раз.

Результаты испытаний моделей фундаментов с подушками из грунтопенополимерных смесей показывают, что данный материал может быть применен при строительстве гидротехнических сооружений на деформируемых основаниях. Результаты испытаний показали, что конструкция фундамента с подушкой из грунтопенополимерной смеси позволяет воспринимать деформации до 35 см при нагрузке 0,05 МПа при соотношении пенопласта в смеси

до 30 %, а также воспринимать деформации основания до 24 см при давлении 0,065 МПа при соотношении пенопласта в смеси до 20 %.

4.2. Разработка конструкции гидротехнического сооружения с фундаментом из грунтополимерной смеси и определение размеров фундаментной подушки

При наличии водоисточников, расположенных с двух сторон от сооружения, что характерно длг гидротехнических сооружений на каналах, происходит опускание поверхности в краевых областях в зоне увлажнения и поддерживающая способность в этих зонах уменьшается. Изменение конфигурации поверхности в области контакта основания и сооружения приводит к увеличению нагрузок на основание в центральной части сооружения в том случае, если жесткость основания в этой области остается высокой.

Устройство в области контакта сооружения с менее деформируемыми участками основания полости с материалом, имеющим модуль деформации меньше модуля деформации грунта, обеспечивает снижение контактных напряжений, т.к. при увеличении нагрузок в этой зоне происходит уплотнение материала, заполняющего полость, и как следствие перераспределение давления по площади основания. Данная полость может быть выполнена в виде линзы с поверхностью обратной поверхности, формирующейся при развитии деформаций, что обеспечивает эффективность регулирования равномерности распределения контактных напряжений при развитии деформаций грунта в массиве основания. Это обеспечивается тем, что мощность слоя материала, имеющего модуль деформации менее модуля деформации грунта, любой области фундамента пропорциональна величине возможной осадки конструкции в данной области. При развитии осадки сооружения, установленного на подушку из легкодеформируемого упругого материала, повышение контактных напряжений будет происходить пропорционально величине обжатия материала и обратно пропорционально мощности слоя материала, подвергаемого обжатию. В качестве материала, имеющего модуль деформации меньше модуля деформации грунта, может быть использована смесь пенополимеров с грунтом в различных пропорциях, а его слой, уложенный в фундаменте, способен компенсировать значительную часть развивающихся неравномерных деформаций основания.

Размеры и конфигурация зоны деформаций в основании изменяются во времени при развитии фронта увлажнения, поэтому размеры и конфигурация фундамента гидротехнического сооружения

при развитии деформаций в основании должны соответствовать в каждый определенный момент условиям развития деформаций, чтобы эффективно трансформировать возникающие перемещения при их передаче на внешнюю часть конструкции.

Размеры и конфигурация фундамента выполняются с условием, что они должны соответствовать в каждом сечении возникающим деформациям в основании, как в определенный момент развития деформаций в данной области, так и при развитии деформаций в других областях, косвенно влияющих на перемещения конструкции, на протяжении всего срока их развития.

Мощность подушки фундамента в зоне основания, где развитие деформаций не ожидается, должна обеспечивать поглощение возможных перемещений надфундаментной части сооружения. Это происходит при условии, когда материал подушки фундамента способен за счет упругих деформаций уплотняться и уменьшить свои размеры на величину перемещения внешней части конструкции сооружения (см. рис. 6).

Мощность подушки фундамента может быть определена из условия полного поглощения деформаций по формуле:

где: Ттш - минимальная мощность подушки фундамента; 8тах - максимальная величина перемещения внешней части

конструкции сооружения;

е - величина относительного уплотнения материала подушки

фундаментной подушка в основании гидротехнического сооружения.

Мощность подушки фундамента в зоне развития деформаций определяется с учетом их величины по формуле:

отах о

Тх = --(4)

6

где: Тх - мощность подушки фундамента в сечении на расстоянии X от водоисточника;

851,д - величина просадки поверхности грунта в области зоны деформаций в поперечнике от водоисточника при положении подошвы уплотнившегося слоя на глубине Ь от поверхности.

При условии, когда в процессе строительства выполнено предварительное обжатие материала подушки, ее мощность может

быть определена по зависимости: _§тах —

X

Тх=--(5)

8_8о

где: б0 - величина относительного уплотнения материала подушки фундамента при предварительном обжатии;

Мощность подушки в нижнем бьефе определяется с учетом изменения величины деформации под влиянием глубины выемки по формуле:

ТХ1 = —^-(6)

8 - 8о - 8Нз1-Ьв

где: ТХ1 - мощность подушки фундамента в сечении на расстоянии X от водоисточника в нижнем бьефе;

5>пл -величина просадки грунта на уровне дна канала в нижнем

бьефе;

Бд ^ - величина просадки грунта на уровне дна канала в ниж-

ВХ №1

нем бьефе в поперечнике от водоисточника при положении подошвы уплотнившегося слоя на глубине ЬХ1 от уровня дна канала в нижнем бьефе;

£Н5|-ьх - величина относительного уплотнения материала подушки фундамента при обжатии за счет развития деформаций в верхнем бьефе до начала развития деформаций в области нижнего бьефа.

Рис. 7. Опытное гидротехническое сооружение с подушкой из смеси грунта с пенополимером.

По результатам определения мощности подушки фундамента проектируется её конфигурация в основании (рис. 7).

4.3. Разработка конструктивной схемы и способа расчета гидротехнического сооружения с фундаментом из синтетических материалов с учетом развития просадочных и послепросадочных деформаций в основании

Эксплуатация гидротехнических сооружений на мелиоративных каналах связана с цикличностью подачи воды по системе. Поэтому производство их ремонта и восстановительных работ возможно в периоды прекращения подачи воды, которая осуществляется по спланированному графику. Наиболее целесообразно производить эти работы после прекращения подачи л воды по каналу в осенне-зимний период, т.е. через 7-9 месяцев после первого пропуска воды через сооружение

Расположение сооружения на канале в земляном русле обуславливает условия увлажнения и формирования фильтрационного потока в основании - замачивание происходит из канала с двух сторон сооружения (с верхнего и нижнего бьефов).

Частично трансформировать контактные напряжения при развитии деформаций в основании можно за счет сохранения размеров площади опоры сооружения. Для этого необходимо, чтобы при изменении кривизны контактной поверхности от развития просадочных деформаций в массиве грунта сохранялся контакт подошвы сооружения с основанием. Одним из способов достижения

этого условия и является устройство по площади основания в зоне, где просадочные деформации не возникают, полостей с материалом, модуль деформации которого меньше модуля деформации грунта. При просадке части поверхности основания в краевых зонах под сооружением первой очереди за счет перераспределения нагрузок происходит уплотнение упругого материала в полости I и размер площади контакта части сооружения первой очереди с основанием восстанавливается (рис. 8).

Подбирая упругие свойства материала можно регулировать перераспределение нагрузок и трансформацию контактных напряжений по подошве сооружения. Наличие полости с материалом, модуль деформации которого меньше модуля деформации грунта, при развитии просадочных и части послепросадочных деформаций в основании создает условия благоприятного распределения реактивного давления по подошве фундамента и уменьшает изгибающие моменты в части сооружения первой очереди.

гидротехнического сооружения при развитии деформаций в

основании.

В фундаменте полость 1 может быть выполнена в виде линзы с поверхностью, обратной поверхности, формирующейся при развитии просадочных и части послепросадочных деформаций, что обеспечивает эффективность регулирования равномерности распределения контактных напряжений при развитии деформаций грунта в массиве основания. Размеры и конфигурация фундамента

должны соответствовать в каждом сечении возникающим деформациям как в определенный момент развития деформаций в данной области, так и при развитии деформаций в других областях основания на протяжении всего срока их развития, и косвенно влияющих на перемещения части конструкции в данном сечении.

Мощность материала в полости 1 определяется из условий полного поглощения деформаций:

Г .ilSt.iü. (7)

min v' /

е е

где 7min - минимальная мощность слоя материала в полости 1 в зоне отсутствия просадок основания;

5"nax = Ssl + Sul - максимальная величина возможного

перемещения внешней части конструкции в расчетном сечении при просадочных и части послепросадочных деформаций;

£ - величина относительного уплотнения материала в полости 1 при давлении, действующем в данной области подошвы сооружения при развитии деформаций.

Мощность слоя материала в полости 1 в зоне развития криволинейной поверхности основания определяется с учетом величины деформации поверхности основания Sbhx в данном случае:

о тах о

Ти=--^ (8)

£

где: Т1х- мощность слоя материала в полости 1 в сечении на расстоянии X от водоисточника.

В случае, если в основании под частью сооружения первой очереди строительства происходит на глубине смыкание контуров увлажнения и относительная величина смещения поверхности основания в центральной части и по краями конструкции уменьшается за счет развития деформаций грунта в нижней части массива основания, то мощность слоя материала в полости 1 в зоне развития криволинейной поверхности основания определяется по формуле:

ртах _ с> _ о

Т Л-(9)

£

где: Su- величина суммарной деформации в нижней части массива основания под центральной частью конструкции.

Соотношение мощностей просадочной толщи и полости 1 зависит от инженерно-геологических условий и упругих свойств материала в полости 1. Размеры полости 1, и ее мощность в том числе, определяются расчетом с учетом приведенных выше соотношений.

Рис. 9. Схематическая карта зон применения конструкций сетевых гидротехнических сооружений с учетом инженерно-геологических особенностей лессовых грунтов Центрального Предкавказья

В зависимости от размеров фундаментной подушки, конструкции гидротехнических сооружений можно разделить на 3 группы:

1. Конструкция сооружения с усиленной (мощной) подушкой;

2. Конструкция сооружения с подушкой средних размеров;

3. Конструкция сооружения с облегченной подушкой;

Исходя из условий применения типов конструкций гидротехнических сооружений с фундаментной подушкой, нами было проведено районирование территории Центрального Предкавказья и составлена схематическая карта (рис. 9). При районировании учитывались такие инженерно-геологические характеристики лессовых грунтов, как мощность просадочной толщи Н8| и величина просадки грунта под действием собственного веса 85). Выделено 4 области: три - по применению каждого типа конструкции и одна - где грунт непросадочный или первого типа по просадочности и где применяются сооружения обычных "непросадочных" конструкций.

Заключение

В результате проведенных нами исследований была впервые определена инженерно-геологическая характеристика грунта -величина горизонтального начального просадочного давления Р^ь предложена методика определения горизонтального начального просадочного давления. Разработан метод расчета горизонтальных размеров зоны деформаций в основании ленточного фундамента, с использованием значения горизонтального начального просадочного давления Р^.

Разработанные методы расчета размеров зоны деформаций грунта в массиве основания повышают точность определения ожидаемых деформаций и достоверность их расчетных значений.

Изучив особенности взаимодействия гидротехнических сооружений с просадочными основаниями, автор разработал конструкцию и метод расчета гидротехнического сооружения с фундаментной подушкой, состоящей из смеси грунта с пенополимером, которая позволяет воспринимать неравномерные деформации в основании и сохранять работоспособность сооружения на протяжении всего срока службы.

Изучены деформационные характеристики

грунтопенополимерных смесей, обладающих высокой способностью к поглощению деформаций основания, используемых в фундаменте гидротехнических сооружений.

Разработана методика районирования территории с учетом инженерно-геологических характеристик лессовых грунтов для применения разработанных конструкций фундаментов гидротехнических сооружений. На основе методики составлена схематическая карта зон возможного применения конструкций сетевых гидротехнических сооружений с учетом распространения и инженерно-геологических характеристик лессовых грунтов Центрального Предкавказья.

Применение в практике производства результатов исследования позволит получить значительный экономический эффект и повысить эффективность и надежность проектирования и строительства ирригационных объектов на просадочных грунтах.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Рациональные конструкции сооружений для сильнодеформируемых просадочных оснований // Научно-технический сборник СтавНИИГиМ «Комплексное освоение и повышение эффективности орошаемых земель», Ставрополь, 1999.

2. Аналитический метод расчета сжимающих напряжений в просадочных основаниях // Научно-технический сборник СтавНИИГиМ «Ресурсосберегающие технологии в орошаемом земледелии и водохозяйственном строительстве Ставропольского края», Ставрополь, 1999.

3. Новые конструкции фундаментов сооружений для сильнодеформируемых просадочных оснований // Научно-технический сборник СтавНИИГиМ «Энергосберегающие малозатратные технологии в орошаемом земледелии», Ставрополь, 2001.

4. Легкие противоэрозионные гидротехнические сооружения для стабилизации эрозионных процессов на орошаемых агроландшафтах в сложных инженерно-геологических условиях // Материалы первой Международной научной конференции «Деградация почвенного покрова и проблемы агроландшафтного земледелия», СГАУ, Ставрополь, 2001.

5. Аварийные деформации мелиоративных сооружений в Ставропольском крае // Материалы третьей межрегиональной научной конференции «Студенческая наука - экономике России», СевКавГТУ, Ставрополь, 2002. (Соавтор: Галай Б.Ф.)

6. Предотвращение деградации почв и стабилизация эрозионных процессов на орошаемых агроландшафтах в сложных инженерно-геологических условиях // Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции "Гидроморфные почвы - генезис, мелиорация и использование", МГУ, Москва, 2002.

7. Мероприятия по стабилизации эрозионных процессов на орошаемых территориях с учетом сложных инженерно-геологических условий // Материалы второй Международной научной конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова», т.2, СГАУ, Ставрополь, 2002.

8. Результаты исследований формирования зоны просадочных деформаций и определение ее размеров в основаниях компактных гидротехнических сооружений // Научный Вестник СевКавГТУ, Серия "Естественнонаучная", Ставрополь, 2003.

9. Взаимодействие компактных в плане сооружений с просадочными основаниями // Материалы четвертой межрегиональной научной конференции «Студенческая наука - экономике России», СевКавГТУ, Ставрополь, 2003. (Соавтор: Галай Б.Ф.)

10. Учет влияния горизонтального начального просадочного давления при определении размеров зоны деформаций компактных в плане сооружений // Материалы VII Региональной научно-технической конференции "Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону", СевКавГТУ, Ставрополь, 2003.

11. Конструкции фундаментов сооружений для сильнодеформируемых просадочных оснований // Сборник научных трудов по материалам международных конференций и научных семинаров 2003 года "Современные проблемы мелиорации земель, пути и методы их решения", РНИИПМ, Новочеркасск, 2003.

12. Новые конструкции фундаментов гидротехнических сооружений для сильнодеформируемых просадочных оснований // Материалы юбилейной международной научно-практической конференции "Строительство-2004", РГСУ, Ростов-на-Дону, 2004.

13. Технологическая схема контроля основания гидротехнического сооружения, сложенного лессовыми просадочными грунтами // Научный Вестник СевКавГТУ, Серия "Естественнонаучная", Ставрополь, 2004.

14. Определение размеров зоны просадочных деформаций в основаниях, сложенных лессовыми просадочными грунтами // Материалы VIII региональной научно-технической конференции "Вузовская наука - СевероКавказскому региону", СевКавГТУ, Ставрополь, 2004.

15. Расчет размеров зоны просадочных деформаций с учетом величины горизонтального начального просадочного давления // Сб. научн. трудов СтавНИИГиМ «Ресурсосберегающие и энергоэффективные технологии в орошаемом земледелии и водохозяйственном строительстве на Северном Кавказе. - Ставрополь, 2005. (Соавтор: Галай Б.Ф.)

16. Горизонтальное начальное просадочное давление как новая характеристика грунтов. Методика определения в лабораторных и полевых условиях // Сб. научн. трудов СтавНИИГиМ «Ресурсосберегающие и энергоэффективные технологии в орошаемом земледелии и водохозяйственном строительстве на Северном Кавказе. - Ставрополь, 2005. (Соавтор: Галай Б.Ф.)

Для заметок

1

г

№16869

РНБ Русский фонд

2006-4 12562

Лицензия ИД №02413 от 20.07.2000 г. Подписано в печать 15.08.2005 г. Формат 60x84/16 Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Типография ФГУП «СНИИГиМ»

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Докин, Денис Викторович

Введение.

Глава 1. Инженерно-геологические особенности лессовых грунтов Центрального Предкавказья.

1.1 Распространение, условия залегания, строение и происхождение.

1.2. Структурно-вещественные особенности.

1.3. Физические и физико-механические свойства.

Глава 2. Современное состояние изучения работы сооружений на просадочных основаниях и свойств лессовых грунтов. Обзор опыта проектирования и натурное обследование ирригационных систем Центрального Предкавказья.

2.1. Современное состояние изученности свойств лессовых грунтов и работы сооружений на просадочных основаниях.

2.2. Учет совместной работы гидросооружений и их лессовых просадочных оснований.

2.3. Результаты обследования гидротехнических сооружений ирригационных систем.

Глава 3. Разработка методики определения горизонтального начального просадочного давления и горизонтальных размеров зоны деформаций в основаниях сооружений, сложенных лессовыми грунтами.

3.1. Разработка методики определения горизонтального начального просадочного давления лессовых грунтов в лабораторных и полевых условиях.

3.2. Результаты лабораторных и полевых испытаний грунтов при определении величин горизонтального начального просадочного давления

3.3. Разработка метода определения горизонтальных размеров зоны деформаций в основаниях сооружений.

3.4. Натурные испытания и результаты измерений горизонтальных перемещений в основании штампа, определение границы развития деформаций.

Глава 4. Разработка мероприятий по снижению неблагоприятного воздействия на гидротехнические сооружения неравномерных деформаций основания из просадочного лессового грунта.

4.1. Развитие просадок и формирование зон деформаций в массиве лессового грунта при уплотнении под действием собственного веса.

4.2. Определение размеров подушки и конструкция сооружения с фундаментом из грунтополимерной смеси.

4.3. Результаты лабораторных исследований деформационных характеристик грунтополимерных смесей для фундаментов гидротехнических сооружений.

4.4. Разработка конструктивной схемы и способа расчета гидротехнического сооружения с фундаментом из синтетических материалов с учетом развития просадочных и послепросадочных деформаций в основании.

4.5. Исследование условий работы штампов и моделей гидротехнических сооружений с фундаментами из грунтопенополимерных смесей в натурных условиях.

4.6. Разработка технологии использования грунтопенополимерных смесей в фундаментах гидротехнических сооружений.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Исследование взаимодействия гидротехнических сооружений и просадочных оснований с учетом инженерно-геологических особенностей лессовых грунтов Центрального Предкавказья"

Актуальность проблемы. Значительная часть территории Центрального Предкавказья имеет сложные инженерно-геологические условия. До 80 % площади занимают многообразные по своим свойствам лессовые просадочные грунты.

В регионе развито орошение, что предопределяет строительство разветвленной сети обводнительно-оросительных систем на просадочных лессовых грунтах. На территории Центрального Предкавказья построены и эксплуатируются крупнейшие в России обводнительно-оросительная система Большого Ставропольского канала, Правоегорлыкской ООС, Терско-Кумской ООС и т.д. Гидротехнические сооружения расположены в наиболее ответственных, ключевых пунктах оросительной системы. Неисправность и выход из строя гидротехнического сооружения приводит к длительному перерыву или прекращению функционирования системы в целом или ее части. Поэтому требуется более глубокое понимание деформационных процессов, которые происходят в толще просадочного основания при взаимодействии с ним сооружений.

В настоящее время из-за отсутствия специальных конструкций, приспособленных для работы в условиях интенсивного развития деформаций в основаниях, используются типовые конструкции. Это ведет к тому, что сооружения после непродолжительной эксплуатации приходят в аварийное состояние. При проектировании решение этой актуальной задачи затруднено из-за отсутствия соответствующих нормативных рекомендаций. В данных условиях обобщение и комплексный анализ свойств просадочных лессовых грунтов, опыта строительства гидротехнических сооружений на них, а также разработка конструкций, приспособленных к большим и неравномерным просадочным деформациям основания с учетом специфики структурно-вещественных особенностей лессовых грунтов региона, имеет огромное значение.

Цель работы. Совершенствование методов расчета и проектирования конструкций гидротехнических сооружений и изучение их взаимодействия с просадочным основанием с учетом инженерно-геологических особенностей лессовых грунтов Центрального Предкавказья.

Основные задачи:

1. Изучить и обобщить имеющийся опыт строительства гидротехнических сооружений на просадочных грунтах.

2. Проанализировать условия работы гидротехнических сооружений на ирригационных каналах при развитии просадочных деформаций в основании.

3. Разработать метод определения горизонтальных размеров зоны деформаций в основании ленточного фундамента.

4. Разработать варианты конструкций гидротехнических сооружений в зависимости от просадочных характеристик лессовых грунтов Центрального Предкавказья.

5. Разработать методику районирования территории с ^учетом инженерно-геологических, характеристик лессовых грунтов для применения конструкций фундаментов гидротехнических сооружений.

Научная новизна.

• Уточнены характеристики анизотропности лессовых грунтов, предложена методика определения горизонтального начального просадочного давления Pu>si и получены экспериментальные данные его величины.

• Разработан и подтвержден экспериментально метод расчета горизонтальных размеров зоны деформаций в просадочных основаниях сооружений с использованием значения горизонтального начального просадочного давления PU)Si

• Научно обоснованы мероприятия, необходимые для оптимального функционирования комплекса «сетевое гидросооружение с фундаментной подушкой из грунтополимерной смеси - массив основания лессового просадочного грунта».

• Проведено инженерно-геологическое районирование территории Центрального Предкавказья в зависимости от литолого-структурных характеристик лессового грунта для выбора конструкции фундамента гидротехнического сооружения.

• Разработан новый способ устройства гидротехнических сооружений на просадочных лессовых грунтах с применением фундаментной подушки из грунтопенополимерной смеси. Разработаны методики расчета параметров фундаментной подушки (размер, форма, материал заполнителя) и оценки их взаимного влияния при развитии деформаций в лессовой толще.

Основные защищаемые положения:

1. Метод расчета горизонтальных размеров области деформаций просадочного основания фундаментов ирригационных сооружений с использованием значения горизонтального начального просадочного давления PUjSi.

2. Новый способ устройства оснований сетевых гидротехнических сооружений на лессовых просадочных грунтах с применением фундаментной подушки из смеси грунта с пенополимером.

3. Методика расчета основных параметров фундаментной подушки с учетом развития просадочных деформаций в основании.

4. Районирование лессовых толщ Центрального Предкавказья по инженерно-геологическим факторам, включающим мощность просадочной толщи и величину просадки для применения разработанной конструкции гидротехнического сооружения с фундаментной подушкой.

Методика исследований.

Были изучены инженерно-геологические характеристики лессовых грунтов Центрального Предкавказья.

В процессе работы проводилось изучение современного опыта проектирования и строительства гидротехнических сооружений на просадочных грунтах; натурное обследование действующих гидротехнических сооружений ирригационных систем на просадочных грунтах; моделирование работы гидросооружений на просадочных грунтах путем проведения натурных испытаний фундаментов; лабораторные определения деформационных характеристик грунтов в горизонтальном направлении с учетом их анизотропности; обработка полученных данных с применением систем автоматического проектирования САПР AutoCAD; экспериментальное проектирование и исследование работы новых конструкций гидротехнических сооружений для строительства на просадочных основаниях; внедрение в практику гидротехнического строительства результатов исследований.

Практическая ценность и реализация результатов работы:

Впервые предложена для использования в оценке инженерно-геологических характеристик грунта величина горизонтального начального просадочного давления Pu>si.

Разработана методика районирования территории, позволяющая учитывать мощность просадочной толщи, величину просадки и структурные особенности лессовых грунтов.

Впервые использована для определения горизонтальных размеров зоны деформаций инженерно-геологическая характеристика грунта - величина горизонтального начального просадочного давления Pu>si.

На основе разработанной методики районирования территории Центрального Предкавказья создана схематическая карта, позволяющая выбирать тип конструкции фундамента гидротехнического сооружения.

На основании методики расчета размеров и конфигурации подушки фундамента гидротехнического сооружения разработан проект опытного гидротехнического сооружения с подушкой из грунто-пенополимерной смеси.

Построено опытное сооружение данной конструкции в восточной части Ставропольского края.

Апробирование работы. Результаты исследования отдельных вопросов и разделов работы докладывались: на третьей межрегиональной научной конференции «Студенческая наука - экономике России» (Ставрополь, 2002г.), на Всероссийской научно-практической конференции "Гидроморфные почвы - генезис, мелиорация и использование" (Москва, МГУ, 2002г.), на второй Международной научной конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова» (Ставрополь, 2002г.), на четвертой межрегиональной научной конференции «Студенческая наука - экономике России» (Ставрополь, 2003г.), VII Региональной научно-технической конференции "Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону" (Ставрополь, 2003г.), на международной научно-практической конференции "Строительство-2004" (Ростов-на-Дону, 2004г.).

Результаты исследований были включены в инновационные проекты, которые представлялись автором на IV Московском международном салоне инноваций и инвестиций (Москва, 2004 г., проект был награжден бронзовой медалью), на 9 Международной выставке-конгрессе "Высокие технологии. Инновации. Инвестиции" (С-Петербург, 2004 г., диплом), Первой специализированной межрегиональной выставке "Высокие технологии XXI века" (Ростов-на-Дону, 2004 г., диплом), V Московском международном салоне инноваций и инвестиций (Москва, 2005 г., серебряная медаль).

Основные положения диссертационной работы также доложены и обсуждены на заседании кафедры "Городского хозяйства и экспертизы недвижимости" СевКавГТУ и ученого совета ПНИИИС.

По результатам исследований и разработанным методикам был выполнен проект опытного гидротехнического сооружения. Выполненный расчет экономической эффективности показал снижение затрат при строительстве на 327 тыс. руб., сокращение сроков освоения орошаемых территорий на 8 мес.

Публикация. Основные положения диссертации изложены в 16 печатных работах.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений, изложенных на 129 страницах машинописного текста, содержит 27 рисунков, 7 таблиц и список литературы из 145 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение", Докин, Денис Викторович

Заключение

Одним из основных и проблемных типов грунтов на территории Центрального Предкавказья являются лессовые просадочные грунты. Ими сложено до 80 % территории региона, мощность достигает 120-130 м, просадочная толща составляет до 50 м. В данных сложных инженерно-геологических условиях построены и продолжают проектироваться и строиться крупнейшие в стране ирригационные обводнительно-оросительные системы. Из-за просадок грунта в основании гидротехнические сооружения испытывают недопустимые деформации, после которых им нередко требуется текущий или капитальный ремонт. Сооружения, располагаясь в ключевых точках оросительных каналов, деформируясь, часто приводят к выходу из строя всей ирригационной системы.

При анализе и обобщении опыта проектирования и ирригационного строительства на просадочных грунтах, проведенного натурного обследования и систематического наблюдения за большим количеством

4. объектов на оросительных системах Центрального и Восточного Предкавказья выявлены наиболее характерные формы проявления деформационных процессов при взаимодействии конструкции и грунтового основания, установлены вызывающие их факторы и ожидаемые последствия. В результате изучения проявления деформационных процессов на действующих ирригационных объектах при взаимодействии гидротехнических сооружений и просадочных оснований установлено:

1. Основной причиной деформаций является недоучет величины возможных просадок грунта основания, в том числе и в горизонтальном направлении, а также недостаточно полное понимание условий взаимодействия и напряженно-деформируемого состояния грунта, возникающего при работе системы "гидротехническое сооружение-просадочное основание".

2. Надежность работы системы «гидротехническое сооружение -просадочное основание» определяется надежностью работы во взаимодействии ее составных частей. Составные части данной системы равноответственны и должны быть равнонадежными, т.к. отказ любой из них приводит к отказу всей системы. От рациональности мероприятий по повышению надежности составных элементов зависит технико-экономическая эффективность работы гидротехнических сооружений.

3. Типовые железобетонные гидротехнические сооружения (предназначенные для обычных грунтовых условий) без дополнительных конструктивных мероприятий при развитии экзогенных процессов, связанных с просадочностью оснований, работают в крайне тяжелых условиях и часто в аварийных ситуациях. Различие деформативных характеристик материала конструкции и грунта основания создают опасную концентрацию напряжений, учет которых для сохранения работоспособности сооружения потребует увеличения материалоемкости и стоимости сооружения.

4. В результате проведенных нами исследований была впервые определена инженерно-геологическая характеристика грунта -величина горизонтального начального просадочного давления Pu>si, предложена методика определения горизонтального начального просадочного давления. Разработан метод расчета горизонтальных размеров зоны деформаций в основании ленточного фундамента, с использованием значения горизонтального начального просадочного давления PU)Si. Разработанные методы расчета размеров зоны деформаций грунта в массиве основания повышают точность определения ожидаемых деформаций и достоверность их расчетных значений. Установленные зависимости выражены в виде удобных для практического использования простых формул и графиков, что повышает надежность прогнозирования опасных техногенных процессов, возникающих при ирригационном освоении просадочных территорий.

На основании изучения особенностей взаимодействия гидротехнических сооружений с просадочными основаниями, разработаны конструкция и метод расчета гидротехнического сооружения с фундаментной подушкой, состоящей из смеси грунта с пенополимером, которая позволяет воспринимать неравномерные деформации в основании и сохранять работоспособность сооружения на протяжении всего срока службы.

Изучены деформационные характеристики грунтопенополимерных смесей, обладающих высокой способностью к поглощению деформаций основания, используемых в фундаменте гидротехнических сооружений.

Разработана методика районирования территории с учетом инженерно-геологических характеристик лессовых грунтов для применения разработанных конструкций фундаментов гидротехнических сооружений. На основе методики составлена схематическая карта зон возможного применения новых конструкций сетевых гидротехнических сооружений с учетом распространения и инженерно-геологических характеристик лессовых грунтов Центрального Предкавказья.

Применение в практике строительства результатов исследования позволит получить значительных экономический эффект и повысить эффективность и надежность проектирования и строительства ирригационных объектов на просадочных грунтах (см. приложение 5).

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Докин, Денис Викторович, Ставрополь

1. Абелев Ю.М. Временная инструкция по проектированию и возведению гражданских и промысленных сооружений на лессовых грунтах // Строительная промышленность.-1931.-№7.-С.367-370.

2. Абелев Ю.М. Лесс, как основания для сооружений // Стройиндустрия.1935.-№1.-С.63-65.

3. Абелев Ю.М. Исследования влияния формы и размеров фундаментов в плане на величину просадки // Сб. НИИ оснований.-№46.-М.,1961.-С.5-19.

4. Абелев М.Ю. Слабые водонасыщенные глинистые грунты как основания сооружений.-М.:Стройиздат.-1973.-288 с.

5. Абелев Ю.М., Абелев М.Ю. Основы проектирования и строительства на просадочных макропористых грунтах.-М. :Стройиздат.-1979.-С. 12-263.

6. Абелев М.Ю. Строительство промышленных и гражданских сооружений на слабых водонасыщенных грунтах.-М.:Стройиздат.-1983.-248 с.

7. Амарян J1.C. Свойства слабых грунтов и методы их изучения. М.: Изд-во Недра. - 1990.-220 с.

8. Ананьев В.П. О связи гранулометрического состава с минералогическим в эоловых лессах // Бюлл. Комиссии по изучению четвертич. периода. №24.-М.:Изд-во АН СССР.-1960.-С. 66-71.

9. Ананьев В.П., Коробкин В.И. Инженерная геология.-М.'.Высшая школа.-1973.-С.233-234.

10. Ананьев В.П., Гильман Я.Д. и др. Лессовые породы как основания зданий и сооружений.-Ростов-на-Дону: Изд. Ростовского университета, 1976.-С.5-205.

11. П.Ананьев В.П., Гильман Я.Д. и др. Эксплуатация и ремонт зданий на лессовых просадочных грунтах.-М.: Стройиздат, 1977.-С.5-97.

12. Ананьев В.П., Коробкин В.И. Минералы лессовых пород.-Изд-во Ростовского университета.-1980.-200 с.

13. З.Аскаров Х.А. О методах замочки просадочных лессовых грунтов под гидротехнические сооружения // Гидротехника и мелиорация.-1955.-№1.-С.28-34.

14. Ашурматов З.А. Строительство ирригационных каналов и сооружений в сильнопросадочных грунтах Приташкентского района: Автореф. канд. дис.-Ташкент, 1970.-С.З- .

15. Балаев Л.Г., Царев П.В. природа просадочных явлений и послепросадочных деформаций лессовых пород на примере Северного Кавказа. Отчет Северо-Кавказского отделения лаборатории гидрогеологических проблем АН СССР.-Ставрополь: 1960.-С.60-194.

16. Балаев Л.Г., Царев П.В. Лессовые породы центрального и Восточного Предкавказья.-М.: изд-во Наука, 1964.-С.7-234.

17. Балаев Л.Г. Особенности проектирования оснований и фундаментов зданий и сооружений на лессовых просадочных грунтах Северного Кавказа.-Ставрополь: 1970.-С. -126.

18. Блохин Н.Ф., Блохина Т.Н. Водные ресурсы Ставрополья.-Ставрополь.-2001.-С.

19. Боганик Н.С. К познанию четвертичных образований Восточного Предкавказья.-Тр. МГРИ.-Т. 23.-1948.-С. 97-125.

20. Временные рекомендации по применению мягких плотин мембранного типа.-ЮжНИИГиМ.-Новочеркасск: 1977.-С.5-39.

21. Временные указания по проектированию подушек из переработанного землеройными механизмами лесса при строительстве гидротехнических сооружений и других объектов на оросительных системах в сильнопросадочных грунтах Таджикской ССР.-М.: 1975.-С.З-18.

22. BCH-II-23-75 Инструкция по проектированию оросительных систем на просадочных грунтах.-М.:1975.-С.З-115.

23. Галай Б.Ф. Водорастворимые соли как палеогеографические индикаторы лессовых толщ Предкавказья // Докл. АН СССР.-1986.-Т. 288.-№2.-С. 437440.

24. Галай Б. Ф. Генетический и палеогеографический анализ просадочности лессовых толщ Северного Кавказа // Инженерная геология.-1989.-№3.-С. 33-45.

25. Галай Б.Ф. Пособие по уплотнению просадочных лессовых грунтов глубинными взрывами в условиях Северного Кавказа.-Ставрополь.-2004.-С.3-70.

26. Гвоздев B.C. Просадки на Мало-Кабардинской оросительной системе.-Л.:Изд-во мелиоративного института.-Вып. 21.-1930.-C.3-25.

27. Гвоздев B.C. Каналы и сооружения на них для районов, подверженных просадкам грунта.-Ростов-на-Дону: Книгоиздательство "Северный Кавказ".-1933.-С.4-32.

28. Гельфендбейн A.M., Геллис JI.A. Неравномерные вертикальные деформации просадочных грунтов.-Киев:Будивельник.-1967.-С.25-58.

29. Геология СССР, т. IX. Северный Кавказ, ч. I Геологическое описание.-М.:Недра.-1968.-760 с.

30. Гольдштейн М.Н. Просадочность лессовых грунтов. Вопросы геотехники. -Трансжелдориздат.-1956.

31. Гольдштейн М.Н., Ломизе Г.М., Ларионов А.К. и др. Вопросы строительства на лессовых грунтах.-Доклады на межвузовской научной конференции.-Воронеж.-1962.

32. Горькова И.М. Теоретические основы оценки осадочных пород в инженерно-геологических целях.-М.:Наука.-1966.-37 с.

33. Денисов Н.Я. О природе просадочных явлений в лессовидных суглинках.-М.:Изд-во "Советская наука".-1946.-С.З-162.

34. Денисов Н.Я., Строительные свойства лесса и лессовидных суглинков.-M.JL, Госстройиздат, 1951, с.3-130.

35. Денисов Н.Я. Строительные свойства глинистых пород и их использование в гидротехническом строительстве.-М.-Л.:Госэнергоиздат.-1956.-С. 191-205.

36. Денисов Н.Я. Некоторые вопросы строительства на лессовых грунтах. Основания, фундаменты и механика грунта №4 1962, С. 20-180.

37. Денисов Н.Я. Природа прочности и деформации грунтов.-М.:Изд. Литературы по строительству.-1972.-С. 173-226.

38. Докин В.А. Исследование совместной работы ирригационных сооружений и просадочных оснований, сложенных лессовыми грунтами.-Автореф. канд. дисс.-М.:1980.

39. Докин В.А. Изучение совместной работы компактных в плане гидросооружений и лессовых просадочных оснований. Антропогенные процессы и охрана геологической среды в Предкавказском районе.-Сборник научных трудов.-№7.-Пятигорск.-1981.-С.194-200.

40. Докин В.А. Развитие горизонтальных деформаций в массиве лессового грунта при просадке под действием собственной массы.-Антропогенные процессы и охрана геологической среды в Предкавказском регионе.-Сб. научн. тр.-Пятигорск.-1981 .-№7.-С.67-74.

41. Докин В.А. Исследование работы железобетонного оголовка диафрагмы трубчатых переездов и перепадов при просадках на каналах.-Гидротехнические сооружения и русловая гидротехника.-Новочеркасск.-1981.-С.32-44.

42. Дормограй В.П. Определение деформаций просадочного массива под каналами.-Вопросы строительства гидротехнических сооружений при межбассейновой переброске стока.-Сб. научн. тр. ВНИИГиМ.-М.:1980.

43. Дранников A.M. Итоги изучения и опыт строительства на лессовых просадочных грунтах.-Сб. научных трудов Киевского инженерно-строительного института.-Вып.18.-Киев: 1962.-С.5-30.

44. Дранников A.M. Опыт строительства на лессовых просадочных грунтах.-Сб. "Основания и фундаменты".-Вып. 1.-Киев :Изд-во Будивельник.-1968.-С.З-13.

45. Заславский М.Н. Эрозиоведение.-М.:Высшая школа.-1983.-С. 103.52.3иангиров Р.С., Быкова B.C., Полтев М.П. Инженерная геология в строительстве.-М. :Стройиздат.-1986.-С.553.3иангиров Р.С. и др. Инженерная геология в строительстве.

46. Калиев М.М., Фролов Н.Н. Учет при определении просадки ирригационных сооружений сложного напряженно-деформированного состояния лессовых грунтов под местной нагрузкой.-Труды МГМИ.-Том 58.-М.: 1978.-С.57-66.

47. Кириллов А. А.,Фролов Н.Н. Гидротехнические сооружения на оросительных системах в лессовых просадочных грунтах.-М.:Сельхозиздат.-1963.-С.7-175.

48. Кириллов А.А.,Савватеев С.С. Результаты обследований гидротехнических сооружений на лессовых просадочных грунтах некоторых районов Таджикистана.-Тр. коорд. совещан. по гидротехнике.-Вып. 49.-JL: 1969.-С.290-297.

49. Кириллов А.А., Савватеев С.С., Зубков Е.И., Фонсов Е.Б., Мариупольский А.Л., Мартин Е.Д., Удовенко Ю.Г., Дормограй В.П. Ирригационное строительство на лессовых грунтах // Гидротехника и мелиорация.-1969.-№4.-С.45-51.

50. Кириллов А.А. К оценке условий строительства оросительных систем на просадочных лессовых грунтах.-Сб. "Новые способы строительства и гидравлика гидротехнических сооружений".-Вып. 2.-М.: 1975.-С.5-18.

51. Кириллов А.А. Нейтронометрия влажности при оценке условий строительства оросительных систем на лессовых просадочных грунтах,-Опыт применения радиоизотопных средств в гидротехнике и мелиорации.-Тезисы докладов.-М.:1976.-С.78-81.

52. Коваленко П.И., Тугай A.M. Мелиоративные гидротехнические сооружения.-Киев :Будивельник.-1974.-С.5-126.

53. Каганович Л.Ш. Разработки и исследование конструкций гидротехнических сооружений на лессовых просадочных грунтах.-Сб. "Вопросы строительства гидротехнических сооружений на просадочных грунтах".-Баку: 1969.-С.273-278.

54. Колманов А.В. Исследование закономерностей развития деформаций лессового грунта под собственным весом и инженерные методы их расчета: Автореф. канд. дис.-М.: 1974.-С.З

55. Коробкин В.И., Балаев Л.Г., Галай Б.Ф. Субаэральный литогенез и свойства пылевато-глинистых отложений.-Ростов:Изд-во Ростовского университета.-1985.-208 с.

56. Кригер Н.И. Лесс, его свойства и связь с географической средой.-М.:Наука.-1965.-296 с.

57. Кригер Н.И. Принципы назначения инженерных мероприятий при проектировании строительства на лессовых просадочных грунтах.-М.: 1971.-С. -39.

58. Кригер Н.И. Состояние вопроса об оценке просадочных свойств лессовых грунтов.-М.: 1972.-С. -41.

59. Крутов В.И. Горизонтальные перемещения поверхности лессовых грунтов при просадке их от собственного веса.-Сб. "Вопровы строительства гидротехнических сооружений на просадочных грунтах".-Баку: 1969.-С.187-192.

60. Крутов В.И. Об основных положениях проектирования оснований фундаментов зданий и сооружений на просадочных грунтах // Основания, фундаменты и механика грунтов.-1970.-№3.-С.17-20.

61. Крутов В.И. Расчет фундаментов на просадочных грунтах.-М.:Стройиздат.-1972.-С.7-171.

62. Крутов В.И. Основания и фундаменты на просадочных грунтах.-Киев.:Изд. Будивельник.-1982.-С.

63. Куликов Г.В. Некоторые вопросы исследования деформации оснований сооружений на просадочных грунтах по трассе Каракумского канала им. В.И. Ленина: Автореф. канд. дис.-М.: 1972.-СЗ-.

64. Ларионов А.К., Приклонский В.А., Ананьев В.П. Лессовые породы и их строительные свойства.-М.:Госгеолтехиздат.-1959.-368 с.

65. Лидов В.М., Ромашкевич А.И. Процесс водной эрозии на территории Ставропольской возвышенности // Почвоведение.-1961.-№7.-С. 35-45.

66. Лисицин К.И. О деформациях суглинистых грунтов Предкавказья, в связи с вопросом об образовании степных блюдец.-Изд. Северо-Кавказского геолого-разведочного треста.-Вып. 1.-Новочеркасск: 1932.-С.1-19.

67. Литвинов И.М. Допускаемые давления на лессовые грунты в зависимости от степени их просадочности.-Технический бюллетень ЮжстройЦНИЛ.-№2.-Харьков: 1940.-С.47-51.

68. Литвинов И.М. Укрепление и уплотнение просадочных грунтов в жилищном и промышленном строительстве.-Киев:Будивельник.-1977.-С.9-.

69. Ломизе Г.М. Зависимость просадочности от напряженного состояния лессового грунта//Гидротехническое строительство.-1959.-№11.-С.ЗЗ-40.

70. Ломизе Г.М. Основные позиции в вопросах прочности и деформируемости грунтов и их приложение к лессовым грунтам.-Механические свойства грунтов и вопросы строительства зданий на увлажняемых лессовых основаниях.-Грозный: 1968.-С.30-51.

71. Ломизе Г.М. Основные позиции в вопросах прочности и деформируемости грунтов и их приложений к лессовым грунтам.-Механические свойства грунтов и вопросы строительства зданий на увлажненных лессовых основаниях.-Грозный.-1968.-С.30-50.

72. Ломизе Г.М.,Кравцов Г.И. Опыт натурного исследования напряженно-деформированного состояния в условиях осесимметричной задачи // Основания, фундаменты и механика грунтов.-1969.-№3.-С.3-6.

73. Ломтадзе В.Д. Физико-механические свойства горных пород. Методы лабораторных исследований.-Л. :Недра.-1990.-С.244.

74. Лыкошин А.Г., Шешеня Н.Л. и др. Принципы инженерно-геологического моделирования для целей гидротехнического строительства // Гидротехническое строительство.-1972.-№ 3.-С.7-11.

75. Мавлянов Г.А. Генетические типы лессов и лессовидных пород центральной и южной частей Средней Азии и их инженерно-геологические свойства.-Ташкент:Изд. Академии наук Узбекской ССР.-1958.-С.15-435.

76. Мавлянов Г.А.,Хасанова Х.А. Инженерно-геологические свойства лессовых пород орошаемых территорий Узбекистана.-Ташкент:Изд. Ран Узбекской ССР.-1974.-С.5-161.

77. Макаренко Н.А. Исследование основных факторов просадочности лессовых пород и оптимизация методики ее определения.-Автореф. канд. дисс.-М.:1979.-С. 17-19.

78. Методические рекомендации по проектированию и строительству оросительных систем на просадочных грунтах.-М.:1977.-С.27-55.

79. Морозов С.С. Механический и химический состав некоторых лессов Европейской части СССР и генетически близких пород // Почвоведение.-1932.-№2.

80. Морозов С.С. Материалы по региональному грунтоведению.-М.:Изд-во МГУ.-1964.-154 с.

81. Мочалов. И.П. Просадочные деформации на оросительных каналах // Гидротехника и мелиорация.-1961.-№3.-С.56-60.

82. Мустафаев А.А. Просадки грунтов на Верхне-Карабахском канале.-Социалистическое сельское хозяйство Азербайджана.-№12.-Баку: 1958.-С.42-46.

83. Мустафаев А.А. Каналы на просадочных грунтах.-Баку:Изд. Азербайджанской Академии сельскохозяйственных наук.-1961.-С. 13-271.

84. Мустафаев А.А.,Сельмянский В.Л.,Кронгольд Е.С. Материалы к "Техническим указаниям по проектированию оросительных систем на просадочных грунтах".-Сб. "Вопросы строительства гидротехнических сооружений на просадочных грунтах".-Баку: 1969.-С.300-331.

85. Мустафаев А.А. Вопросы расчета зданий и сооружений на просадочных грунтах.-Баку: 1974.-С.5-184.

86. Мустафаев А.А. Основы механики просадочных грунтов.-М.:Стройиздат.-1978.-С.7-.

87. Мустафаев А.А. Расчет оснований и фундаментов на просадочных грунтах.-М.:Изд. Высшая школа.-1979.-С.7-.97.0бводнительно-оросительная система Большого Ставропольского канала.-Пятигорск. :Севкавгипроводхоз.-1975.-С.З-17.

88. Палеогеография Европы за последние сто тысяч лет // Атлас-монография.-М. :Наука.-1984.-251 с.

89. Проекты новых конструкций гидротехнических сооружений на оросительных каналах, проходящих в просадочных грунтах.-М.:Гипроводхоз.-1968.

90. Проект экспериментального строительства по проверке работы сооружений в условиях просадочных грунтов.-Киргизгипроводхоз.-1971.

91. Проектирование и расчет мягких конструкций гидротехнических сооружений.Сб. трудов ЮжНИИГиМ.-Вып.ХХ1У.-Новочеркасск.-1976.-С.3-191.

92. Раевский И.Л. Влияние размеров штампов на характер просадки лессовых грунтов (по данным полевых опытов) // Основания, фундаменты и механика грунтов.-1962.-№ 5.

93. Региональная геоморфология Северного Кавказа.-М.:Наука.-1979.-196 с.

94. Рекомендации по расчету лессовых оснований с использованием модели двухслойной среды.-РИСИ.-Ростов-на-Дону: 1976.-С.8-79.

95. Решение Всесоюзного симпозиума по строительству гидротехнических сооружений на просадочных грунтах.-Сб. Вопросы строительства гидротехнических сооружений на просадочных грунтах.-Баку: 1969.-С.ЗЗ 1-336.

96. Решеткин М.М. Просадки лессовидных грунтов на ирригационных системах.-1 Всесоюзный гидрогеологический съезд.-1931.-Ленинград: 1934.

97. Решетников М.М., Просадки лессовидных грунтов на ирригационных системах, I Всесоюзный гидрогеологический съезд, 1931. Ленинград.-1934.

98. Рубинштейн А.Л. О природе деформаций лессов под влиянием одновременного воздействия увлажнения и давления // Гидротехника и мелиорация.-1951 .-№6.-С.39-43.

99. Рубинштейн A.JI. // Гидротехника и мелиорация.-№6.-1951 .-№8.1958.

100. Рубинштейн A.JI. Грунтоведение, основания и фундаменты.-М.:Изд. сельскохозяйственной литературы.-1961 .-С.92-232.

101. Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений.-М. :Стройиздат.-1978.-С.217-290.

102. Савватеев С.С. Некоторые вопросы проектирования гидротехнических соружений и расчета лессовых просадочных оснований: Автореф. канд. дис.-М.: 1969.-С.З-.

103. Сафронов И.Н. Проблемы геоморфологии Северного Кавказа и поиски полезных ископаемых.-Ростов:Изд-во Ростовского университета.-1983.-160 с.

104. Сергеев Е.М. Грунтоведение.-М.:Изд-во МГУ.-1959.-334 с.

105. Сергеев Б.И., Степанов П.М., Шумаков Б.Б. Мягкие конструкции -новый вид гидротехнических сооружений.-М.:Изд. Колос.-1971.-С.7-87.

106. Сергеев Б.И. Мягкие конструкции гидротехнических сооружений: Автореф. докторской дис.-Новочеркасск.-1974.-С.5-50.

107. Сергеев Е.М. Инженерная геология.-М.:Изд-во МГУ.-1978.-384 с.

108. Сергеев Е.М., Ларионов А.К., Комиссарова Н.Н. Лессовые породы СССР.-М.:Изд. Недра.-1986.-С.

109. Силкин A.M., Фролов Н.Н. Основания и фундаменты.-М.:Изд. Колос.1981.-С.

110. СНиП П-52-74 Сооружения мелиоративных систем.-М.: 1975.-С.З-21.

111. СНиП Н-16-76 Основания гидротехнических сооружений.-М.: 1977.-С.3-36.

112. Соколов И.М., Крутов В.И., Сорочан Е.А. Строительство крупнопанельных зданий на просадочных грунтах.- М.:Изд. лит. по строительству.-1965.-С.20-24.

113. Стратиграфия СССР. Четвертичная система: полутом 1.-М.:Недра.1982.-443 с.

114. Теоретические основы инженерной геологии // Геологические основы.-М.:Недра.-1985.-332 с.

115. Токарь Р.А. Количественная характеристика макропористых (лессовидных) грунтов.-Сб. трудов НИИ фундаментстроя.-№7.-М.-Л.: 1937.-С.99-120.

116. Фролов Н.Н. Послепросадочные деформации лессовых грунтов в основаниях гидросооружений // Гидротехническое строительство.-1959.-№9.-С.44-45.

117. Фролов Н.Н. Исследования уплотнения лессового основания под гидросооружениями.-Научные записки МИИВХ.-Том XXIII.-M.: 1960.-С.171-196.

118. Фролов Н.Н. Проектирование оснований и фундаментов гидромелиоративных сооружений.-М.:Изд. Колос.-1967.-С.111-138.

119. Фролов Н.Н.,Ковалев А.С. Пути совершенствования прогнозирования просадочных и послепросадочных деформаций лессовых грунтов в мелиоративном строительстве // Основания, фундаменты и механика грунтов.-1980.-№4.-С. 18-20.

120. Цытович Н.А. Механика грунтов. М.: Гос. изд. лит. по строительству, архитектуре и строительным материалам. - 1963

121. Цытович Н.А., Березанцев В.Г., Далматов Б.И., Абелев М.Ю. Основания и фундаменты. М.: Изд. Высшая школа.-1970.-С.9-190, 297304.

122. Цытович Н.А. Механика грунтов.-М.:Изд. Высшая школа.-1979.-С.9- .

123. Шагоянц С.А. Подземные воды центральной и восточной частей Северного Кавказа.-М.:Госгеолтехиздат.-1959.-306 с.

124. Шешеня H.JI. Основы инженерно-геологического прогнозирования.-М.:Наука.-1986.-С.З-4.

125. Bettis E.A. The Deforest formation of western Iowa: Lithologic properties, stratigraphy and chronology. U.S.D.A.-Soil Conservation Service, 1990, 96 pp.

126. Duley F.L., Miller M.F. Erosion and surface runoff under different soil conditions. Bulletin 63, Missouri Agr. Exp. Sta. Res. 1993.

127. Handy R.L., Lyon С .A., D avidson D .T. Comparisons о f p etrographic and engineering properties of loess in southwest, east-central and northeast Jowa.-Proc. Jowa Acad. Sci., vol. 62, p. 279-297.

128. Leighton M.M., Willman H.T. Loess formations of the Mississippi Valley. -J. Geol., 1950, vol. 58, No 6, p. 599-623.

129. Muhs, D. R. and Bettis, E. A. I. Geochemical variations in Peoria loess of western Iowa indicate paleowinds of midcontinental North America during last glaciation. Quaternary Research, 53, 2000, p. 49-61.

130. Piest, R. F. and Spomer, R. G. Sheet and gully erosion in the Missouri valley loessial region. Trans. ASAE, 11, 1968 p. 850-853.

131. Piest, R. F. and Ziemnicki, S. Comparative erosion rates of loess soils in Poland and Iowa. Transactions of the ASAE, 1979 p. 822-833.

132. Proceedings V. Internat. Conference on soil mechanics and foundation engineering. Paris, 1961.