Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Комплексные исследования структурной прочности лессовых грунтов Приобского плато

ВАК РФ 25.00.08, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Комплексные исследования структурной прочности лессовых грунтов Приобского плато"

На правах рукописи

Осипова Марина Александровна

КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНОЙ ПРОЧНОСТИ ЛЕССОВЫХ ГРУНТОВ ПРИОБСКОГО ПЛАТО

Специальность 25 00 08 «Инженерная геология, мерзлотоведение и

грунтоведение»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Барнаул - 2007

003070299

Работа выполнена в Ачинском iосударсгиенном техническом унинер-сшегеим ИИ Гкииуиова

Научный

руководитель - доктор i еочото-минерало! ичсских паук, профессор, член-корреспондент Российской Академии архитектуры и строительных наук Швецов I епплдии Иванович

Официальные

оппоненты - док юр i еолот о-миперало! ичсских наук, профессор Щербак Геннадий Гаврилович - кандидат теолого-мииерадо! ических наук Осьмушкнн Владимир Степанович

Ведущая

организация - Институт водных и экологических проблем СО РАН, i Ьарнлул

Защита диссертации сосюится 30 мая 2007 i ü 14 00 часов па заседании диссертационно!о совсы Д 212 265 02 в Томском государственном архитектурно-сгрошелыюм универешете по адресу 634003, Томск, площадь Со тяпая, 2, факс (8-383-2) 65-24-71

С диссертацией можно ознакомиться в ои6лпо1ске Томского юсу дарственно! о архшектурно-сфоительиого универсигеи»

Автореферат разослан «23 » апреля 2007 i

Ученый секретарь

диссергацнопното совета /Г)CL^J¿L^ Недавпии

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Все возрастающие темпы строительства, освоение новыч территорий, реконструкция здании и сооружении, возведение объектов повышенной этажности, сложной конфигурации в гпане с разнообразными видами тсхно1енныч нагрузок на грунты основания, приводят к нарушению нриродното равновесия и образованию новой экосистемы, которая в дальнейшем, как правило, отрицательно влияет на теолотическую среду Надежное про!позирование изменений геологической среды под влиянием техногенных нагрузок возможно только на основании результатов комплексных исследований грунтов и, в первую очередь, их прочностных и деформационных свойств, характерных для лессов и лессовидных грунтов

Одной из особенностей лессовых грунтов Приобскою Плато юга Западно-Сибирской пчиты является широкое распространение на указанной территории I, реже II типа грунтовых условий по просадочносги, что диктует необходимость изучения их структурно-текстурных особенностей и физико-механических свойств с учетом специфики региона

Несмотря па многочисленные исследования, выполненные в данной области, до настоящего времени остаются нерешенными проблемы не только ваияния различных факторов на величину структурной прочности лессовых грунтов, но и недостаточно четко определяется нижняя граница сжимаемой толщи грунтов основания сооружений, ее расчет ведется без учета структурных особенностей грунтов региона

Данная работ поддержана в 2006 г грантом по программе «Студенты, аспираты и молодые ученые - малому наукоемкому бизнесу (Ползуновские гранты)»

Целыо работы явпяегся комплексное изучение структурной прочности лессовых грунтов Приобского плато как интегрального показателя деформируемости и устойчивости грунтовых оснований

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи.

- провести комплексные инженерно-геологические исследования и выявить особенности формирования структурной прочности лессовых грушов региона,

- с применением растрового электронного микроскопа изучить структуру лессовых грунтов и ее изменение при их деформировании в условиях компрессионного сжатия,

- провести экспериментальные исследования и установить влияние состава, состояния и физико-механических свойств лессовых грунтов на их структурную прочность,

- разработать региональную инженерно-геологическую классификацию лессовых фунтов и рекомендации по использованию структурной прочности при определении величины сжимаемой зоны при расчете осадок фунтовых оснований

Методы исследований.

Основные положения и выводы диссертационной работы основаны на полевых, лабораторных и теоретических исследованиях лессовых грунтов Приобского плато (на примере г Барнаула), проведенных автором в течение нескольких лет

Деформационные и прочностные характеристики лессовых грунтов определялись с использованием автоматизированной системы инженерно-строительных изысканий АСИС-18/4, а так же по стандартным методикам на компрессионных приборах КПр1 системы «Гидропроект» и в односрезном плоскостном приборе ГГП-30

Микроструктурные характеристики лессового грунта изучались на комплексе растровой электронной микроскопии РЭМ-микро ЭВМ

Обработка результатов экспериментальных исследований, изменения прочностных и деформационных характеристик, а также уравнения рефессии и корреляционные зависимости структурной прочности получены с использованием программ «Microsoft Excel», «Mathcad - 2006» и «Microcal Origin» Microcal Software, Inc

Исходные данные и личный вклад автора

В основу работы положены материалы исследований, выполненных автором в период с 1999 по 2007 гг

Диссертационная работа выполнялась в составе научного коллектива кафедры «Основания, фундаменты, инженерная геология и геодезия» Алтайского государственного техническою университета им И И Ползунова (АлтГТУ) по научно-исследовательской работе «Разработка концептуальных положений мониторинга изменения свойств грунтов оснований с учетом техногенных воздействий» (УДК 624 157 31 № госрегистрации 0120 0503514) и по профамме «Ползуновские фанты» по теме «Расчет осадки фундаментов зданий и сооружений с учетом структурной прочности лессовых оснований» (2006 г)

Все исследования, выводы выполнены и получены на основе личного участия автора Автором выявлены корреляционные зависимости между структурной прочностью и физико-механическими характери-

стиками лессовых суглинков и супесей На основании проведенных исследований составлена региональная таблица и разработаны рекомендации по учету структурной прочности при проектировании оснований зданий и сооружений

Научная новизна*

- впервые на основе экспериментальных и теоретических исследований дана комплексная оценка структурной прочности лессовых грунтов региона,

- выявлены корреляционные зависимости между структурной прочностью и физико-механическими характеристиками лессовых фунтов,

- разработана региональная инженерно-геологическая классификация лессовых грунтов,

- впервые для региона даны рекомендации по использованию структурной прочности при расчетах границы сжимаемой толщи для оценки осадок грунтовых оснований

Реализация и практическая ценность работы

Полученные результаты исследования по оценке структурной прочности фунтов имеют важное практическое значение и используются при обосновании границы сжимаемой толщи при проектировании фундаментов, возводимых на лессовых грунтах

Результаты исследований используются в Алтайском государственном техническом университете им И И Ползунова при чтении лекций для студентов строительно-технологического факультета по дисциплинам «Основы научных исследований», «Механика фунтов» и при выполнении курсового и дипломного проектирования

На защиту выносятся:

1 Выявленные особенности состава и состояния лессовых грунтов, оказывающие наибольшее влияние на их структурную прочность, влажность, плотность, пористость, удельное сцепление

2 Закономерности изменения структуры лессовых фунтов, выявленные в процессе их деформирования в условиях компрессионного сжатия

3 Региональная инженерно - геологическая классификация лессовых фунтов,разработанная с использованием структурной прочности

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались на Международной научно-практической конференции «Гуманизм и строительство на пороге третьего тысячелетия» (г Барнаул, 1999), на региональной научно-практической конференции «300 лет горногеологической службе России история горно-рудного дела, геологическое строение и полезные ископаемые Алтая» (г Барнаул, 2000), на 59-ой научно-технической конференции «Научно-техническое творчество молодежи» (г Барнаул, 2002), на Международной научно-практической конференции «Гуманизм и строительство Природа, этнос и архитектура» (г Горно-Алтайск, 2003), на 11-ом Всероссийском слеге студентов, аспирантов и молодых ученых - лауреатов конкурса «Ползуновские гранты» (г Владимир, 2006) и на научных семинарах кафедры «Основания, фундаменты, инженерная геология и геодезия» АлтГТУ (г Барнаул, 1999 -2006)

Публикации

По результатам выполненных исследовании опубликовано 6 работ, в том числе статья в Вестнике Алт ГТУ им И И Ползунова, входившем в перечень журналов, утвержденных ВАК до 31 декабря 2006 г

Структура и объем работы.

Диссертаиня состоит из введения пяти глав, основных выводов и списка литературы Общий объем работы составляет 113 страниц, в том числе 18 рисунков 10 таблиц, список литературы из 135 наименований

Авгор выражает глубокую благодарность научному руководителю, д г -м н , профессору Г И Швецову, сотрудникам АлтГТУ за помощь, деловые советы, консультации и дискуссии Т А Горбуновой, И В Нос-кову, Б М Черепанову, Г И Вяткиной. Б Ф Азарову, Н Я Тейхреб, И В Карелиной и др

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности и практической ценности работы, сформулированы цель и задачи исследований, защищаемые положения, научная новизна и ее апробация

В первой главе рассматривается современное представление о структуре грунтов и основных факторах, влияющих на изменение структурной прочности лессовых грунтов

В современном представлении сгруктура грунтов определяет важнейшие их качества, которые отражают условия их формирования и определяют физические, механические и другие свойства Благодаря этому изучение структуры грунтов началось практически с самого основания грунтоведения и механики фунтов Большой вклад в исследование структур фунтов внесли Л Казагранде, М М Филатов, В И Осипов, В В Охотин, И В Попов, Е М Сергеев, ВТ Трофимов, А К Ларионов, В Н Соколов, Дж Митчелл, Г Р Мир-кин, М Д Толкачев, Б Гробовская-Ольшевская, А Н Заварицкий, Д С Штейнберг, П И Фадеев, Т Г Рященко, В В Акулова, А В Ван и многие другие Без учета структурных особенностей невозможно объективно рассматривать вопросы формирования и природы прочностных и деформационных свойств различных грунтов, разрабатывать фшические модели ф\нтов и описы-ешъ их поведение под нафузками

При выделении структур грунтов в геологии сложились два основных подхода - морфометрический и энергетический Наибольшее признание получил морфометрическии метод, в котором в понятие «сгруктура» положены морфочетрические особенности структурных элементов и их соотношение

При энергетическом подходе за основу понятия структуры берутся такие ее признаки, как характер взаимодействия структурных элементов и энергия всей структуры в целом, что нашло наибольшее отражение в физико-химической механике дисперсных систем Здесь сгруктуры подразделяются по характеру контактных взаимодействий

Структуры пород и в частности лессовых просадочныч супесей и суглинков, являются чуткими индикаторами условий образования и их дальнейшего преобразования В дисперсных отложениях, к которым относятся лессовые фунты, механические свойства в значительной степени зависят от прочности структурных связей между отдельными минеральными частицами Природа этих связей сложна, многообразна и определяется по Н А Цытовичу "комплексом действующих в грунтах внешних и внутренних энергетических полей, в основе которых лежат молекулярные силы электромагнитной природы" Структурные связи рассматриваются специалистами в области инженерной геологии как неогьем-лемая часть структуры

Изучение структурных связей и контактных взаимодействий структурных элементов дисперсных пород можно производить прямыми и косвенными методами Прямые методы количественного определения прочности структурных связей основаны на прямом измерении прочности индивидуальных контактов между частицами дисперсной породы К косвенным относятся методы, которые позволяют судии, о типе и прочности контактов на основе опытов на одноосное растяжение образцов

дисперсного грунта, определения сопротивления сдвигу, контактной прочности, анализа компрессионных кривых и т д

При строительстве фунты подвергаются различным воздействиям, основными из них являются механические воздействия от статических и динамических нафузок, создаваемых сооружениями При этом химический и минералогический состав пород практически не изменяется, зато структура фунта претерпевает разнообразные изменения

Главным фактором, контролирующим деформационное и прочностное поведение глинистых фунтов, является характер структурных связей, от которых зависит не только величина сжимаемости, но и характер этого процесса Исследования многих ученых доказывают, что судить об основных механических показателях лессовых суглинков и супесей можно лишь при комплексном изучении их состава, структуры, текстуры и физико-механических свойств

Исследования Я Д Гильмана образцов лессового суглинка показали, что наиболее существенно при увлажнении фунта изменяется величина сцепления, которая обусловлена, в основном, наличием цементационных связей Существенное уменьшение величины удельного сцепления и угла внутреннего трения при увеличении влажности лессовых пород подтверждается данными Я Е Шаевича, Н Н Комиссаровой, А А Мустафаева, Г А Мавлянова и др авторов Г И Швецовым была установлена тесная корреляционная зависимость значений с, (р и коэффициентов пористости лессовых суглинков Приобского плато Полученные им результаты свидетельствуют, что с увеличением коэффициента пористости величины прочностных характеристик лессовых суглинков уменьшаются, но степень их уменьшения различна

Е М Сергеев, отдавая главенствующую роль структурно-текстурным особенностям глинистых грунтов и их влиянию на физико-механические свойства, отмечает значительное влияние минерального состава, которое проявляется через размер, форму и гидрофильность частиц Так, наименьшим сопротивлением сдвигу и наибольшей сжимаемостью обладают Ыа-монтмориллонитовые глины, т к с ростом дисперсности и гидрофильности возрастает их пористость Хотя высокая дисперсность способствует значительному увеличению сил молекулярного притяжения, однако существует предел «положительной роли» дисперсности, за которым следует снижение прочности породы

Все вышесказанное свидетельствует о том, что многообразие лессовых грунтов требует детального изучения прочностных и деформационных характеристик с учетом их специфических региональных особенностей

Во второй главе рассматриваются инженерно-геологические особенности лессовых пород Приобского плато

Приобское Плато является одной из территорий, которую по распространению лессовых отложений и характеру их просадочности В Т Трофимов, Я Е Шаевич выделили в отдельную область в пределах Западно-Сибирской плиты Это область преимущественного развития озерно-аллювиальных верхнее-плеоцен-четвертичных отложений

Исследованию условий формирования, состава и свойств лессовых пород Приобского плато посвящены работы Я Е Шаевича, Ф А Ники-тенко, Е В Трепетцова. М И Кучина, А С Герасимовой, Г А Сулакши-ной, Г И Швецова, В Т Трофимова, В С Арефьева, Т А Горбуновой, А Я Швецова, Ф С Тофанюк, В И Шарова, В И Циунчик, Н И Баран, М И Мещериной, В Е Михайлова, С И Черноусова, В С Осьмушкина, А В Вана и др

Исследуемые лессовые породы являются первичными отложениями различных циклов осадконакопления, прошедшие через процессы диагенеза Отсюда однородность минералогического состава просадоч-ных и нижележащих пород, цикличность их образования

Наибольший интерес для исследований имеют породы верхней краснодубровской подсвиты (СЬкгс1з), которые служат основанием зданий и сооружений Гранулометрический состав суглинков характеризуется высоким содержанием пылеватых частиц (66-72%), меньшим содержанием глинистых (16-30%) и еще меньшим песчаных частиц (1517%) Лессовые супеси содержат глинистых частиц не более 6-8%. Все разности лессовых пород региона сильно агрегированы

Минералогический состав лессового фунта для фракции 0,25-0,05 мм представлен кварцем, полевым шпатом, небольшим количеством зерен эпидота, роговой обманки, апатита, для глинистых фракций характерна гидрослюда, гидрослюдистомонтмориллонитовые образования, в качестве примесей - каолинит и монтмориллонит

Лессовые породы слабозасоленные, содержание карбонатов около 3,5%, общее количество водорастворимых солей 0,1-0,2%, водородный показатель /рН/ 6,8-7,9 и характеризует слабощелочные условия

Естественная влажность лессовых пород колеблеца в пределах от 2 до 25%

Прочностные показатели фунтов изменяются для суглинков - угол внутреннего трения 21-23°, удельное сцепление - 0,016-0,036 МПа, для супесей - соответственно 19-24° и 0,016-0,026 МПа Модуль общей деформации изменяется от 1,7 до 12,1 МПа При замачивании удельное сцепление и модуль общей деформации уменьшаются в 2-4 раза, угол внутреннего трения - на 3-5°

На основании анализа инженерно-геологических особенностей лессовых грунтов Приобского плато можно выделить следующие

1 Мощность лессовых просадочных грунтов изменяется в пределах от 3-4 м до 10-15 м Наиболее распространенными грунтами лессовых пород Приобского плато являются суглинки, реже - супеси

2 По просадочности исследуемые толщи относятся в основном к I типу и реже ко II

3 В условиях континентального климата Сибири многократное сезонное промораживание лессовых пород приводит к их разуплотнению, образованию макропористой структуры Процессы криогенного разуплотнения происходят особенно активно, если влажность лессовых грунтов выше влажности на границе раскатывания

Анализируя отмеченные инженерно-геологические особенности, необходимо отметить что на формирование структурной прочности лессовых грунтов первостепенное влияние оказывают минералогический, химический, микроагрегатный, гранулометрический состав, состояние и физические свойства грунтов

Для оценки влияния перечисленных факторов на формирование структурной прочности лессовых грунтов были проведены исследования, включающие изучение структуры лессовых грунтов с применением растрового электронного микроскопа (РЭМ) и автоматизированного анализа с помощью комплекса РЭМ - микроЭВМ, детальное изучение состава, в том числе микроагрегатного, ее состояния, физических и прочностных свойств

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям структурной прочности лессовых грунтов Приобского плато

Для получения наиболее достоверных результатов исследования лессовых грунтов было выбрано 6 площадок В геоморфологическом отношении все исследуемые площадки расположены на Приобском Плато, сложены лессовыми суглинками и супесями На экспериментальных площадках были отобраны образцы фунта ненарушенной структуры Грунт отбирался методом режущего кольца со дна и стенок шурфов, отрытых вручную до глубины 1,5-2,5 м С глубины 2,5 м до 15 м грунт отбирался в процессе бурения скважин в виде монолитов фунта Бурение выполнялось вращательным способом установкой УГБ -1 ВС с применением грунтоносов диаметром 127 мм Отбор монолитов фунта производился геологической бригадой треста «АлтайТИСИЗ», поставлялись в лабораторию кафедры «Основания, фундаменты, инженерная геология и геодезия» АлтГТУ

Определение прочностных и деформационных характеристик лессовых грунтов проводилось по стандартным методикам согласно ГОСТ 12071-2000 «Грунты Отбор, упаковка, транспортирование, хранение образцов», ГОСТ 12248-96 «Грунты Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости». ГОСТ 2510095 «Грунты Классификация»

Для определения структурной прочности р„г испытание грунта проводилось методом компрессионного сжатия По полученным данным строились компрессионные кривые Было проанализировано более 250 компрессионных кривых лессовых суглинков и супесей

Все компрессионные кривые имели идентичное очертание - криволинейное с начальным участком, отличающимся незначительным приращением деформаций с ростом вертикальных давлений

Указанные особенности компрессионных кривых лессовых грунтов отмечались в работах Ю М Абелева, В И Осипова, Г И Швецова Они обусловлены наличием у лессовых грунтов прочных структурных связей Пока внешняя нагрузка не превышает прочность структурных связей грунта, деформации образца незначительные Как только действующее давление превышает прочность структурных связей - структурную прочность грунта, деформации образца увеличиваются

Математическая аппроксимация компрессионных кривых выполнялась на основе статистического обобщения результатов компрессионных испытаний твердых, полутвердых, тугопластичных лессовых суглинков и твердых и пластичных лессовых супесей Все уравнения описывались степенной зависимостью с коэффициентом корреляции Я, близким к единице (Я = 0,96-0,99) Полученные корреляционные уравнения использовались для определения точек перегиба графиков, те предела структурной прочности лессовых грунтов р„г Для этого бралась вторая производная полученных корреляционных уравнении и приравнивалась к нулю, после чего были получены корни решении этих дифференциальных уравнений Первый корень соответствует величине риг На основании выполненных работ были построены графики зависимости между структурной прочностью и физико-механическими характеристиками исследуемых фунтов (рисунки 1, 2) По результатам исследований установлена тесная связь между структурной прочностью и состоянием лессовых грунтов и такими характеристиками как влажность, пористость, плотность, коэффициент пористости, удельное сцепление Здесь коэффициенты корреляции близки к 1 (/? = 0,86-0,98) Однако между структурной прочностью и углом внутреннего трения такой тесной зависимости не наблюдается (что можно объяснить небольшим пределом изменения угла внутреннего фения для лессового суглинка от 21°

до 23°, для лессовой супеси от 19° до 24°) Полученные корреляционные зависимости сведены в таблицу 1

0 061 0 063 0 045 0 037 0 023 0 021 0013

Р. МП«

а)

б)

0 014 -

0 45

0.85 0 95

Рисунок 1 - Графики зависимости между структурной прочностью и коэффициентом пористости

а) лессового суглинка I - твердого, 2 - почутвердого 3 - т^гопластичного, б) лессовой супеси I - твердой, 2 - пчастичной

0 061 0 063 0,046 0 037 0 029 0 021

0 013

0 023 0 026 0 029 0 032 0 036

а)

ООв1 0 053 0 046 0 037 оогэ 0 021

0 013

О 014 О 017 О 02 0 023 0 026

б)

Рисунок 2 - Графики зависимости между структурной прочностью и удельным сцеплением

а) чессового суглинка I - твердого, 2 - почутвердого,3 - тугошастичного, б) часовой супеси / - твердой, 2 - пластичной

Таблица 1 - Уравнения корреляционных зависимостей для

вычисления структурной прочности лессовых грунтов

Тип грунта Уравнение регрессии 1К,г =/(ец) Уравнение регрессии Риг =/(с)

Суглинки твердые р„г = 0,1262-0,1171 е„ (0,99)' = 4,0243 С-0,0792 (0,98)'

Суглинки полутвердые р„г = 0,0697-0,0600 е„ (0,97)* Л,г - 1,5948 С -0,0173 (0,86)'

Суглинки тугопластичные р,„ = 0,0649 - 0,0579 е„ (0,96)" риг -- 1,3072 Г-0,0103 (0,85)'

Супесь твердая риг = 0,1115 -0,1005 с0 (0,96)' р>:г =4,4197 С -0,0517 (0,98)'

Супесь пластичная р%1г =0,1074-0,0995 с0 (0,97)* рчг - 4,9312 С-0,053 (0,98)'

Четвертая глава посвящена микроструктурным исследованиям лессового грунта в условиях компрессионных испытаний Изучению микроструктуры глинистых пород посвящены работы В И Осипова, В Н Соколова, Н А Румянцевой, Т Г Рященко, В В Акуловой, Г И Швецова, Е И Вяткиной и др При воздействии на лессовый грунт нагрузки, равной структурной прочности этого грунта, очень важным моментом является изучение на микросгруктурном уровне изменений происходящих в грунте

Отбор образцов грунта после компрессионного уплотнения для изучения микроструктурных характеристик проводился перпендикулярно приложенной нагрузке после передачи давления, равного - риг и давления, значительно превышающего величину структурной прочности исследуемого грунта - 0,10 МПа, 0,15 МПа Одновременно отбирались образцы для проведения микроагрегатного и гранулометрического анализов

Подготовка образцов осущесгалялась методом вакуумной морозной сушки в вакуумном универсальном посту ВУП-5 Обработка исследуемой поверхности образцов проводилась способом свежих сколов Сначала на РЭМ изучался весь образец, а затем фотографировались при различных увеличениях (до х5000) 2-3 наиболее характерных участка.

Показатель класса структуры груша К/ определялся по формуле

К Ъ ' (ЮО-g,)'

где Цз - фракция более 50 мкм, включающая преимущественно крупные монозерна.

Для определения qз можно воспользоваться следующей эмпирической зависимостью

где И'/ и ^-выражены в долях единицы,^-в процентах

Полученный результат К, = 0,31 показывает принадлежность структуры лессового грунта к зернисто-пленчатому классу (по классификации А К Ларионова)

При анализе полученных РЭМ-фотографий микроструктура эталонного (начального) фунта на всех участках практически идентична. Микроструктура природного фунта (рисунок 3) однородная с рыхлым равномерно пористым скелетом, сложена округлыми глинисто-пылеватыми афегатами и зернами в среднем размером 15-50 мкм Глинистый материал расположен в основном на поверхности зерен (глобул) в виде сплошной «рубашки» и в местах контактов частиц, образуя между ними глинистые «мостики», через которые и происходит контактирование твердых структурных элементов Ориентация структурных элементов практически отсутствует Поровое пространство представлено крупными межзерновыми, межагрегатными и внуфиафегатны-ми порами Общая пористость фунта составляет 48,5% Полученные микроструктурные данные являются характерными для лессовых фунтов Приобского плато Все это в целом позволяет отнести микроструктуру лессового проса-дочного фунта к скелетному типу (по В И Осипову)

После приложения нагрузки равной структурной прочности грунт существенных изменений микросфуктуры по сравнению с образцами эталонного (начального) лессового фунта не происходит (рисунок 4) Микроструктура фунта однородна с рыхлым равномерно пористым скелетом, сложена округлыми глинисто-пылеватыми агрегатами При дальнейшем увеличении давления (рисунки 5, 6) до значений превышающих величину структурной прочности (0,10 МПа и 0,15 МПа) структурные связи ослабляются вплоть до разрушения Происходит уменьшение размеров всех категорий пор, увеличивается число ультрамикропор, тонких микропор, общего периметра пор (таблица 2) Тип структуры не меняется

<7, =58,8-109 W,~35 W

(2)

а) б)

Рис) иок 3 - Микрострукчл ра лессового грунта н естественном с'оЗ^оянии уасличснне снимков: а) х250; Щ xlOOO

а)

Рисунок 4 - Микроструктура уплотнения давлением Г />,

а) 6)

Рисунок 5 - Микроструктура Jieccoêôro грунта послс шмирсссиоинЬi о уплотнения давлением /* = O.lMtla с увеличение снимков: и) х250: 6) xiooù

0)

Лессового грунта после компрессионного с увеличение снимков: a) x25Q: ô.) xlOOO

а) 6)

Рисунок 6- Микроструктура лессового грунта после компрессионного уплотнения давлением Рг= 0,5 МПа с увеличение снимков:

а)х25<) ; 6) Х1000

Таблица 2 Результаты количественного анализа микроструктур лессового грунта по РЭМ-изображениям

Наименование показателя Природное сложение После компрессионного уплотнения 1 рун га при давлении

Р = МПа Р = 0.1 МПа Р - 0,15МПа

Грунт естественной влажности

Пористость. % 48,50 I 47.94 42,99 41,39

Общая площадь пор. КМ' 1093490 107384 995367 974234

Общий периметр пор. 101' м км 5.546 5,501 5.688 5.714

Средний диаметр нор, МКМ 0,340 0,331 0.295 0,284

Средняя площадь пор. км 0,767 0.724 0,448 0,416

Средний периметр пор. км 2,497 2,495 2,431 2.266

Микроструктурный анализ образцов лессового грунта показал, что в момент приложения нагрузки превышающей структурную прочность грунта начинается разрушение структурных связей грунта. Глобулы и агрегаты не разрушаются, а начинают поворачиваться своими базальными поверхностями перпендикулярно действующей нагрузки.

Пятая глава посвящена классификации лессовых грунтов и практическому использованию результатов исследований

Классификация грунтов в инженерной геолог ии является средством и методом их познания По В Д Ломтадзе классификация - это основной раздел любой естественной науки первый и важный этап обобщения, она отражает степень изученности рассматриваемых предметов в определенном аспекте Вопросами классификации горных пород в инженерной геологии занимались Е М Сергеев, М М Протодьяконов, Н Н Маслов, Ф П Саваренский, В Е Ольховатенко, Г И Швецов и др Изучать свойства лессовых фунтов невозможно без систематизации их в определенном порядке Полученные результаты исследований структурной прочности лессовых грунтов позволяют рекомендовать использовать данный показатель при разработке региональной инженерно-геологической классификации лессовых фунтов В основу классификации положены следующие принципы генезис, состав, состояние и структурная прочность лессовых грунтов, которые могут служить входом в инженерно-геологическую классификацию Выходом являются прочностные и деформационные свойства лессовых фунтов региона (таблица 3)

Полученные результаты исследований и разработанная региональная инженерно-геологической классификация лессовых грунтов имеют важное практическое значение при проектировании оснований фундаментов зданий и сооружений

НА Цытовичем было предложено определять нижнюю фаницу сжимаемой толщи фунтового основания из условия равенства значения напряжения от дополнительной нагрузки и величины сфуктурной прочности В этом случае расчетная модель достаточно полно офажает реальные свойства грунтов и процессы, происходящие в грунтовых основаниях при воздействии внешних нагрузок Данный подход был применен к расчету осадок лессовых оснований Приобского плато

Анализируя проведенные расчеты можно отметить, что при равных исходных данных (климатические условия, инженерно-геологические условия, тип здания, значения нагрузок) при расчете осадок основания с учетом сфуктурной прочности фунтов граница сжимаемой толщи уменьшается на величину до 15 % по сравнению с расчетом осадок по СНиП 2 02 01-83* «Основания зданий и сооружений»

Таблица 3 - Региональная инженерно-геологическая ктассификация тессовых гр>нтов Приобского тато

Класс Тип грунта Разновидность грунта Рт МПЛ А, г/сч3 А г'сч3 1К % е II,, % IIГ % % // 9. град с, МПа Е, МПа

0,065 2,71 201 9,0 0 52 25 18 7 -1,28 23 0,035 50

0,058 271 1,94 10 1 0 58 24 16 8 -0,74 23 0,034 48

твердый 0 048 271 1,84 9,3 0 67 25 18 7 -1,24 23 0,032 4,8

0 030 2,71 1,64 129 0,82 24 17 7 -0*8 22 0,022 46

Супинок 0 024 2,71 1 58 15,2 0,87 24 17 7 -0 26 21 0,019 46

тестовый потутвердыи 0 032 2,71 1,96 17,1 0,63 24 16 8 0 14 22 0,031 4,5

0,026 2,7! 1 82 17,8 0,72 24 17 7 0,11 21 0,027 30

Озерно-аллювиальные 0,029 2,71 1,98 19,0 0,62 24 17 7 0 29 22 0,030 3,3

т>готас-тичный 0,025 2,71 1,90 20,0 0 69 25 18 7 0,29 21 0,026 3,1

верхне- 0 020 2,71 1 82 20 2 0 78 24 17 7 0,46 21 0,023 2,8

четвертичные 0 062 2 70 1 94 10 1 0,50 22 17 5 -1,38 24 0,026 5,0

от юления 0 051 2,70 1,87 9,0 061 25 19 6 -1 67 24 0 023 48

твердая 0,042 2,70 1,72 148 0 70 22 17 5 -0,44 23 0,021 4,8

Супесь лессовая 0 036 2 70 1 70 124 0,76 24 18 6 -0,93 23 0,020 4,8

0 027 2,70 1 60 15,2 0,85 25 19 6 -0 63 22 0,018 4,8

0 049 2 70 1 92 162 0 60 22 16 6 0 03 23 0 020 3 5

пластичная 0 040 2,70 1 84 172 0,69 23 17 6 0,03 22 0,019 24

0 035 2,70 1,79 168 0 74 22 16 6 0 13 21 0,016 2,4

0 025 2,70 1 68 17,5 0 84 23 17 6 0 08 19 0,015 2 1

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Выполненные исследования позволяют сформулировать следующие итоговые результаты и выводы, основанные на теоретических и практических результатах настоящей работы

1 Региональной инженерно-геологической особенностью лессовых проса-дочных пород Приобского плато является их сравнительно небольшая мощность (от 2 до 12 м), по степени просадочности они относятся в основном к 1 тип)' Наибольшее распространение имеют лессовые породы краснодубровской свшы, представленные лессовыми суглинками и супесями, являющиеся чаще всего основаниями зданий и сооружений

2 В результате исследований подтверждено, 1гго различного рода техногенные процессы (передача нагрузки, замачивание и др) вносят необратимые преобразования в нормальные условия существования лессовых пород, которые в силу своих структурно-текстурных особенностей относятся к исключительным инженерно-геологическим образованиям Лессовые породы постоянно взаимодействуют с внешней средой, и являются необыкновенно «чуткими» образованиями

3 Структурные особенности оказывают определяющее влияние на закономерности поведения лессовых грунтов при техногенных воздействиях Между структурной прочностью и физическими свойствами лессового грунта существует тесная взаимосвязь Это позволяет по комплексу структурных показателей оценивать и прогнозировать прочностное и деформационное поведение лессовых оснований, а так же изменение их свойств под воздействием различных факторов На формирование структурной прочности лессовых грунтов первостепенное влияние оказывает минералогический, химический, микроагрегатный, гранулометрический состав, а так же его состояние и физические свойства

4 Исследованиями установлено, что главным фактором, контролирующим деформационное и прочностное поведение глинистых грунтов, является характер структурных связей, от которых зависит не только величина их сжимаемости, но и характер этого процесса

5 Микроструктура лессовых грунтов природного сложения может быть отнесена к скелетному типу (по В И Осипову), представлена преимущественно агрегатами округлой формы, имеющими сложное строение Контактирование твердых структурных элементов осуществляется через глинистые «рубашки», покрывающие поверхности глобул

Микроструктурные исследования лессового просадочного фунта показали, что в момент приложения нафузки равной структурной прочности фунта начинается разрушение структурных связей грунта Глобулы и афегаты не разрушаются, а начинают поворачиваться своими базаль-ными поверхностями перпендикулярно действующей нагрузки Происходит уменьшение размера пор, уменьшение их диаметра, периметра и объема, и так же происходит более плотная укладка часгиц в фунте, т е повышается плотность фунта Уменьшается объем и количество макро-пор, тогда как объем тонких пор изменяется незначительно

6 Разработаны практические рекомендации по учету структурной прочности при расчете осадок оснований фундаментов зданий и сооружений Нижняя фаница сжимаемой толщи фунтового основания с учетом структурной прочности фунта определяется из условия равенства значения напряжения от дополнительной нагрузки а:р и величины структурной прочности р„г Применение данного подхода позволяет более точно определить зависимость между нафузками, передаваемыми на основания зданий и сооружений и значением деформации данных оснований В этом случае расчетная модель достаточно полно отражает реальные свойства грунтов и явления, происходящие в фунтовых основаниях при воздействии внешних нафузок

7 Выявленные закономерности между сфуктурной прочностью и физическими характеристиками лессовых грунтов положены в основу при разработке инженерно-геологической классификации лессовых фунтов Детальная характеристика выделенных категорий грунтов приведена в диссертационной работе

Основные положения диссертационной работы представлены в следующих опубликованных работах:

1 Носков И В Исследование изменений физико-механических характеристик лессовых просадочных грунтов в основаниях длительно эксплуатируемых зданий / Носков И В Корнеев И А, Осипова М.А. // Гуманизм и строительство на пороге третьего тысячелетия Тезисы докладов Международной научно-практической конференции / Алт roc техн ун-т им ИИ Ползунова - Барнаул Изд-во АлтГТУ, 1999 С 101103

2 Осипова М.А. Влияние воздействия различных факторов на структурную прочность фунтов / Осипова MA// Гуманизм и строи-

тельство Природа, этнос и архитектура Сборник трудов Международной научно-практической конференции / Алт гос техн ун-т им И И Ползунова - Барнаул Изд-во АлтГТУ, 2003 - С 106-107

3 Черепанов Б M Особенности учета структурной прочности лессовых грунтов при определении величины деформации зданий и сооружений / Черепанов Б M , Осипова M А , Никитин АС// 2-я Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь» Секция «Строительство» Часть 1 / Алт гос техн ун-т им И И Ползунова - Барнаул Изд-во АлтГТУ, 2005 -С 33 -34

4 Швецов Г И Определение структурной прочности лессовых грунтов при компрессионном испытании / Швецов Г И , Осипова M А, Ту-пякова Л В // 3-я Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых / Алт гос техн ун-т им И И Ползунова - Барнаул Изд-во АлтГТУ, 2006 - С 9-10

5 Осипова М.А Расчет осадок фундаментов зданий и сооружений с учетом структурной прочности лессовых оснований / Осипова M А , Ту-пякова Л В , Носков ИВ// Студенты, аспиранты и молодые ученые -малому наукоемкому бизнесу (Ползуновские гранты) Материалы 11-го Всероссийского слета студентов, аспирантов и молодых ученых - лауреатов конкурса Министерства образования и науки РФ и Государственного Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере «Ползуновские гранты» / Под общ ред А А Максименко - Барнаул Изд-во АлтГТУ, 2006 - С 152-158

6 Осипова МЛ. Комплексная оценка структурной прочности грунтов и оценка осадок грунтовых точщ при водопонилсгтш / Осипова M А , Чернышева H А // Вестник Алтайского государственного технического университета гш ИИ Ползунова Изд-во 4'ипГТУ, - 2006 -№ 4-2 - С 131-135

Подписано в печать 17 04 2007 Формат 60x84 1/16 Печать - ризотрафия Уел и л 1,39 Тираж 100 экз Заказ 2007-2.7

Отпечатано в типографии ЛлтГТУ им ИИ Ползунова, 656038, г Барнаул, пр-т Ленина, 46

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Осипова, Марина Александровна

ВВЕДЕНИЕ Общая характеристика работы.

ГЛАВА 1. Современное представление о структуре грунтов.

1.1. Основные подходы к изучению структуры грунтов.

1.2. Основные факторы, влияющие на изменения структурной прочности лессовых грунтов.

ГЛАВА 2. Инженерно-геологическая характеристика лессовых пород

Приобского плато.

2.1. Распространение и особенности формирования лессовых пород Приобского плато.

2.2. Химико-минералогический состав лессовых пород.

2.3. Микроагрегатный и гранулометрический состав.

2.4. Физико-механические свойства.

ГЛАВА 3. Исследование структурной прочности лессовых грунтов

Приобского плато.

3.1. Особенности методики экспериментальных исследований

3.2. Изучение структурной прочности лессовых грунтов в условиях одноосного сжатия.

3.3. Результаты исследований структурной прочности лессовых грунтов.

3.3.1. Характеристика структурной прочности лессовых грунтов

3.3.2. Установление связи между структурной прочностью и физико-механическими свойствами лессовых грунтов.

ГЛАВА 4. Исследование изменений микроструктуры лессового грунта в условиях компрессионных испытаний.

4.1. Методика исследований, приборы и оборудование.

4.2. Исследование изменения микроструктурных характеристик лессового грунта при компрессионном уплотнении.

4.2.1. Исходное микростроение грунта.

4.2.2. Микроструктура лессового грунта при компрессионном уплотнении.

ГЛАВА 5. Практическое использование результатов исследований.

5.1. Рекомендации по расчету осадок оснований с использованием структурной прочности лессовых грунтов.

5.2. Рекомендации по разработке региональной инженерно-геологической классификации лессовых грунтов Приобского плато.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Комплексные исследования структурной прочности лессовых грунтов Приобского плато"

Актуальность проблемы. Все возрастающие темпы строительства, освоение новых территорий, реконструкция зданий и сооружений, возведение объектов повышенной этажности, сложной конфигурации в плане с разнообразными видами техногенных нагрузок на грунты основания, приводят к нарушению природного равновесия и образованию новой системы, которая в дальнейшем положительно или отрицательно влияют на окружающую среду. Надежное прогнозирование изменений геологической среды под влиянием техногенных нагрузок возможно только на основании результатов комплексных исследований грунтов и, в первую очередь, их прочностных и деформационных свойств, характерных для определенного вида грунтов.

Одной из особенностей лессовых грунтов Приобского Плато юга Западно-Сибирской плиты, является преобладание на указанной территории I типа грунтовых условий по просадочности, что диктует необходимость изучения их структурно-текстурных особенностей с учетом специфики региона.

Несмотря на многочисленные исследования, выполненные в данной области, до настоящего времени остаются не решенными проблемы не только влияния различных факторов на величину структурной прочности лессовых грунтов, но и недостаточно четко определяется нижняя граница сжимаемой толщи грунтов в основании сооружений, ее расчет ведется без учета структурных особенностей грунтов региона.

Целью работы является комплексное изучение структурной прочности лессовых грунтов Приобского плато как интегрального показателя деформируемости и устойчивости грунтовых оснований.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- провести комплексные инженерно-геологические исследования и выявить особенности формирования структурной прочности лессовых грунтов региона;

- с применением растрового электронного микроскопа изучить структуру лессовых грунтов и ее изменение при их деформировании в условиях компрессионного сжатия;

- провести экспериментальные исследования и установить влияние состава, состояния и физико-механических свойств лессовых грунтов на их структурную прочность;

- разработать региональную инженерно-геологическую классификацию лессовых грунтов и рекомендации по использованию структурной прочности при определении величины сжимаемой зоны при расчете осадок грунтовых оснований.

Методы исследований. Основные положения и выводы диссертационной работы основаны на полевых, лабораторных и теоретических исследованиях лессовых грунтов Приобского плато (на примере г. Барнаула), проведенных автором в течение нескольких лет.

Деформационные и прочностные характеристики лессовых грунтов определялись с использованием автоматизированной системы инженерно - строительных изысканий АСИС-18/4, а так же по стандартным методикам на компрессионных приборах КПр1 системы «Гидропроект» и в односрезном плоскостном приборе ГТП - 30.

Микроструктурные характеристики лессового грунта изучались на комплексе растровой электронной микроскопии РЭМ-микро ЭВМ.

Обработка результатов экспериментальных исследований, изменения прочностных и деформационных характеристик, а также уравнения регрессии и корреляционные зависимости структурной прочности получены с использованием программ «Microsoft Excel» , «Mathcad - 2006» и «Microcal Origin. Version: 3,5» Microcal Software. Inc.

Исходные данные и личный вклад автора. В основу работы положены материалы исследований, выполненных автором в период с 1999 по 2007 гг.

Диссертационная работа выполнялась в составе временного научного коллектива кафедры «Основания, фундаменты, инженерная геология и геодезия» АлтГТУ им. И.И. Ползунова по научно - исследовательской работе «Разработка концептуальных положений мониторинга изменения свойств грунтов оснований с учетом техногенных воздействий» (УДК 624.157.31 № госрегистрации 0120.0503514) и по программе «Ползуновские гранты» по теме «Расчет осадки фундаментов зданий и сооружений с учетом изменений структурной прочности лессовых оснований» (2006 г.)

Все исследования, выводы выполнены и получены на основе личного участия автора.

Автором получены корреляционные зависимости между структурной прочностью лессовых грунтов и их физико-механическими свойствами. На основании проведенных исследований разработана инженерно-геологическая классификация лессовых грунтов региона и даны рекомендации по учету структурной прочности при проектировании оснований зданий и сооружений.

Научная новизна:

- впервые на основе экспериментальных и теоретических исследований дана комплексная оценка структурной прочности лессовых грунтов региона;

- выявлены корреляционные зависимости между структурной прочностью и физико-механическими характеристиками лессовых грунтов;

- разработана региональная инженерно-геологическая классификация лессовых грунтов;

- впервые для региона даны рекомендации по использованию структурной прочности при расчетах сжимаемой толщи для оценки осадок грунтовых оснований.

Реализация и практическая ценность работы. Полученные результаты исследования по оценке структурной прочности грунтов имеют важное практическое значение и используются при обосновании границы сжимаемой толщи при проектировании фундаментов, возводимых на лессовых грунтах.

Результаты исследований используются в Алтайском государственном техническом университете им И.И. Ползунова при чтении лекций для студентов строительно-технологического факультета по дисциплинам «Основы научных исследований»; «Механика грунтов» и при выполнении курсового и дипломного проектирования.

На защиту выносятся:

1. Выявленные особенности состава и состояния лессовых грунтов, оказывающие наибольшее влияние на их структурную прочность, влажность, плотность, пористость, удельное сцепление.

2. Закономерности изменения структуры лессовых грунтов, выявленные в процессе их деформирования в условиях компрессионного сжатия.

3. Региональная инженерно - геологическая классификация лессовых грунтов, разработанная с использованием структурной прочности.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на Международной научно-практической конференции «Гуманизм и строительство на пороге третьего тысячелетия» (г. Барнаул, 1999), на региональной научно-практической конференции «300 лет горногеологической службе России: история горно-рудного дела, геологическое строение и полезные ископаемые Алтая» (г. Барнаул, 2000), на 59 - ой научно-технической конференции «Научно-техническое творчество молодежи» (г. Барнаул, 2002), на Международной научно-практической конференции «Гуманизм и строительство, природа, этнос и архитектура» (г. Горноалтайск,

2003), на 11 - ом Всероссийском слете студентов, аспирантов и молодых ученых - лауреатов конкурса «Ползуновские гранты» (г. Владимир, 2006) и на 3-х научных семинарах кафедры «Основания, фундаменты, инженерная гео-лоия и геодезия» АлтГТУ г. Барнаул, 1999 - 2006).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 6 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и списка литературы. Общий объем работы составляет 118 страниц, в том числе 18 рисунков, 10 таблиц, список литературы из 135 наименований и 5-ти приложений.

Заключение Диссертация по теме "Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение", Осипова, Марина Александровна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные исследования позволяют сформулировать следующие итоговые результаты и выводы, основанные на теоретических и практических результатах настоящей работы.

1. Региональной инженерно-геологической особенностью лессовых проса-дочных пород Приобского плато является их сравнительно небольшая мощность (от 2 до 12 м), по степени просадочности они относятся в основном к I типу. Наибольшее распространение имеют лессовые породы краснодубровской свиты, представленные лессовыми суглинками и супесями, являющиеся чаще всего основаниями зданий и сооружений.

2. В результате исследований подтверждено, что различного рода техногенные процессы (передача нагрузки, замачивание и др.) вносят необратимые преобразования в нормальные условия существования лессовых пород, которые в силу своих структурно-текстурных особенностей относятся к исключительным инженерно-геологическим образованиям. Лессовые породы постоянно взаимодействуют с внешней средой, и являются необыкновенно «чуткими» образованиями.

3. Структурные особенности оказывают определяющее влияние на закономерности поведения лессовых грунтов при техногенных воздействиях. Между структурной прочностью и физическими свойствами лессового грунта существует тесная взаимосвязь. Это позволяет по комплексу структурных показателей оценивать и прогнозировать прочностное и деформационное поведение лессовых оснований, а так же изменение их свойств под воздействием различных факторов. На формирование структурной прочности лессовых грунтов первостепенное влияние оказывает минералогический, химический, микроагрегатный, гранулометрический состав, а так же его состояние и физические свойства.

4. Исследованиями установлено, что главным фактором, контролирующим деформационное и прочностное поведение глинистых грунтов, является характер структурных связей, от которых зависит не только величина их сжимаемости, но и характер этого процесса.

5. Микроструктура лессовых грунтов природного сложения может быть отнесена к скелетному типу (по В.И.Осипову), представлена преимущественно агрегатами округлой формы, имеющими сложное строение. Контактирование твердых структурных элементов осуществляется через глинистые «рубашки», покрывающие поверхности глобул.

Микроструктурные исследования лессового просадочного грунта показали, что в момент приложения нагрузки равной структурной прочности грунта начинается разрушение структурных связей грунта. Глобулы и агрегаты не разрушаются, а начинают поворачиваться своими базальными поверхностями перпендикулярно действующей нагрузки. Происходит уменьшение размера пор, уменьшение их диаметра, периметра и объема, и так же происходит более плотная укладка частиц в грунте, т.е. повышается плотность грунта. Уменьшается объем и количество макропор, тогда как объем тонких пор изменяется незначительно.

6. Разработаны практические рекомендации по учету структурной прочности при расчете осадок оснований фундаментов зданий и сооружений. Нижняя граница сжимаемой толщи грунтового основания с учетом структурной прочности грунта определяется из условия равенства значения напряжения от дополнительной нагрузки <7zp и величины структурной прочности pstr. Применение данного подхода позволяет более точно определить зависимость между нагрузками, передаваемыми на основания зданий и сооружений и значением деформации данных оснований. В этом случае расчетная модель достаточно полно отражает реальные свойства грунтов и явления, происходящие в грунтовых основаниях при воздействии внешних нагрузок.

7. Выявленные закономерности между структурной прочностью и физическими характеристиками лессовых грунтов положены в основу при разработке инженерно-геологической классификации лессовых грунтов. Детальная характеристика выделенных категорий грунтов приведена в диссертационной работе.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Осипова, Марина Александровна, Барнаул

1. Абелев Ю.М., Абелев М.Ю. Основы проектирования и строительства на посадочных макропористых грунтах. Изд-е 3-е, перераб. и доп. - М.: Строй-издат, 1979.-271 с.

2. Акулова В.В. Структура, просадочность и тиксотропно-реологические свойства лессовых пород Иркутского амфитеатра: Автореф. дис. . канд. геол-мин. наук. Иркутск, 1994. -18 е.

3. Арефьев B.C. Генетические и инженерно-геологические особенности лессовых пород Верхнего Приобья: Автореферат дис. . канд. геол.-мин. наук. Томск, 1975.-24 с.

4. Арефьев B.C. Просадочность лессовых пород Верхнего Приобья, закономерности ее изменения и прогнозирование // Гидрогеологические и инженерно-геологические процессы на мелиоративных системах степной зоны Сибири. Вып. 10. Красноярск, 1978. - С. 27-40.

5. Арефьев B.C., Горбунова Т.А. Влажность лессовых пород района г.Барнаула // Водные ресурсы Алтайского края и их комплексное использование: Тез. науч. конф. Барнаул, 1971. - С. 19-24.

6. Большаков В.Д. Теория ошибок наблюдений. Изд-е 2-е. М.: Недра, 1983.-223 с.

7. Ван А.В. /Экологические функции четвертичных покровных отложений Верхнего Приобья: Автореф. дис. . доктора геол.-мин. наук. Новосибирск, 2004-41 с.

8. Воронин А.М., Минервин А.В. Формирование просадочных свойств лессовых пород юга Западной Сибири в результате промерзания-оттаивания и высушивания // Вестник МГУ. Сер. 4, Геология. 1973. - № 2. - С. 87.95.

9. Вялов С.С., Пекарская Н.К. Длительная прочность грунтов // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1968. № 3. - С. 1-3.

10. Вялов С.С., Пекарская Н.К., Максимяк Р.В. О физической сущности процессов деформирования и разрушения глинистых грунтов // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1970. № 1. - С. 7-9.

11. Вяткина Е.И. Изменение микроструктуры лессовых просадочных грунтов Приобского плато под влиянием различных механических воздействий: Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук. Барнаул, 1997. - 20 с.

12. Геотехника: Актуальные теоретические и практические проблемы //Межвузовский тематический сборник трудов СПб. С. 25-32

13. Гильман Я.Д. Некоторые результаты исследования механических свойств лессовых грунтов // Вопросы исследования лессовых грунтов, оснований и фундаментов. Вып. 3. Ростов-на-Дону, 1972. - С. 57-65.

14. Гильман Я.Д. Несущая способность лессовых грунтов // Вопросы исследования лессовых грунтов, оснований и фундаментов. Ростов-на-Дону, 1969.-Вып. 2.-С. 82-89.

15. Гильман Я.Д. Основания и фундаменты на лессовых просадочных фунтах. Ростов-на-Дону, 1991. - 217 с.

16. Гильман Я.Д., Логутин В.В., Черкасов С.И. Рекомендации по совершенствованию методов проектирования на основе опыта строительства на лессовых грунтах // Инженерная геология лессовых пород: Тез. докл. Всес. совещ. Кн. 2. Ростов-на-Дону, 1989. - С. 34-35.

17. Гильман Я.Д., Смирнов И.И., Меркулова К.А. Особенности оценки показателей прочности лессовых просадочных грунтов оснований и фундаментов // Фундаментостроение в сложных грунтовых условиях: Тез. докл. Всес. совещ. Алма-Ата, 1977. - С. 120-121.

18. Гильман Я.Д.,Ананьев В.П. Строительные свойства лессовых фунтов и проектирование оснований и фундаментов. Ростов-на-Дону, 1971.-132 с.

19. Гольдштейн М.Н., Бабицкая С.С. Реологическое поведение глин и их структура // Вопросы геотехники. -1972. № 20. - С.З-б.

20. Горбунова Т.А. К вопросу инженерно-геологического районирования территории г.Барнаула//Тр. АлтПИ. Барнаул, 1973. Вып. 27. - С. 54-56.

21. Горбунова Т.А. Характеристика лессовых пород г.Барнаула как основа инженерно-геологического районирования его территории: Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук. М., 1975. - 23 с.

22. Горбунова Т.А. Инженерно-геологические проблемы г. Барнаула // Проектирование и строительство инженерных сооружений на макропористых лессовых фунтах: Материалы науч. техн. Совещ. - Барнаул, 1972. - С. 153-156.

23. Горькова И.М. Физико-химическая механика дисперсных фунтов как основа инженерно-геологического прогнозирования // Инженерная геология. -1980.-№6.-С.61-66.

24. Горькова И.М. Физико-химические исследования дисперсных осадочных пород в строительных целях. М.: Стройиздат, 1975. -152 с.29. 12248-78. Грунты. Методы лабораторного определения сопротивления срезу. М.: Изд-во стандартов, 1979. -17 с.

25. ГОСТ 310.4-81. Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии. М.: Изд-во стандартов, 1982. -13 с.

26. ГОСТ 12536-79. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. М.: Изд-во стандартов, 1980.-25 с.

27. ГОСТ 20522-75. Грунты. Метод статистической обработки результатов определений характеристик. М.: Изд-во стандартов, 1975. -10 с.

28. ГОСТ 23161-78. Грунты, Метод лабораторного определения характеристик просадочности. М.: Изд-во стандартов, 1978. -10 с.

29. ГОСТ 23908-79. Грунты. Метод лабораторного определения сжимаемости. М.: Изд-во стандартов, 1980. -11 с.

30. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. М.: Изд-во стандартов, 1982.-34с.

31. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. М.: Изд-во стандартов, 1985. - 25 с.

32. ГОСТ 12071- 2000. Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование, хъра-нение образцов. -М.: ГУЛ ЦПП.-2001.-13 с.

33. Грабовска-Олыпевская Б., Осипов В.И., Соколов В.Н. Атлас микроструктур глинистых пород. Изд-во Наука. Варшава, 1984. - 414 с.

34. Григорян А.А. О строительстве на лессовых грунтах // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1991. № 1. - С. 24-26.

35. Грунтоведение / Е.М.Сергеев, Г.А. Голодковская, Р.С. Зиангиров и др.

36. Изд. 5-е. М.: Изд-во МГУ, 1983. - 398 с.

37. Дукарский О.М., Закурдаев А.Т. Статистический анализ и обработка наблюдений на ЭВМ.: Статистика, 1771.

38. Евгеньев И.Е., Хусаинов И.Д. О влиянии микроструктуры глинистого грунта на изменение его свойств при уплотнении // Закрепление и уплотнение грунтов в строительстве: Тез. докл. на X Всес. науч.-техн. совещ. Ростов-на-Дону, 1983.-С. 141.

39. Жихович В.В. О факторе, определяющем начало разрушения глинистого грунта // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1969. - № 6. - С. 11-13.

40. Зарецкий Ю.К. Длительная прочность и вязко-пластичность глинистых грунтов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1995. - № 2. - С. 2-6.

41. Зарецкий Ю.К., Вялов С.С. Вопросы структурной механики глинистых грунтов // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1971. № 3. - С. 1-5.

42. Зарецкий Ю.К., Чумичев Б.Д. Определение прочностных и деформа-тивных характеристик глинистых грунтов испытаниями на сдвиг в кинематическом режиме // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1995. - № 2. -С. 7-10.

43. Зиангиров Р.С., Рахманов Б. Закономерности деформирования лессовых просадочных грунтов // Инженерная геология. -1992. № 5. - С. 21-31.

44. Зуев Ю.С. Некоторые вопросы тиксотропии. «Коллоидный журнал», 1950, т. 12, вып. 1.

45. Карелина ИВ. Дешифрирование физико-механических свойств грунтов по цифровым изображениям при механических воздействиях на грунтове основания: Дис. . .канд.тех.наук. Барнаул, 2005.128 с.

46. Кайнозойские отложения, почвы, мерзлотные и инженерногеологические условия Западной Сибири / Под ред. А.И. Попова, В.Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ, 1980. - 256 с.

47. Коломенский Е.Н., Королев В.А. Об информационно-энтропийном анализе структурообразования глинистых грунтов // Инж. геология. 1982. - № 5.-С. 34-45.

48. Коновалов П.А. Экспериментальное исследование деформаций оснований под штампами и фундаментами зданий: Автореф. дис. канд. технич. наук. Москва, 1965. - 20 с.

49. Коробкин В.И., Кодрянов P.M. Об основных факторах, влияющих на величину структурной прочности лессового грунта //Вопросы исследования лессовых грунтов, оснований и фундаментов. Вып. 3. Ростов-на-Дону, 1972. -С. 27-29.

50. Корн Г., Корн Т. Справочник пог математике для научных работников и инженеров. -М.: Наука, 1968.

51. Котлов В.Ф. Опыт применения оптико-структурного машинного анализа в инженерной геологии // Инженерная геология. 1980. - № 6. - С. 67-79.

52. Кругов В.И. Расчет фундаментов на просадочных грунтах. М., 1972.171 с.

53. Кругов В.И., Божко А.Г. О фазах деформации просадочных грунтов под фундаментами //Основания, фундаменты и механика грунтов 1972. - № 2.-С. 30-32.

54. Корнеев И.А. Комплексные исследования изменений свойств лессовых грунтов в основаниях длительно эксплуатируемых зданий: Автореферат дис. . канд. Техн. Наук. Барнаул, 2001.13 с.

55. Кульчицкий Л.И., Усьяров О.Г. Физико-химические основы формирования свойств глинистых пород. М.: Недра, 1981. -178 с.

56. Ларионов А.К. Инженерно-геологическое изучение структуры рыхлых осадочных пород. М.: Недра, 1966. - 328 с.

57. Ларионов А.К. Методы исследования структуры грунтов. М.: Недра, 1971.-200 с.

58. Лессовые породы Западной Сибири и методы устройства оснований и фундаментов: Монограф. Г.И. Швецов М.: Высшая школа, 2000. - 244 с.

59. Лессовые породы СССР. Т. 1. Инженерно-геологические особенности и проблемы рационального использования / Под ред. Сергеева Е.М., Ларионова А.К., Комиссаровой Н.Н. М., 1986. - 273 с.

60. Лессовые породы СССР. Т. 2. Региональные особенности / Под ред. Сергеева Е.М., Быковой B.C., Комиссаровой Н.Н. М., 1986. - 276 с.

61. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология / Ленинград: Недра, 1970.-527с.

62. Лушников В.В.Оценка достоверности определения осадок фундаментов // Геотехника: актуальные теоретические и практические проблемы: Межвуз. Темат. Сборник/ СПбГАСУ. СПб., 2006. С 25-31.

63. Ляшенко П.А. Модели деформации структуры глинистого грунта // Геоэкология. -1994. № 6. - С. 34-42.

64. Минервин А.В., Комиссарова Н.Н., Чепижный К.И., Соколов В.Н. Формирование структурных элементов лессовых пород // Инженерная геология. 1982.-№ 2. - С. 44-60.

65. Минков М.С., Стоилов К. К вопросу о роли макропор в процессе просадки лесса// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1966. - № 1.- С. 10-12.

66. Немыкина И.Н. Методические рекомендации: Кандидатская диссертация: особенности написания и правила оформления М., ACADEMIA АПК и ППРО, 2005. 27 с.

67. Никитенко Ф.А. Инженерно-геологические свойства лессовых пород Верхнего Приобья в связи с их составом и условиями формирования. Новосибирск: НИИЖТ, 1958. - 32 с.

68. Осипов В.И. Подготовка образцов глин для микротекстурных исследований // Вести. Моск. ун-та. Сер. 4, Геология. -1974. № 6. - С. 61-71.

69. Осипов В.И. Понятие "структуры грунта" в инженерной геологии // Инженерная геология. 1985. - № 3. - С. 4-18.

70. Осипов В.И. Природа прочностных и деформационных свойств глинистых пород. М.: Изд-во МГУ, 1979. -232 с.

71. Осипов В.И., Бабак В.Г., Зуев В.В. Физико-химический подход при изучении механических свойств глинистых грунтов // Инженерная геология. -1979.-№4.-С. 15-26.

72. Осипов В.И., Рашед М., Резниченко А.П. Микроструктура глин и их длительная прочность // Вести. МГУ. Сер. 4, Геология. 1988. - № 2. - С. 62-74.

73. Осипов В.И., Соколов В.Н., Румянцева Н.А. Микроструктура глинистых пород. М.: Недра, 1989. - 211 с.

74. Ольховатенко В.Е., Кожухарь Т.А. Закономерности формирования физико-механических свойств горных пород Огоджинского угольного месторождения Амурской области при литогенезе: Монография, Томск 2004 -108 с.

75. Осьмушкин B.C. Инженерно-геологические особенности Предалтай-ской равнины и их влияние на строительство: Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук. Барнаул, 1996. - 43с.

76. Полишук А.И. О пределах применимости теории линейно-деформируемой среды к расчету фундаментов на лессовых грунтах // Изв. вузов. Строительство и архитектура. -1982. № 4 - С.21-25.

77. Полишук AM. Совершенствование методов проектирования фундаментов реконструируемых зданий на пылевато-глинисгых и искусственных грунтах: Автореф. дис. докт. технич. наук. Пермь, 1997. - 46 с.

78. Полишук А.И. Подход к оценке загружения оснований фундаментовреконструируемых и восстанавливаемых зданий // Вестник № 1 ТГАСУ. -Томск, 2000.-С. 313-326.

79. Полшцук А.И. Назначение расчетного сопротивления грунта основания при проектировании фундаментов реконструируемых зданий // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2000. - № 3. - С. 6 -10.

80. Приклонский В.А. Грунтоведение. Изд-е 3-е. М., 1955. - 430 с.

81. Рабинович И.Г., Уринов М.И. Особенности развития просадки лессовых грунтов во времени // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1974. - № 5. -С. 34-35.

82. Рапопорт С.Г., Зиангиров Р.С. Исследование взаимосвязи деформационных и физических показателей различных генетических типов глинистых грунтов // Вопросы инженерной геологии и грунтоведения. М.: Изд-во МГУ, 1993.-Вып.3.-С. 99.

83. Ройтман А.Г. Натурные экспериментальные исследования уплотнения основания под фундаментами эксплуатируемых зданий // Тр. АКХ, 1971. -Вып. 74.-С. 138-146.

84. Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений / НИИОСП им. НМГерсеванова. М.: Стройиздат, 1978. 376 с.

85. Свод правил по проектированию и строительству. СП 50-101-2004. Проекгирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений. М., 2005.-51 с.

86. Сергеев Е.М. Генезис лессов в связи с их инженерно-геологическими особенностями//Инженерная геология. -1976. -№ 5. С. 3-15.

87. Сергеев Е.М. Грунтоведение. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1959. - 333 с.

88. Сергеев Е.М. Инженерная геология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1978. -383с.

89. Сергеев Е.М. Теоретические основы исследования лессовых пород в опорных разрезах на территории СССР (краткий вариант) // Рациональное народнохозяйственное освоение территории распространения лессовых просадочных образований / ВМНТК. М., 1988. -15 с.

90. Сергеев Е.М., Грабовская-Ольшевская Б., Осипов В.И., Соколов В.Н. Типы микроструктур глинистых пород // Инженерная геология. 1979. - № 2. -С. 48-58.

91. Сергеев Е.М., Спивак Г.В., Осипов В.И. и др. Возможность растровой электронной микроскопии при исследовании грунтов // Инженерная геология. -1980.-№4.-С. 92-103.

92. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений / Госстрой России. -М.: ГУЛ ЦДЛ, 1999.-48 с.

93. Соколов В.Н. Микроструктура глинистых грунтов и ее влияние на свойства: Автореф. дис. докг. геол.-мин. наук. Москва, 1988. - 32 с.

94. Соколов В.Н. Инженерно-геологическая классификация микроструктуры глинистых пород // Инженерная геология. 1988. - № 4. - С. 25-41.

95. Соколов В.Н. Количественный анализ структуры грунтов // Инженерная геология сегодня: Теория, практика, проблемы. М.: Изд-во МГУ, 1988. - С. 174-185.

96. Сулакшина Г.А., Нагорский М.П. О происхождении и инженерно-геологических особенностях лессовых пород юго-востока Западно-Сибирской низменности // Изв. вузов. Геология и разведка, 1967. № 9. - С. 47-51.

97. Трофимов В.Т. Закономерности пространственной изменчивости инженерно-геологических условий Западно-Сибирской плиты.-М.: Изд-во МГУ, 1977. С. 159185,219-228.

98. Трофимов В.Т. Об инженерно-геологическом содержании термина "лесс" и его производных // Инженерная геология. -1992. № 6. - С. 14-24.

99. Трепетцов Е.В. Инженерно геологическая характеристика лессовидных суглинков окрестностей г. Барнаула // Вопросы гидрогеологии и инженерной геологии: Сб. науч. Тр. - М.:Госгеолтехиздат, 1961. - №19. - С. 7279.

100. Уорсинг А., Геффнер Дж. Методы обтаботки экспериментальных данных. М.: ИЛ, 1953.-346с.

101. Федоровский В.Г., БезволевС.Г. Прогноз осадок мелкого заложения и выбор модели основания для расчета плит // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2000, №4. С 10 -18.

102. Цыгович НА. Механика грунтов. М., 1983. - 287 с.

103. Шаевич Я.Е. Влияние состава, структуры и микроструктуры лессовидных суглинков на их прочностные свойства // Инженерно-геологические условия и особенности фундаментостроения в Сибири / Тр. НИИЖТа. Новосибирск, 1972.-Вып. 133. -С.73-78.

104. Шаевич Я.Е. Просадочность лессовых пород в связи с цикличностью их накопления // Жилищно-гражданское строительство на лессовых просадоч-ных грунтах в Новосибирске: Тез. докл. науч. техн. конф. Новосибирск, 1975. -С. 1114.

105. Шаров В.И., Тофанюк Ф.С., Швецов Г.И. О корреляционных зависимостях между отдельными физико-механическими свойствами лессовых пород Новосибирского Приобья // Сб. науч. тр. Томск: Изд-во ТГУ, 1967. - Т. XII. -С. 43-45.

106. Швецов АЛ. Эолово-почвенная гипотеза происхождения лессов Алтая и их инженерно-геологические особенности: Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук. Барнаул, 1998. - 41с.

107. Швецов Г.И. Деформируемость лессовых пород Верхнего Приобья. Учебное пособие.- Барнаул, 1980. С. 117-126.

108. Швецов Г.И. Инженерно-геологическая природа и закономерности деформирования лессовых пород (на примере юга Западно-Сибирской плиты): Дис. .докт. геол.-мин. наук. Иркутск, 1991. - 434 с.

109. Швецов Г.И. Некоторые вопросы влияния структурной прочности на сжимаемость грунтов // Тр. АПИ. Барнаул, 1973. - Вып. 27. - С. 57-61.

110. Швецов Г.И., Арефьев B.C., Швецова Н.А. Лессовые просадочные грунты Верхнего Приобья и их механические характеристики // Тр. АПИ. -Барнаул, 1975. Вып. 52. Строительные конструкции. - С. 3-11.

111. Швецов Г.И., Соколов В.Н. Изменение микроструктуры лессовых пород под влиянием механических воздействий // Инженерная геология. -1990. -№6 .-С. 41-49.