Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Микрореологическая оценка изменения фильтрационных, прочностных и деформационных свойств лессовых и глинистых пород для обоснования противофильтрационных экранов

ВАК РФ 04.00.07, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Микрореологическая оценка изменения фильтрационных, прочностных и деформационных свойств лессовых и глинистых пород для обоснования противофильтрационных экранов"

• »

ч-.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ПО ГЕОЛОГИИ И МИНЕРАЛЬНЫМ РЕСУРСАМ

1ДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «УЗБЕКГИДРОГЕОЛОГИЯ»

ИНСТИТУТ ГИДРОГЕОЛОГИИ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ им. О. К. ЛАНГЕ

На правах рукописи УДК 624.13 + 551.49

АЛИМЖАНОВ Дилшод Алимжанович

1 • * * ■

1ИКРОРЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЯ

ФИЛЬТРАЦИОННЫХ, ПРОЧНОСТНЫХ И ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЛЕССОВЫХ И ГЛИНИСТЫХ ПОРОД ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ ЭКРАНОВ

04.00.07 — инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

ТАШКЕНТ - 1995

Работа выполнена на кафедре гидрогеологии и инженерь геологии Таджикского Госуниверситета и Всероссийском на; но-исследова.т,ельском институте ВСЕГИНГЕО.

Научный руководитель: доктор геолого-мипералогичсских нг

КУЛЬЧИЦКИЙ л. и.

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогичсских I

ук профессор, зав. лаборатории ] ститута Сейсмологии ШЕРтАТОВ М. Ш., кандидат геоло минералогических наук, с. ii. с. МИРАСЛАНОВ М.' М.

Ведущая организация: «Ташгидропроект».

Защита состоится «

и » М-И^Н'Л'" . . 1995 г., в час на заседании специализированного Совета Д. 071.01. 21., и ¡1;Ч'Л1П)-;е гидрогеологии и инженерной геологии им О. К. Лан ГГП «Узбекгидрогеология» Госкомгеологни Республики Узбе! стан.

Адрес: 700041, г. Ташкент, ул. Н. Ходжибаева, 64.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке институ ГИДРОИНГЕО.

Автореферат разослан « . 1995 г.

Ученый секретар:.

специализированного совета . И ^^

кандидат г.-м. н. б Н. М. УМАР<

- Э -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Во время прогрессирующего загрязнения и разрушения геологической среды, связанного как с захоронением и сброса-т вредных для здоровья людей промышленных отходов в различные во-;оёмы, так и влекущих за собор отрицательные мелиоративные послед--:твия (засоления грунтовых вод, заболачивание) и опасные экзоген-ше процессы (оползни, сели и др.), назрела острая необходимость и >аэработке микрореологических, основ технологии изготовления проти-¡офильтрационных экранов дна водоёмов различной целенаправленности: 1ри создании ГЛЭС, хвостохранилищ, водоёмов сельскохозяйственного юльзования и др. Поскольку к возводимым экранам для этих целей тредъявляются весьма высокие требования' как относительно их водоу-юрных свойств (Кф ^ 10"® см/с), так и сдвиговой прочности которые ie должны снижаться во времени, в процессе эксплуатации страна при, jaданных режимах напора и гидрохимии.

Поэтому данная работа посвящена микрореологическому обоснованию технологических приемов для необходимого снижения водопроницаемости глинистого,' лессовидного материала'с установлением оптимального со« держания в грунте глинистой составляющей, гарантирующим при установщиком режиме уплотнения (механическом или вследствие капиллярной {октракщй), достижения оптимального распределения пор по размерам 4 качеству, а также необходимые параметры длительной сдвиговой прсщ-. гости экрана.

Цель работы: С позиций микрореологии водонасьщенных глинисты/. :истем:

I) качественно и количественно охарактеризовать целенаправлен-' roe изменение микро- и макроструктуры глинистых к в том числе лессе-зидных грунтов в процессе их пластического объемного деформировании г.е. "омоноличивания", и исследовать влияние его на изменение их водопроницаемости;

.2) разработка основ оптимальной технологии изготовления прота-зофнльтрацнонных экранов из глинистых и пылевато-глинистых грунтов.

Задачи исследований сводились к использованию основных предо-гзвленкП и методов изучения микрореологии глинистых водонасыщвгашх, :нстем для решения следующих вопросов:

I) Какого минерального состава глину'¡«к глинистой,еостязлк-ощеР в лессовых породах наиболее целесообразно использовать для воз-зздония протизофкльграююнного экрана?

~ ц -

2) Какое процентное содержание глинистой составляющей в пы-левато-глинкстом исходном грунте может обеспечить наилучший еффекз как с тоцки зрений водопроницаемости экрана, так и его прочности и проходимости для уплотняющих механизмов?

3) Какую уплотнякгув нагрузку к при каком водонасыщении пыле нато-глинистого грунта с заданным содержанием глины необходимо практически реализовать г.ри ее уплотнении (укатке) в натурных уело виях возвед-гния экрана?

4) Какую технологию приготовления пылевато-глинистого грунт для укладки в тело экрана наиболее целесообразно использовать?

5) Как смоделировать и количественно оценить весь баланс кш сопереноса, через возводимый экран с учетом его толщины, внешней нагрузки, градиентов напора и концентрации электролита?

Методика исследования включала как комплекс стандартных mcti доз оцгнки физических, механических свойств глинистых к пылЕва-то-глиннсгых пор?а, так и ряд новых методов оценки деформационных и фильтрационных, их cbov-ct, разработанных во ВСЕГИНГЮ и'НШЗС Гидропроекте. '

Новизна работы определяется: I) использованием впервые современных представлений микрореологии глин и физико-химической струн турнсГ' модели водонасьщенной глины Кульчицкого-^'сьярова при оценке фильтрационных, прочностных и деформационных свойств глщшетых поро для обоснования оптимальной технологии изготовления противофкльтра-

НИОННЫХ ОКрЕНОВ.

2) Оценкой коэффициента фильтрации глинистых и лессовидных грунтов с учетом капкллкрно-осмогичееких процессов в лагопереносе.

3) Установлением основных хритериев оптимальной плотности-влажности, степени водокасьлценля, коэффициента фильтрации и прочностных показателей для создания протнвофильтрационных глинистых экранов.

Защищаемые научные положения. 1. Задача изучения природа процессов объемных деформаций глинистых к лессовидных грунтов под -воздействием механических и капшшкрных сил и да количественная оценка с позиции мнкрорсологки как новое звено в цепи техногенных и экологических зада« для разработки основ комплексного прогноза изменения геоэкологической среды.

2. Методология определения фтко-химиадских и фильтрашоикш сьорств глинистых и лессовидных rpj-нтов для прогнозирования изменен» их при периодическом замачивании-высыхании' для создания оптимальной'

- *> -

хнологии укладки противофильтрационных экранов.

3) Разработка основных условий изменения физико-механичес-х свойств глинистых и лессовых пород для создания оптимально?: хнологии изготовления противофильтрационных экранов отих пород.

Практическое значение работы. Проведенная работа позволила:

- усовершенствовать методологию определения физико-механи-ских и фильтрационных свойств глинистых и лессовидных грунтов :я прогнозирования изменения их при периодическом замачивании-гсыхании для создания оптимальной технологии изготовления проти--фильтрационных экранов;

- рекомендовать теоретический и экспертолентально-обоснован-1в нагрузки оптимального уплотнения глинистых грунтов и лессов достижением монолитной структуры с минимально? водопроницаемое- разработать новые условия изменения физико-механических и

иьтрационных свойств для создания оптимальной технологии уклад! противофильтрационных экранов на базе пылевато-глинистых грун-

)в.

Фактический материал. В основу работы положены результаты ¡Следований, выпрлненн'тх автором за 1990-1994г.г. в лабораториях фаны подземных зод ВСЕГШГЕО, НИИ2С Гидропроекта, Таджикского зсударственного Университета, а также полевке натурные исследо-ания в Южной гидрогеологической экспедиции ПО "Тадяикгеология".

Реализация-- работы. Результаты проведенных натурных, и лабо-аторных исследований свойств, структуры и водопроницаемости пы-звато-глинистых пород в районе Курекского водохранилища исполь-эваны Юиной гидрогеологической ¡экспедицией ГО "Тадаикгеологкя" ри изучении закономерности проявления инженерно-геологических роцессов, а также в районе Днестровской ГАЭС и Зеленчукской ГЭС,, гпользованы НИИЭС Гидрспроектом для строительства противофильтра-яонных экранов.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладываясь на ежегодных апрельских научно-теоретических конференциях рофессорско-преподовательского состава "Таджикского Госуниверси-ета в 1990-1994г.г., на республиканских научно-практических кон-еренциях молодых ученых и специалистов Таджикистана (Курган-Тюбе, 991г.).

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано в отк-ытой печати 4 работы (из них 3 в соавторстве).

б -

Объем и структура работы. Диссертационная работа, общим объемок 187 страниц состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы (60 наименований), включает 54 рисунка и 14 таблиц.

Автор искрене признателен научному руководителю доктору геолого-минералогических наук Л.И. Кульчицкому за постоянное внимание и научное руководство исследованиями.

Автор также благодарит А.Н.Мамонтова, И.Р.Хасанова, А.Р. Ищука (ТГУ) и сотрудников КИИХ Гидропроекта С.В.Борткеаича и Н. А.Красильмикова за внимание и ценные советы.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ.

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННЫЙ ОГШ ПОДХОДА ОЦЕНКИ

МИГРАЦИОННЫХ. ПРОЧНОСТШХ и ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ГЛИНИСТЫХ ШРОЛ ДЛЯ РАЭРАЕОТКи ПРОТ'Й-

' В0<ЖЯЬТРА1#ЮНККХ ЭКРАНОВ С ПОЗИЦИИ МИКРОРЕО-

лош глик.

Стандартной технологии изготовления глинистых экранов различного назначения пока не существует. Например, опыт дорожного строительства и соответствующего тестирования оказался не достаточно надежным применительно для возведения экрана на дне водоемов хотя бы из-за того, что понятие "плотность-влажность оптимального уплотнения" не залоаено понятие о оптимальной водопроницаемости, что является решающим фактором в донном случае. Надежно прогнозировать объемные деформации глинистых систем, каковыми явлп ется и лессовидные породы, можно лииь в том случае, когда достаточно глубоко исследована природа этих деформаций и создана модель, адекватно отражающая трансформацию пористой системы в глинистых грунтах в процессе их уплотнения при различной влажности и различной толщине водных контактов меззду микрообъектами. Обращаясь к опыту исследования этих вопросов с позиций микрореологии глин в главе анализируются и обобщаются результате исследований Л.И.Кульчицкого, О.Г.Усьяроза и других ученых. Б частности используется структурная модель водонасыщенной глины указанных ученых, В связи с этим установлены: '

1. Пористость в глинах можно условно разделить на три качественно различные категории: а) микропоры; б) макропоры; в) межблочные зазоры (поры}.

2. Водопроницаемость глин обусловлена в основном минимально выраженной по объему (1-ЗуЕ от общей пористости) межблочной порис-

тью и макропористостью блоков, составляющими совместно боль-I часть активной пористости. Микропоры в процессе фильтрацисн-

0 переноса воды через глину участия не принимает, обусловлл-; лишь осмотический водопереиос.

3. Снижение величины межблочной пористости и пористости ственко блоков, названной макропористостью, наблццащееся в щессе механического уплотнения глины, имеют различный микро-»логический механизм. Это последнее имеет большое практическое шение для разработки оптимальной технологии уплотнения глдаис-: грунтов в теле Э1гранов для Г АЗС, плотин и. др. объектов. Кратко

1 различия сводятся к следующему. В основе объемных дифориаций 1тия водонасыщенных глин лежат пластические деформации, но осу-¡твляются они при снижении межблочной и внутриблочной пористости разному. В первом случае пластические деформации не сопровоядл-:я уплотнением собственно глинистого материала, а лишь его переопределением по обгему за счет заполнения глинистыми микроэле- • 1тами межблочных зазоров. Этот процесс можно назвать начальнда том'омоноличивания глинистой структуры грунта. Наиболее явно о« эажен в процессе просадки лессовидных суглинков под малши наг-зками в условиях водонаекцения. Характерными последствиями прошения этой стадии пластического уплотнения глинистого грунта ияется: а) резкое снижение водопроницаемости; б) незначительное зличенис прочности вследствие малого изменения площади пстшшо-контакта микрообъектов грунта. ■'•

Механизм скатия элементарных глинистых блоков водоиасвдвяной( инистой структуры грунтов сводится к их пластическому шгпроагр«--гному уплотненна, сопровоядакцемуся резким увеличением истинной' ащади контакта элементарных шпгросгрзгатов собственно глины, а знкм снижением объема внутри блочной систетда маяропор. Это про-! сс пластического снижения яел:йяаш мпкропораетоети глинпстых унтов под воздействием уплотнятся нагрузки прэдетазляот сойо!? , эрой этап опокодигптааннл структуры гл:«п*стого грунта л сопрозоя:-зтея слсду№?ге<и измэнеииямя его свойств: а) разним возрастанием•• очностя; С) дошшттвльнк.» вгсщокп^'.ацдопроилцкамт грунта* ■', сдует эвмоткть, что •¿•ит: уа?: г-хкскф! ястгггтроК г..*.свт:*Ъ1готл г соотявтстзувт СЧР1ГЧ tncr.cn гдтг* <йЯН> ТГГлГГЭ

астя«гяиети по Ьгербургу), когдп 'прочности аоегэдаей дсгтптог;<:-> . ;

яико,' ДЛЯ ДССТКГ.ИНЖ И8КХугп:8Г0 уПЛОТНСНЯЯ г-латч требуртся -.на«»;

е всдон.?сыде*:че гуукта {язр:дка около 0,6} и ояокь сиалчо* деч'я-

мической уплотнение воздействие, что естественно, трудно выполнимо в полевых технологиях уплотнения плотин, экранов к др.

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

С'кслериментаяьние исследования проводили как непосредствен» в полем:/ условиях (опытные фрагменты экрана), так и в лабораторИ' их ВСЭИНГЕО, НККЭС Гидропроекта и ТГУ. Дм зтого отбирали монолиты грунтов в естественных условиях их залеган/к; глинистые грунты из опытного гЬрап/ента экрана ГАЭС; лессовидные грунты с каксимальг з-о'*' интенсивность» преобразования структуры и свойств под воздействием уногократкого затопления.

В районе строительства верхнего водоема Днестровской ГАЭС отмечается распространения четвертичных делювиально-пролввиальных ( о!—рО^у), эолово-делювиальных (еоС-О^у), и аллпвиально-прола-зиальных суглинков и глин, а также неогеновых глин

Для оценки фильтрационных свойств экранов из глинистых грунтов эатапащих дно водоема и верховые откосы дамб, разработки рекомендации -по их конструкции .на строительной площадке верхнего водоема Днестровской ГАЭС возведен опытный фрагмент экрана. Опытный фрагмент представляет собой участок экрана дна водоема размером 40 х 80 к.

Бассейн суточного регул1грованкя (БСР) Зеленчукской ГЭС соору< жается на узком водоразделе между верховьями балок Андрикота и Ку-быг частично в выемке, частично в насыпи (дамбах). Непосредственно в основании к бортах ЕСР залегают: верхнечетвертичные лессовидные породы, делювиальные суглинки.

' Для исследования изменения фильтрационных свойств шлевато-гл/кисгых грунтов в района Нурекского водохранилища били отобраны монолиты среднечетверткчных лёссовидных суглинков на верпино и северном склоне абразиокно-обвального уступа в "Заливе геологов".

Инженерно-геологические условия бассейна Нурекского водохранилища, характеризуются высоко? степенью сложности, обусловленной развитием здесь разнообразных видов осадочных пород мезогкайнооол, значительной дислоцированиость» отлокениЯ тектоническими движениями, широким распространением геодинамкческих процессор.

ГЛАВА 3. МЕГОШ ИССЛШВАНИЯ ГЛИНИСТЫХ И ШЛЕВАТО-

ГЛШЙСТЫХ ГРУНТОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ШСТАВЯНШЫХ •

. задан.

При проведении экспериментальных исследований глинистых и па-

_ р _

¡вато-глинистых грунтов указанных объектов выполнялись как обкч-. ie традиционные анализы грунтов (гранулометрия, пластичность, 1ъемная масса и др.), так и специальные анализы, разработанные лаборатории охраны подземных вод ВСЕГИНГЕф и в НИИЭС Гидропроста:

1. Фильтрационный анализ с помощью модернизированной во ЖГШГЕО установки УИПК-1м, позволяющей совмещать всесторонее об-зтие образца в кернодержателе с фильтрацией и одновременно? коли-гствейной оценкой скорости капиллярно-осмотического'переноса воды,

также изучать влияние набухания испытуемых образцов и действие лектролитов на величину измеряемого коэффициента фильтрации.

2. Определение условно-мгновенной и предельно-длительной сд-иговой прочности глинистых и лессовых грунтов.

Исследование сдвигой прочности глинистых грунтов и различных етяимах приложения сдвигающей нагрузки проводили для установления ё во взаимно перпендикулярных плоскостях и для выявления мзмене-ия этой прочности в режиме предельно медленного деформирования, а акже для изучения структурных преобразований лессов в процессе плотнения его нагрузками в пределах 0,015-2,5 МПа. Использовали тандпртный сдвиговой прибор одкоплосткостного среза ВСВ-25 с прис-аздой для осуществления среза с различными скоростями конструкции ■СЕПЖЕО.

3. Компрессионное испытание лнлезато-глшглстюс пород.

Испытания проводились для просадопных лессовых пород в районе

1урекского водохранилища для решгнил следузкцах задач:

а) установления зависимости сбщеЯ пористости водонсскценных ¡ессов от уплотняющей нагрузки в пределах 0,01-?2,5 М1а;

б) выяснения значения капиллярной контракции лёсссв при цик-¡iviecuov их усадки з общем процессе их уплотнения;

в) установления физической сущности а разграничения деформаций фосадки, "лослепросадовдой ползучаести" и усадки, и их количеств зенной характеристики.

Компрессионные испытания проводились в пресс-формах, иэготов-хенных из оргстекла. Проводились сравнения различных способов уп-ютнения водонасыщенных лёссов: компрессионного;' трехосного в кер-юдертателе фильтрационной установки; усадочного, под воздействием зеестороннего капиллярного давления (в приборе на усадку).

4. Определение объемной усадки глинистых и лессовых пород проводилось по разработанной и запатентованной методике Л.И.Куль-

чицкого, Ф.Г.Габибова. ■

5. Определенна оптимальной плотности-влажности глинистых грунтов проводились согласно ГОСТу 22.733-77, 1979г. и по методу MS НО Т 180-82 разработанного s НИИХ Гидропроекте Борткевичом C.B., Варданяном С.Т. Авторское свидетельство !.• 4873328/33, 1990

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ .

ГЛИНИСТЫХ И ПЕЯЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ НА РАЗЛИЧНЫХ ИЗУЧАЕМЫХ ОБШГГАХ

Исследования были начаты на глинистых грунтах Днестровской ГАХ по определению их водопроницаемости, оптимальной плотности-платности и длительной сдвиговой прочности. Коэффициент фильтрации Кф в лабораторных условиях определяли: I) для основных типов глинистых грунтов с ненарушенной структурой, залегающих в районе строительства ГАЗС; 2) для тех же грунтов из подготовленного опыт кого фрагмента экрана водоема, т.е. после соответствующего их уплотнения в полевых условиях принятым и запатентованным НШЭС Гидропроекта методом; 3) искусственно уплотненных двумя стандартами методами в лабораторных условиях до минимальной плотности-влажности (ГОСТ 22733/77 и АЛ SHOT 160-82)..

Используемая для определения Кф. установки УИШ-1м. давала возможность начать исследование отобранных грунтов с заданной их ' плотностью, а затем ступенчато увеличивать давление всестороннего обжима до нового равновесного состояния и определять на каждой ступени значения Кф. Кроме того, имелась возможность исследовать влияние набухания грунта на его водопроницаемость путем ступенчатого снижения обамма образцов грунтов, а также влияние растворов электролитов.

Глина с нарушенной структурой отбирались в виде монолитов из карьера полезной выемки верхнего водоема ГА2С )(аллювиальные, неогеновые глины и сарматские глины) и предназначенные для отсыпки в противофильтрационный экран. Величина объемной массы скелета их колеблется в пределах 1,58-1,71 г/см3. Результаты фильтрационного анализа образцов етих глин показали:

1. Для вс«х отобранных образцов неогеновых и сарматских глин с ненарушенной структурой характерна очень низкая водопроницаемость, характеризующаяся величинами Кф в пределах от 7,5*10 си/с до 2,4-10~9 см/с и в редких случаях 2,5«I0*8 см/с.

2. Набухание этих образцов в фильтрационном приборе показало снижение Кф максимум в 2,5 раза;

Э^=Кю:атнвние~обрвзцов нэтих-*«««-®-ф»лмчрационном-'Приборв~на г-

- тт _

3. Уплотнение образцов этих глин в фильтрационном прибор!) ног-гаками от 0,15 МПа до 0,5 МПа показало снижение величии; Кф дг? змл-зний 5,0*Ю~^смУм, т.е. примерно в 2-3 раза.

Фильтрационный анализ тех же глинистых грунтов, отобранлых из чытного Фрагмента экрана, т.е. уплотненных разработанным НИИЗС адропроекта методом и характеризующихся величинами объемно!' массы келета в пределах 1,60-1,80 г/см3, показал: I. Все испытанные об-азцк обладают очень низкой водопроницаемостью; величина Кф для t■ vi:< олеблется в пределах - 3,0* 10"^ см/с; 2, Процесс набум-

ия грунтов в теле экрана приводит к снижению-Кф примерно в l,t> p'u;>; . Абсолютная величина влажности данных грунтов еще не является vm--ежным критерием для оценки и прогноза их водопроницаемости поели эп-ертгения укатки экрана. Главным критерием здесь является величине одонаскцения исходного глинистого грунта^ 4. Присутствие в укатывав-«, :ых глинах большого количества выветрелой карбонатной щебенки можст :овысить их проницаемость не более, чем на один порядок, что в данном :лучае не превышает допустимого предела Кф. ,

Параллельно с возведением опытного фрагмента экрана водоем 1 ¡утем укадки глин по методу НИИЭС Гидропроекта с помощью гружениых ¡амосвалов Белаз в лабораторных условиях с помощью двух стандартных «етодов (по ГОСТу 22733-77 и по разработанному в НИИЭС Гидропрсекта (втору AAS НОТ 180-82) определяли оптимальную плотн^ть-влажность этих же глин. Глины уплотнялись до этой плотности и подвергались ; логичному фильтрационному анализу. Результаты анализа показали для неогеновой и сарматской глин, что метод AAS НО.гарантирует достижение 5олее высокой оптимальной плотности глины и максимальной водопроницаемости (Кф=1,7-10"^ см/сУ при степени водонасыщения исходной глины 0,9, в то время как-по методу ГОСТ 22733-77 оптимальная плотность, постигаемая при степени водонасыцения образца 0,60 обеспечивает худшую водопроницаемость (Кф=2,76«10~ см/с). Сравнение всех данных по уплотнению глин методом МSНО и ГОСТ 22733-77 свидетельствует о том, . что первый метод гарантирует большее уплотнение глин при меньших она- : чениях исходной влажности при величине водонасыцения 0,9. По видимсну это свидетельствует о том, что в методе AAS НО достигаются наилучтме мккрореологические характеристики контактных водных прослоек, обуславливающих махе ¡шальное проявление пластичности глины, т.е. взаимно го скольжения глинистых микрообъектов. Однако сопоставления этих ла- 1 бораторных методов уплотнения глинистых грунтов, требующих значигель-

- тг -

них динамических нагрузок (многократное интенсивные удары копра) с более статическими методами уплотненкл грунтов в полевых условиях по реально слогл;вше?ся технологии их уплотнения глин, гпраи-глрузк.его каксуксльнсс снижение их водопроницаемости. возможно достигнуть с ломедьк принципиально иной технологии.

Сравнивая полученные окспсрьмек'гб.пьнке данные по опенке водопроницаемости глинистых грунтов, отобранных в виде монолитов из карьеров сарматских и аллюгпапьных неогеновых глин, с одной стороны, л отобранных ь виде монолитов из готового тела фрагмента экрана, с другоР сторон!!, межао заметить^ что те и другие обладают величинам Кф одного порядка 8,0.10"" - 1,0* 10""" см/с ( с" учетом фактора набухания глин). Это говорит о том, что выбранный и разработанный б НККЗС Гддропроокте метод уплотнения глинистых грунтов в полевых условиях путем укатки их груяеншии самосвалами при во-донасшгеиии глки от С,0 до 1,0 дае? вполне удовлетворительные результаты. Приготовленный тезки путем экран с одной стороны, обладав ет зпачае докустшкми селицтта»» косЛЬкшента фильтрации, а с другой стороны,. - глины поело укатки г< большинстве случаезооладают меньшей водопроницаемость!? сем те ;:;с глину в карьере. Объясняется ото тем, что уплотнение грунтов при содокоекцении их близком к 1,0 происходит в основном путем пластического перераспределения глинис- • того материала [^заполнения им межблочной пористости, сильно развито!1 в какконатой массе глилы, отсыпанной для воззеденкя экрана. Этот начальный процесс омонолиедванкя исходного глинистого материя»' ла по требует больших динамичс-отях ньгруоок. С точки зрешш реологии этот процесс в какой-то степени аналогичен первому этапу уплотнения водонасы^енных проссдочлих лессов. Поэтому б'принятой нами технологии укатки грунтов окрана рскскеадуетсл осуществлять уплотнение грунтов в два приема: сначала'нагрузке/ - 0,2 МПа; а затем - 0,4 МПа, для более полного осуществления дтой стадии уплотнения глинистых пород.

Проведенные исследования на неогеновых и сарматских глинах Днестровской ГАЭС не обнаружили четкой закономерности между величинами Kfc и объемной массой скелета природных грунтов.

Выполненные экспериментальные-исследования влияния набухания лабораторий и в полевых условиях уплотненных глин на изменение их водопроницаемости показали, что процесс набухания глин, реализующийся з условиях их работа в качестве экранов заметно влияет на снижение их водопроницаемости (снижение.величины Кф до одного порядка)

- J3 -

Ото объясняется цастнчшг/ эпкрытием r.c:sfJ л очно? пористости за счет набухания м'/гзо-.т/акроагрогатов и блоков. Эффект от ипбухзкия глин 'tm бедное, uc:i сильнее развита категория кежЗлооиоР пористости).

Экспериментальные нсследозанил действия растворов олектролита например, разтяоров CaCZp малых концентраций (1С—¿5 г/л') на изменение (скихешо) водопроницаемости глинисты:: экранов .Днестровской ГАОС показали перспективность этого технологического приема при даяьнеГггоР разработке технологии угадки и уплотнения гликлегнх грунтов с теле экршэз и плотил. ,Ле!;стпно электролита вызывает двои-«oi!. офФект- еттсекия величины сначала за сиет дополнительного уплотнения глкш вследствие енн-тс-н-/:: ионко-олектростатическоп составляющей расклинйвокщего давления в тонких контактных пленках воды (в кикропорах), я затек, г процессе вкз;елаанваикя соли,- за счет частичного набухания глины.

Экспериментальная работа по опенке прочностных свойств неогеновых и сарматских глин из опытного фрагмента протиаофильтрациоинс-го экрана Днестровский ГАЭО показала, что:

1). Полученные путем укатки глинистые экраны обладают неупо-рядочкой структуре?, что появилось в изотропии их условно-мгновенной прочности,: зависимости 2Г0 (Р) и (Р) практически совпали. Зто нспроткг.оречит высказанному реологкцесксну гсханиг.'/у иелолъзо-ванного пологого способа уплотнения этих глин.

2). fipií медленном сдвиговом деформирован;;;* этих глин наблюдается увеличение их прочности, т.е. t0 . Зто объясачетсл пластической "переупоковко.1" кикрообъектов грунта л увеличат«;- истинной площади их контакта.

Экспериментальные' исследования, аналогичные списвинт ; были тгполшшг при строительство противофнльтрациопного зкргтз бп>-сейм суточного регулирования (ЕСР) Золенчукской ГЭС. Однако изготовление скрапа и, соот^етстрешго все исследования были выполнены па распространенных з patío.",о строительства лессовидшх суглинков с содержание;.! глинистой ссставлгацей псдрослщистого состава в количестве 30-íC,5. По результатам исследования были сделаны следую» щио выводы, подтвср^доЕяциэ визодц, сделанные при строительстве э;> ранд Днестровской ГАЗС:

I. Проседенныэ в лабораторных условиях два варианта уплотнения лессовидных суглинков до оптимальных значении плотности-влажности (ГОСТ £2733-77 к ЛА S НО 'Г 160-82) позволили выделить надернуо зону физического состояли лессовгодного суглшяа,. гараитвруезу» во»

- -

догтошщаемость его, характеризуемую величинами Кф в диапазоне 10 - 10 "9 см/с.

2. Сопоставление экспериментально полученных величин Кф для лббораторнэ -.уплотненных двумя указанными методами лессовидных суглинков длл экрана БСР и для тех же суглинков, отобранных из тела дпмбц и экрана, показало, что они практически совпадают. Зто свидетельствует о том, что технология укладки глинистых лессовидных грун тон в теле экрана или дамбы аналогичная описанной вше для Днестров ской ГАЭС, вполне удовлетворяет предъявляемым требованиям.

3. Процессы набухания лессовидных грунтов и процессы, связанны с воздействием на них растворов электролитов дают"те же положительные эффекты, которые были отмечены для глинистых грунтов в теле экрана Днестровской ГАЭС.

Для лессовидных просадочных суглинков южного Таджикистана в ра> Роне Нурекского водохранилища было выполнено дез комплекса исследований (помимо оценки их физических свойств на различных объектах ес> тественного и искусственного уплотнения): I) деформационно-прочностные с косвенной оценкой изменения их структуры в процессе уплотнена в водонасьпценном состоянии (компрессия, сдвиги и усадка); 2) фильтрационные исследования на различных стадиях уплотнения водонасыщен-ного лесса.

На основании полученных данных по первому комплексу исследований были сделаны следующие выводы: I, Уплотнение просадочного лесса под нагрузкой в условиях замачивания складывается, как и для глинистых пород, из трех качественно разных'процессов: а) пластического необратимого заполнения крупных (> 0,02 мм) межагрегатных пор более дисперсным пылевато-глинистым материалов в основном вследствие микросдвиговых деформаций. Эти деформации начинаются тогда, когда тангенциальная составляющая приложенной нагрузки ("так называемого начального давления") лривзойдет суммарную сдвиговую прочность подмоченных контактов лессовых агрегатов; б) пластической необратимой объ виной деформации собственно глинистой составляющей водонасыщенного лесса. Суть его заключается в уменьшении "радиуса" макропор глины (согласно модели Кульцицкого-Усьярова) за счет взаимного надвикения глинистых микроагрегатов, т.е. за счет микросдвигов, когда тангенциальное. напряжение в системе превзойдет сдвиговую прочность собственно глинистых микроагрегатов; в} обратимых упругих объемных деформаций сжатия микропор в глинистой составляющей лессов. Это становится яозможным в том случае, когда нормальная составляющая приложенной

уплотняющей нагрузки превысит величину оясклянивягцего давления этих водн»х контактн»х слоев.

2. Просалочнне леЛюрмвиш изучавшихся лессов Таджикистана за-верпаотся по данным компрессии пои вневних нагрузках'-'0,2 МТТа.т. е. завершаются деформации, отнесенное вмпе к перточ стадии объемных леЛэрмяияй водончсмщеннь>х лёссов. При компрессионном уплотнении нагрузками ;>'0,2МП.а начиняется уплотнение собственно глинисто» породы, потерявшей своп рм^луп "лёссовиднуя" структуру ("2ЯЯ и 3я стадия соглпсо сказанному вкгсг:\

3. Пои оценке структурных изменений в вопонасмщеннмх nnoci-дочных лёссах пол уплотнявшей нагрузкой б"ло подтверждено панее обн^ругенное И.И.Кульчиикин и /\.ч.Пввлотмм для различных "инерч-льннх типов глин прохождения тоёх статш" трансформации структур» изучавкихся лёссовидных суглинков: я\стядия интенсивных пластических де^ормаш*'' кю пластического омоноличивчния соппаво^лаг-щаяся значительным сокращением количестве кпупн^х пор и возрастанием прочности лёсса за счет увеличение площади истинного контакта микрочастиц. Она завершается при достижении внешней уплотняющей нагрузки 0,5МПа; потеиение погрузки в'по ел ел эх 0,5-Т,0МПч влечет переход лёссовой системы в полутвердое состояние с разрыхленной стуктурой за счет укрепления агрегатов порол»;, разведенных сетью микротрещин. Это влечет за собой снижение прочности уплотняемого водонвсмяенного лёсса и некоторое повышения его-водопроницаемости; в"* третья стадия уплотнения вовонаснщенного лёсса характеризуется жестким-омоноличиввнйем его структур» за счет смыкания микротрещин. Эта ствгпия проявляется при возрастании уплотняющей нагрузки свыше 1-,0МПа.

h. Установлено, что процесс усадки'вопонасчщенных лёссов сопровождается возрастанием сил капиллярной контракции по значений примерно 31'Па на пределе нормальной усадки. При этст общая пористость лёссов снижается до величин« около 36%.

Сделанные выводи позволяют уже предварительно заключить, что разработанная методика полевого-уплотнения глинистых грунтов, использованная пои строительстве прогивоФильтраиионных экранов на днестровской и ?еленчукской Г?С может обеспечить оптимальное уплотнение лёссовидных поосадочных грунтов с точки зрения создания максимально монолитной и прочной структуры этих грунтов. Чертой этап уплотнения нагрузкой 0,2№Пв при практически полном водонасы-шении совпадает с окончанием поосапочн^х деформаций, я второй

С0,4МПа")- с огшиапьнвм пластгческгм evOHO!iK4HBmuten лёсса к ег упрочнения. Остается испытать изменив« всоппонипвеыостя этих порои на указанных этапах уплотнения.

Проревенний Фильтряниокн»"! яяеяиз в оозтечно^ степени упкс нениях 'g ест ествекнь'Х я лчйог)«'-о«К1г,< условиях neccoi>i-Enwx су г ли 1 кот? на рчзякчинх элеуентчх оеяьпйа » ияПонр Нучекского soaoxnoni "nwtrra пояазчл слегу'me е. 7 ля типвчнвх поосчлочн»х лес сори те «.'x су i лннков, сопертгаикх примерно ЗО« глинистой fоакцвв, хайпктеор«- хн личина б нруплотненном состоянии от 3*10" во 9"Т0~ су/с, п< еле зовеоагеиия л роса шеи, что соот-ветстгует возпеЯстри« негрузки = 0,2СТа, K^ снижается а» 0.5 'ТО"*- си/с при фильтрации X напло( товпнкю и до Кф =1,5*10"® си/с при Лчльтратн) И нвплооторвниа. После завершения процесса усагки ппи циклическом закачивании-до-снхании, что соотрегстгуег уплотнение нагрузкой ~-ЗМПэ величина K^ снимается но значений 6*10"® см/с. Анизотропия фильтрации ле сои исчезает при уплотнении их нагрузками > Т,2МПо, т.е. в проис ое прохождения стадии Уесткого огоноличивання структуры лесса.

Опыты по уплотнению вояонаегшечн^х лессор со срегним совершением глиняетott (f-paiau"/ 25-30Î показал возможность сни*е«ш величины К^ с учетом капшпгярно-осмогичеоких погокор va величине 10 - 10" с м/с при уплотнении их нягрурками 0,4"По,_ что соотге отвует яопуотитш-нормам при'изготовлении главней»* протвво£ч$-яьт рационных экоанов sля вопоемов рчзпичного назначения. ^аким обре зом опыт изготовления тинистых зкпаног г ля брссейкэ суточного регулирования ГАЗС vi технология ихуклояки и уплотнения, ппемо-кеинвя ШШЗС Гилропроектп и обоснованная сот-»стно с рСЕ!ИНШ) могут бить эффективно использован» v условиях Соззней Аз пи вяя пооеадочпь'х лессоимх порог. Via приведенных iwrje ванных випно, чг я ерврй отвп. уплотнения £огон&с»ч.внисго лесса ичи^яко« 0,&!Па привосит к' оптимальному векрртив межблочной пописгости всяезстгю зввервения просапхи, я втопой'ятап упиотйения нв^оуэкой 0,Ша завершает максимальное пкостчг.есг'се омоноличивение его структур?.* и увеличения прочности грунта.

ГЛАВА 5. ОБОпИШПЕ ТФРП№£СШ Р?РлП(дЯ№К

• VMKPCPVOKOIW ЛИН ПО OlIWbT «ОДТО1МЖНМС. ПРОЧНОСШХ v ДООРМОТСИШ СВОЙСТВ МШИСТЫХ

порол к поименных 2mmwmmшнх данных Ш 'ОБОСНОВАНW 0ПТШ»!РОП ТШОЯОШ югаквднод протшшьтрашюинйх гачлкяв*

ЭКРАНОВ,

В оокору технологи« приготовления • глинист»:: «кранов полюю

■ь заложено звено, сводящее го натп'умо категсгич ток n«ai»!»nîwo» ЁЛОЧНОЙ пористости В npOUfiCCC ПЯПСТ!'Ч"СПСГО ОКОНОЯИЧИВбИИР ГГМ-;гого гоунтя. 7!ля ?ости7внвя этого э-Тфектя чеобхсзиуо упхотчс»"''

'''истого гпунтп по состояния опт5п'йд*»»оя пл071юсп!-ВЯП1а-:0:!т!<. гс порвмето получче?' v аобопптстнх условиях путем интенсивно''« гпми»гсского возяействия ип нопозностья вовочзсмченшй гг>у пт ч.т0 ,8-0не îîoy-зт бить пртатичосот реаяззовзк в нп^ур'чгх уо~ виях уплотнения грунт п или :лпя этого требуется спсцизлы-чи; сиг»"-з мехгнизгн.(вййгохэткв и т.п,\ ^сслелог'-ние ппснессо утютпешч!

ЯСНПСКГОЧННХ ГЛВН и .тгёсоов G CtïfiHKO't n"PtiH«7T10S ИХ СГВИГОКС'* t'txî" остй покчзчло пспспек'":11?ность .•спояь:,с;,г.кия сотпешю нсбол,>~ -х нагрузок, попяркз О, VUа, с «скопья »-ру"е!м:кх ск'освадоя, р«п-оутих поохотоеш'я вкгяяеинсЯ пегзоч еэгин сонодачивадия с того гоунта за счет пластического псоичспрчм гения рлянветог з теризяа я з^поякенпя- tw кочбяочяс'.* гопистссти в усяог.шх прркт'.*" '

СКВ ПОЛНОГО ТОЕСН ИСКРЕНИЯ гоукта.

Прявеяети/е з ппят'т/гих глетах лассеотпвии пвзультогм ясе?г-втниЧ и онгтгко их с позиция мккоореологии 2oacK4Cvt»cH:tux pwh

ЯЗОЛЯВТ ответить Н=1 ПЯТЬ OCUOBHWX ■nonpCCO'S «ЯИ З^ЗВЧ H'CTO?RCrO ::л е'ловвння.

1. вчбоз ггян по их гаввзпльйсху состозу зя" кт-отоуяеявя оз, рглг/ того, что зечипквя у^ельво^ алрогк'.Тгля кеотаиитотчпе

mu O'ift'ib сильно пвсгосхслнт тгко^"? аяя гияпеоя'рггегкх гсч~;."ОГ:!"л->чв tcswx г та»« , упютнггевость и:; го ne го тгие ч'гквос'.гг.п'ЮТХ ;!! сиечятелъно сптруг.иг-ив; мккроогвегэтя ятях г ляп, 5о«ь-

!о рагчег?-', тисе способствуй? сохосишаи весv<n хгугчкх »»вкзопс» '

т-г-Гйкна лъш'х уплотнениях гл'шч. Brtny ото го дэбзя технологии 1хСтчек'ля этих глин но гарачтируст получения гопусти:.;:-»х пэезач !«••<, <яичкп кооффникента пияьтр'пнп гля рлйнистух зкоянег» ?ля гхинме-IX окрзнов, приготовленная из »«онтсиллениговнх или гиароелгаие-гл ГШ! векит/ин Кд на несколько порявков ничо,ядя получении' , эпустиммх величин Кф требуется ерпвиитеяъно•иебольчио нагрузки '. ■ члогяения СпорчБка 0,2-0. ,, .

2, Оптимальное соиер^эпяе глинистой составляше» э пиленого--; ivnractow hoxobhov грунте яля изготовления ёкрайч.

?яя речения это1 зопччи бчпя' исстетовэнз -пклрвптОтгчииист»я' ■ гиарослтаиствя"* cvecb в ви5е пэст с пазличнчм пго»ентн"М с'ояецтч-', лен глинн: от 0 зо TOOÎ. Эти пясти ког-преесиопно уплотнялись .-вопг . астаюспп'И язпузкэми впчоть то 6о. ''т ступечм н-;гяу?ки опп?-,;

- ТВ -

лял йсь величин я Кф . Не основе этих rg«hwx г оспой ли зависимость г-еличгии К* от солео)"пния глинистой гсстявлг«»леЧ в образцах, уплотненных четырьмя наиболее вероятней с практической точки зрения нагрузками: О.ЙПч; 0,№Па; О.бМПа; O.P'^lg. Полученнчя зависимость приведена нэ пис.Т, Из привепечннх г.вннчх следует, что ппи сог.еряэ-кии глинистой Ловкийи в количестве 202 уплотнять его следует при вовонвсысении 1,0 нагрузкой 0,яМПа; при содержании глинн 25^ соответственно нагрузкой 0 я; ппи 40 < - нагрузкой 0,2МПд. {cw.crj.Ji^

йсхоля из сказанного ранее, учитывая технические boswwccth уплотненных механизмов, ч т>=кге спеяаннне внволь'.о приподе ст'пук- • турмк'х изменений -в глин'истнх уплотненных грунтах, мочно заключить что наиболее опт;г,а>нн!-,к в принтом глинистости грунтов является три машет ип роиентное сопеп*яние глин«.

3. Оптимальная нагрузка уплотнения глинист«* грунтов пля изготовления ППО?ИВО*ИЛЬТР«шионн»»эс чкоз«ов.

Vis сказанного экие и. поиних, привеленн^х на рисунке Т следует, что при уплотнении грунта с содержанием глинн 30* во состояния по-густкуой водопроницаемости (K-ff Т0~Асм/с^ требуется нагрузка уплотнения ~ 0 .ЗД'Па. Это достигается при укртмввнии отсмпанного грунта ппи его водопроницаемости S»«. =г>,9-1,0 гпу*енндаи свиосвяяами Белчз по методике 4ÎWDC ^тоопроскта.

Осно?н«е элементе технологии приготовления противог^пьтоя-imchhux YTM4Vстнх экранов.

Л^есогчтно-суглйнистмЧ или глинистой грунт предварительно снимается с участка, отвелемкого nos экран, умаляется поактически по полного вогончсыиения (^»¡йТ.О) й вновь равномерно пословно уклват-вается л тело экрана и уплотняется вплоть до заданной обшей толиинч • экрана. При этом используется ввухсгепенчвтнй пропесс пластического уплотнения грунта: сн^чвпо пои уплотняющей нв^гузке 0,2МПа и затем пои 0,4МПв, что обоснованно выше пз^от'оциояно-структурными исследованиями и справедливо и лля собственно r-лин, и пля лросвючнкх лёс-сов.

5. Вакным звеном в прогнозиоовании вопоупорнмх свойств возводимого противоЯилътрепиониого экрана является объективная опенка всех процессов массопепеносз через экпан, в часности процесса капиллярно-осмотического переноса, наиболее заметного в n^vx озйончх и связанного с выплачиванием из зковкв соней, в при изготовлении экранов 71ЛЯ илчмохрвкилищ. При указанных вариантах мэзчячрния экрчнч •••сгут'возникать разнонаправленное капилляр.нс-оемс-"ич<*г.кие потоки.

б. Провевенные г^лльточшон^е исслечо?ч"ия яосповулнчх су пия-ков в раЮне Нурекского вопохоанилипа показ-ли, что нчипуичи? п^ект снижения волопронииаености зтих порол достигается в ппонеосе их объемной усвгки, т.е. гтопесс циклического тра?хпчия-ут>па*неиия пот воздействие^ капиллярных сил ^усалочиоя контппкиии\ "ф гости г«ет величин Ю~ -10"^см/с. Разработки тяко^ технологии изготовления экранов очень пеоспекти?на в условиях Спорней Ааии.

3 А К;Л Ю Ч Е Н И Е.

Опит гидротехнического строительств' я россии, на Укпаинч и на территории лоугих гоеуларств СНГ показчл, что пкономичпски наиболее выгодным и надежным вариантом создания противо<*ильтпаииочн"х экранов аля иелеЧ строительства водоемов ГАЗС, иламохаенилис, увлиооа-тивного строительства является использование местных глинистых порол, включая и лёссовилнме суглинки. Совместнее исследования Н,Д'ЭС Гйдропроекта и ВСЕГИН^И) на ряпе гипростанш!* 'России и Украины, в которнх принимал участие и г.иссеотэнт, .позволили разработать и оо'ос- • новять с позиций микпореологии глин оптимальную методологию приготовления и уклалки глинистых и лёссовидных грунтов пои во ?в «гении противофильтрапионных экранов лля водоемов ГА?С. На основании экспериментального изучения и анализа с позиции микроррологии глин, развиваемой трупами Л.И.Кульчицкого, 0.г.Усьяпора и лп. ученных, закономерности изменения ле<*ормвиионно-прсчностн"х свс1ств и стук-туры просалочных. лёссов "Ьцого Таджикистана в процессах их обволне-ния и уплотнения лиссептации сделана, кроме того, попытка пепенесе-ния опыта предыдущих исследований в ппзваботке технологии изготовления противоЯильтрапионн«х экранов из глинистых шпунтов на ппоса-почные лессн Средней Азии. Оказалось, что все технологи""ские этапы разработанной метозологии приготовления эхпено? из "личиертх грунтов чрезвычайно уззчно соответствуют этапам леЛопмэнии и преобразования структуры гипратированных лёссов пол оекоменлуеммми ступенями нагрузок ^0,2Мпа и 0,4МПа\

Одним из важнейиих этапов исследования является правильное осмысливание и практическая реализация в натуре пои уплотнении гоун-тов в теле экрана понятия и параметра "оптимальной плотности-влажности" используемых для этих целей тунгов. Этот параметр опрелеля-ется согласно г0СТу путем интенсивного динамического уплотнения в грунтах с волонасыщением в пределах 0,8-0,9. В полевых условиях пои иных, экономически зыголнкх ренинах приложения уплотнятаей нагрузки, при указанном водонасыиении нужных результатов побиться практически

невозможно. Учитывая опыт микрооеологического исследования этапов обменной деформации возонасыиенннх глинистых грунтов в процессе уплотнения возрастающими нагрузками и используя йильтрапионный внгдиэ, удалось показать экспериментально, что равноценное уплотнение глинистых грунтов в теле экрана до заданной оптимальной плотности-влажности можно получить путем'их уплотнения в состоянии практически полного водонаснщения ^0,9-1,0^ с помочью двухста-дийного приложения сравнительно небольших нагрузок: сначала -0,2 №Г!а и далее - 0,4МПа. Это достигается с помошьи уплотнения-груженными самосвалами типа Белаз.

.Далее микрореологически обосновано и ¡экспериментально яокаэя-ио, что для приготовления противогЬияьто°шонных экранов категорически нельзя использовать каояинитовые глины, поскольку они не мо~ iyp обеспечить достижения допустимого ппзлелп всгопрснйичемоеги экрана.

Проведение модельных фильтрационных испытаний на. пылевято-г.линистых смесях (от 0 по 100? глины и соответственно - от 100 до О% кварцевой пыли) в виде пяст с компрессионным уплотнением образцов от 0,1 до 5.ОМПа^показало, что допустимые величины коэффициента (Еильтр&иии КйгЮ"^ см/с мота с получить для образцов с различной г .тенистостью при определенных х-е.личинэх уплотнявшей нагрузки 'см. рие.1). Учитывая технические возможности уплотнявших механизмов и прочностные параметры глинистых разностей наиболее целесообразным принять тридиатипрсцёнтное содержание в гоунте г.таны, при котором требуется уплотнение нагрузкой 0,Ш1е, приклаиквпемой двумя ступенями (0,2 и 0,Ш1а\ При этог лсссовипно-суглинистый грунт предварительно снимается с участка, отведенного под экран, увлажняется (еся'д это необходимо^ во ьопснЕОЫцения-1 ',0, вновь послойно у клады-бёотся v тело окрана и уплопгяется вплоть во заданной точвин» экрана. ' ,

Очень важнкм звеном х- прогнозировании' водоупорных сеойств поотево^ильтрашонного экрана тянется объективная оценка всех процессов моссопереноса через экран, в частности капиллярно-осмотического переноса. Этот процесс особенно мо**1?- быть развит в южных регионах,-а также при строительстве экранов для яламохрвнилио. Использованная в диссертации методология определения водопроницаемости глинистых грунтов позволила количественно оценить вк-:чд и направление капиллярно-осмотического родного потока через лессо-вимне суглинки ^Vhoto Таджикистана и -внести соответствующие поп-

щеки при определении величин» собствеиио коэг*фиШ"ента Фильтп^гич

1ТИХ ГРун^ОВ.

Исследование водопроницаемости проселочных лёссовиднмх суглинков в районе Нурексксго вол охрани тепа показали, что нпияучгий эЛйэкт снижения водопроницаемости этих пород достигается в поо-пессе их объемной усадки, т.е. в процессе перманентного вмскхч-ния-увлшчнения .грунта, т.е. в ппоирссе кочтпягсиии поя воздействием кяпилляпнмх сил. Пои этом мо*<е? бить достигну? величины К? в ппепелах см/с. Позтому сделан в»воп о пеосгчктия-

ности в условиях СрегнеЧ 'зии рчпработки соответству>псй, гкон этнически более вьтолно», технологии ппиготорлвчвя якоаног зля водохранилищ различного назначения.

Л ля дч льке^ге^о развития технологии приготовления г линист" < экранов экспериментально'продемонстрирован'; пригмч испояьзованич

ОбрябОТКИ ИХ РЧСТВОРПМИ ЭЛвКТПОЛИТО'В, Я ТЧК^Й ИСПОЯЬЗОВРНИГ гу-

тем целенаправленного провоцирования частичного его н°бухвчпп в процессе эксплуатации.

Предвзрительная сравнительная оценка всех возмо*нух типов противо^ильтраиионнмх экочнов (гтакистчх, пленочных, асфальтовых и лр.) показывает?, что в условиях се"смооп5сн«х регионов, наибе-лее целесообразно испспь^о?пть именно глинистое эгоакм, облпи приме в условиях заданной их плотности-влажности необходим-'?«! пластическими свойства™ для самозалечитпния,, ...

По теме -диссертации 'опубликованы слезуотие работе:

1. Интеиерно-геологические ппоцешг на бейегчх вопохргтгшщ ", ^на примере Сельбурского в Тпдтгик«ст"не\// Твзисн республикам- . ской нвучно-поэктическо« .кон^рениии'молодчх ученики спениалис- . тов. тту. г.Душанбе 1989, с. С'сопвтст) Хчсэнов

2. Основное условия для'созлвнзя. оптимально« технологии у к- . лчдгси противо^и-чътрапионйях экранов на- базй-'т»леват0г7лиш»сткх (лёссовых) грунтов. Известия АН V, Таджикистан, отд. Нпук о эемт,'е.. 2уаанбе, 1992, К' 3-4, е.-71-76. <соявтоо'Кульчип^к" .'.' _.•/.» '

.3. Некоторое особенности создания оптимальней .технология;■ у8ЛИПКИ ПООТИВО?ИЛЬТр?ЯИОНН'-Х РКОЧНОВ' НЯ' боЗВ- ПУЛеРОТО-ГЯйНЙСТЧХ'

грунтов в условиях ?9а*икист«н9.// тезис» гокяэло? чпоельекой .' •••

>

научно-твовитаческой конференции профоссовско-ппеполавртельско'-о состава. Т!У. 1уппнбе, Т993, с.63.- •. ■ • . ' .

4. Исследование процесса изменения огоуктур'»» 'й свойств гОло-

чястченннх просалочних лёссов лги их уплотнении, ^урн. Известия АН Р.Твдяикистан. отв. Нэук о земле, - Еупвнбе 199К I с. 60-6Р гсоевтоо Кульчицкий Павлов А.'О

К'ср * 10 Зсм/о

;ис.Т. ?агисимоеть »езшчины коэффициента «Тияьтрвшш П'-леваго-глинисто» смеси от сопер*Рния в ней гииросчвдвистой глин» после лгег?еситегького её уплотнения нпгоузками Рп: 1-Рп • 0,атй; 2 -Рп = О.АУПл; "3 - Рп - 0,6МП9; •'+ - Рп = О.РМГп. "

Д.Л.Олиыжонов

Сизилишга царши экранларни асослап у чу а лёсс в а гилли жинсларнинг сиз-дириш, мустахкамлик ва деформация хоооаларини узгаришшш микрореологик баз^олага

Сувга.туйингап гилли грунтларнинг заямий дефориацияланип ¡цичларини уларнинг оииб борувчи юкламалар гаъсирида зичла-] караёнида микрореологик тадщщ далиш ва сизилишга оид фой-¡аниладиган тещлил эиспериментал жихагдан цуйидагиларни аниц-1га имкон яратди: сизилишга царши экран жинсидаги лёсс да ши грунглариинг берилган оптинал зичлик-наиликкача булган шанкшига грунт таркибидаги гиллар мивдори (ыонтмориллонитлн [ гидрослюдасимон гаркибли) уттиз (¿оиз булганда нисбатан кат-булнаган икки боскичли юкламалар бериш ёрданиДа улар деярли Ш1? сувга туйинган з^олатда (0,9-1,0) эрииии-мумкин; дастлаб ! МП а кейин эса - 0,4 МП а кжлача берилади. Бундай гакламаларни )иш БЕЛАЗ русуыли юн ортилган Ззи агдарувчи автоиашииалар ёр-'ида зичлаш орцали амалга ошириладп.

Барча турдаги сизилиага царши булган экранларни (гилли, дали, асфальтли ва х;.к.) дастлвбки цлёсий бедолаш иуни кур-:адики, сейсиик ющатдан хавфли булгаи шнтацаларда айнан [ли экранлардан фоПдаланиш мансадга мувофщдир, чунки улар шлган зичлик-намлик иароитларда узаро зичланиб ётиии учун )ур булган плаотик хоссаларга эга.

АННОТАЦИЯ

iiuumiiry ■ •

MICHQREOJjOGICAI ESTIMATION 0? CHAKGITIG FII/TRATIOH, ■ • STB.EHGTH A1TD BEFOHlfiMOIT PROPERTIES OF LOESS AND CUT ROCKS FOR JUSTOICATIITG AHTIFIIffRATIOK SCESE1TS

Dilshod A. Aliiajabnov

The microreologicar stages of the volume deformation of the water-saturated, clay sub-soils in the sealing process by the increasing loads were researched in the work. The filtration analysis was used as well. All this permitted us ,to prove oxpericentally that sealing of the loess and1clay sub-soils can be obtained by their . sealing1 in the' condition of full watter-saturation /0.9-1.0 ./ till the given optisal density-huaiuiiy in the body of antifiltration screens. It takes place under 30% content of the cley in the' sub-soils / aoriotorillont or hydromica composition / with the help of the two staged application of the comparably not large loadsj at first -0.2 № and further -0^- MP. It is achieved with the help of sealing by the loaded dump-trucks of the uelaz type. • '

The preliminary comparable estimation of all possible types ■ of the antifiltration screens / clay,fiia,aspnalt et al/ shows' that these are the «lay scraens which are more advioable to use in the.conditions of the selsmlc-dan^erous regions as they possess necessary plastic properties for self-treatment In the given conditions of their density-humidity.. -