Научные основы инженерно-геокриологических изысканий

Минкин, Марк Абрамович

Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Научные основы инженерно-геокриологических изысканий
ВАК РФ 04.00.07, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Научные основы инженерно-геокриологических изысканий"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕН» ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени м.в.ломоносова

- Геологический факультет

На правах рукопиг»

МИНКИН Марк Абрамович

УДК 551.341624.1 31 -.4?» .

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ

/НА ПРИМЕРЕ СЕВЕРА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ/

Специальность 04.00.07. - "Инженерная геология, мерзлоте?

ведение И ГРУНТОВ^ДРНИ^”

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-миноралогических наук

Моекна,

1092 г.

Р&&ОТА »ЫЛОЛДОИ* * РОССИЙСКОМ ГОСударСTBUHHUM ИИСТИТу! 1к> проектирование основании и Фундаментов “Фундаментпроакт“ О^пцидльные.* оппоненты* доктор геолого-минералогических »шук, профессор J.С.Глрагули доктор гчголого-минералагическик наук» профессор £•С.Н^яиникси доктор техническим наук, профессор В.О.Орпсы Вадуцсо предприятие* Производственный и научно-»»сильгдс 04ГС1ЛЬ»СКИЙ пнститут ПО *Н*СС2НерНЫМ ниысканиим Ь строитмлис!« Ииндркстрап РФ,

Зодига диссертации СОСТОИТСЧ lVV2r.

ЧйСОв НА вДСвДОМПИ СПвЦИйЛ ИЗ HjíDB AI4Í ЮГО уЧДтОГ'О CUÍ3&1

ПО Г ИДРОГЦО/ЮГИИ» мнжен^рной ГвОЛОГИИ М Мс*рьли ГОЬидеШ*

(/1.033.05.2/) при Московском госудлрст вшв-юм уним^рсш* t им* rt. D. Jomoíюсова по лдрису 1172М, Москьа, Jfc-нинскис горь

МГУ, геологический факультет, аудитории .

С диссертацией можно овндкомитьсл и библиотеке гволо» » ч*»скосо факультет« НГУ.

Автореферат разослан " £ “___ _____lW2r.

Ученым секретарь спеииалиоироеанного совета, Профессор

•КС.Гарггул*

сртдисЯ І

ОБкйЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тоны, В настоящее время про долмаетоя интенсйоноэ хоэяр. таенное освоение Крайнего Севера и в тон миоле не<?тегазонооных районов Западной Сибири, пвляюы,ихоя главный источником не<рти и газа и нашей стране. Это освоение ооп-ровождается Формированием на территории развитии вечномерзлых грунтов промышленных* градостроительных, транспортных и других природно-технических геосистем (ПТГ).

Важнейшей народнохозяйственной задачей при этом является обеспечение эксплуатационной пригодности сооружений и сохранение природной среды, т.е.оптимизация качества ПТГ.

Решение этой задачи на всех этапах создания ПТГ во многом зависит от полноты и достоверности инженерно-геокриологичео-ской информации, получаемой в процесое изысканий« в опязи с чем повышение их научно—технического уровня является актуальной научной и практической проблемой.

Цель и задачи работы. Целью настоящих исследований является, разработка научных основ инженермо-геокриоло*" гичвоких изысканий^- обвопечиваюлих необходимо» качество природно--твхнических геосиотен.

В соответствии о поставленной целью потребовалось решить следуишне основные задачи!

' ч

1« О"об*итн и критически- проанализировать накопленный опыт инженерно—геокриологических исследований для строительстал,

2* Рагра£отяпь т*»оретичгю*<ио и методически*» основы иооле/т-пьнил кач«?сгп*> ПТГ. *

". Разработать методика планирования инженерно-геокриологи чйских изысканий.

4. Разработать» эффективные* методы определения инженерно-гео криологических параметров ПТГ, включая полевые методы, методы на копления и обработки информации, методы математического моделира ванин.

5. Оценить практическую эффективность разработанных научны ооноа изысканий.

Научная новизна иаботы заключай!со о реыени крупной научная пройдены - разработке теоретико-методических ос нов инженерно—геокриологических изисклний, базируючи^сп на о^рс «тностно-статистическом подходе к проолем-э кач^стиа ПТГ• В прс цессе выполненных нсолодоааний получены следующие носыг? научни решения« '

1. Впериыо разработана и теоретически обоснована методик оценки инженерно-геокриологических уолсшии (ИГУ> по величине м* ^ежности функционировании гсотехничеокой И Природной ПОДОИСТ€

ПТГ. Предложены критерии начеотиа подсистем ПТГ, включая уата&чь вость по предельный саоточнилм и уотойчиьость к деотруктиоНь кpиoгi*ммt^ít процессам. Разработан метод исс/и’дпуйннч ИГУ о мс-поль эованиен информационные и математич«скич м^дс'.чеи 11(1 .

2. Разравотане» методика планирование инженерии » сикриола* I чсских изыокании, аинаванман на управлении плраме 1^**мп мид»-< ПТГ. Даны Критерии ИМ*еНерНО *Г есжриомог ичеокии и ЭК1>НС|ПИ'«й1>1Л целесообразности проведения ииыокателы;к*ы райи» •

3. Разработаны новые и уешаерыеио I вое аны м«мм,

годных еп?«эляги?:<ил 5':м»,г?м5?рно-геокриолсгич€?ских п^ранятрегс * повн-Ь*£№ЗИЭ T04í?-r;í3Tb Ч уМСН1аЫГ-»5?4И5! ТРУДО^МКССТЬ М^О/Н^ДСЫГЧичП.» En¿?pet*9 Р-Э^РЛЗста' СПСССЗ Cí^POwC’fJ 2Hi ‘PI М«р2ЛЫХ ГРУМТСВ СО U!/TMPCfiUri»1 ►■'PKÍJ-

rcíHi'L'ííií тркстург^я, учятызгч:ння мгоиггяйиь/П этТ?-КТ.Пр*.»ллсч,'*тиы ком—

ПЛГ9<С5.| 3XCnpCC5í3“^CTí3ACrí ДЯЛ ВГ?РЗДЕ?П0'НИЛ Г*г?ХЛН11ЧРСКМХ С^ОИ'.ЭТСЗ мер — глшс ы отт&мвами^х грумтсгз. РазраСот?!tu мггвмй» споообн отятичоо— ííoro ЗСМл.МрСЭ«*еМЯ М£РГ*ЯИХ ГруЧТОЭ ЛЛП ОПрГ?Д»?ЛСК'ИЯ их мсоукеп сгпо—

ССбНССТИв —**■

4« :l:tгргьго сазДги йятомзтизмрезяе-’нып бзнк инчрнориа-геокрил—

ясгичес:«?*: i? ез«*»эрг:5отснз еш^адмка его исполь:^с5г?лиип для

Г!оатро??мкл интерм^.цмомнмх мэдэляет ПТГ.

5. РазраЗатсмм у^г^ицирозанньей программной кпяпл^ка для но— дэлмрезямкп те^пгратурмсга posaгма грунте» на ЗСМ и и^тоаика его

МСПОЛйэЗОВгКИЯ при ПРСЗГНО'^О lOMOMWH« ИГУ.

Р 0 а л и 3 а ц и я розультлтоп ноолвло —

о а н и п и практическая з м a ч и м о о т ь • Р л -<3 о т ы » Научи«? результлти п^оты реализуются гс пг<?кти<<<? мн««з— н^но-гсскр^олсгнчоски.ч и^ыскл?ítn-1» a т¿¿»<>:с? при грссч тироз гкшг* • строительство и эксплуатации сооружения гз реяснлх распрзатпамяммя 36иМСК£РЭЛЫХ грунтаэ.

Ряд теоретических и мгтодичвеки*: положений, излок&ниим о

диссертации» оклячем п нермвтканыэ £Окум«гнти1 СИмП 1.02.07-07

’л ,

"Ммзеенгрн* э изыскания для строительства*, РСН 31-03 “Нормы ЛРОНЭ— оодотэа ммясмгрко-гоологнчоских изысканий для отрситольотва на вочнемерэлдо грунтах ”, РСН 67-07 м 4*няен?рныэ иэдскгнмя «ала строительства. Составление проп._>эа иэненэниа тонгв|>атур>могв ре-кина аечнонерэлых грунтов численными'нэтодани н« ГОСТ— 23 IC0-02

“ Грунты.Классификация “ ( изменение N 1. Видь, криогенных текотур •

грунтов ). ГОСТ 2Ь2Ь2-В4 " Грунты. Натоды полевого определения

глубины сезонного оттаиоания “ и ряд других ГОСТоз, а такав в

11 Рекомендации по методике изучения состава и Чизико-мвханических

свойотв четвертичных отложений Севера Западной СмОири (Москва,

Стройиздат,19ВБг.) и " Рекомендации по созданию и использоэамик»

автоматизирооанних территориая1»кых Ванкоэ ммжененно-геологичаских и

данных (Моокиа, НПО " Стройизыскания “,190Ег. ). Методика автсма-* . тизиро! анной обработки инивн&рно-гескриологическся информеции■но-

. • С’

пользована аотооом при проведении занятий на факультете повышения

•+/

квалификации специалиотса-геологов МГРИ. ;

Методические разраВотки автора внедрены’ при проигзсдотао проекно-изыокатвльских работ института "Ч’ундамантпроЕКТ“ на объектах обуотройотиа мефтшчих и газовых мястораядений Западной Сибири и Европейского Севера, в том числа! Паооояхоком, Ырвнгояо-ком, ймйургскон, Харьягкиоком, Боааненкоса.чон, других месторождениях, по траосйи газопроводов Нлдым-Пунга, f’teaooxa-HapHfls.cK, На-

* „ ’ димгЦентр, Цренгой-Надым, ймал-Цснтр,а такиа на оСюктах граждан- ■ окого и промышленного <рз*гроител4>атас в г.г. Салехард, Л»йытнакги, Надым, Новый Уренгой и других.

Эканомичиский эффект от разработанной мете ¡дики комплексных инженерно-геокриологических изыскания только ка евьектех “Op. hi— ой-30", “Уренгой-ЮИ" и “ирвнгой-183", соотввил согласна справке об эффективности около 3 млн.руб.

Программы для ЭВМ, разработанныв автором и при его ^чаотим, иопольэуютоя территориальными трестами инженерных изысканий Гоо-комархотроя РСФСР, ВСЕГИНГЕО. ПНИИМСом, ПГО Арх*нгвльокг»ологияf

рядом проектных ияотитутез. Результаты исследований автора и руководимого им коллектива по конкретным объектам строительства оЗеслачилн разработку и энедренио нозых эффективных методов устройства оснований» экономичных конструкция фундамента« и надежную эксплуатация вакных мгролнохззяйотоенмых объектов.

Апробации работы. Оонсяны© мате^.*ллы, теоретические И МЗТОДИЧеСКИа положения диссертационной наботм доложены на II Международной конкуренции по мерзлотоведению (Якутск, 1973) ,

на Всесоюзном научном совещании по мерзлотоведению (1970), на рао

еяйиремных заседаниях Научного Совета по криологии Земли АН СССР (Москэа, 1935» 198Э, Ленинград, 1991), из Всесоюзной школе-семинаре по исследованию осстдаа, отроения и оаопэтв мерзлых, промерзающих и оттаивающих пород (Москва, 19В1),на первой и отсрон Всесоюзных созецакиях по геокриологическому прогнозу о осоаиоаемых районах Крайнего Севера» ( Мзскаа* 1982, Воркута, 1903 ) , на Всгэ~ оомзнсм научно—тсзхническсм семинаре по инженерно-геологическому картированию и съемкам (Москва* 1933) « на Всесоюзных научно—практических конференциях ПО ПГГ^ШЙКИЮ Э??£Г‘гтИПНООТИ инженерных Н2Ы-скани?» для строительства о нефтегазоносных районах Западной-Сибири (Тюмень, 19ШЭ, 19ВЗ, 19В7 ),на Всесоюзном научно-тохничеоком семинаре по прсстранстпенной изменчнзооти инжензрно-геологичоских уолсоия (Москва, 1937 ), на Всесоюзном семинаре по рациональному природопс ьзоэанмю о криолито2оно (Якутск, 1990) и других научнопрактических конференциях • .

Методика комплексных инженерно-гсокриологических изысканий оььектез сбуотрояотоа нефтегазовых меотороадения и аотонатизиро-оанная система “Банк инженерно-геологических данных“• , экспомиро-

о&аиигсзя на ВДИХ в 1981 - В2 удостой» ы диплома II отепани,

сзрв&рннаії и бранзоссй мода/іей.

Публикации. По тема диссертации опубликовано 75 работ , (ІКЛМЧйЯ СТАТЬИ« Т&ЗИСЫ донладсо И СОабЦ&НИ^ и ОТДЕ}/гі»Н*,Ю р»*з-Д&ЛМ О *>~Х КНИГах» На СПииоЗЫ ИСС/ШйОЯЯНИЯ ссойотв иярзяых грун-тои и уотрсйатоа, их рсализумчио, получено 6 авторских свидетельств .

Походные натур» налы і» личный ь к л а д в р © ы © н и е я р о С л ї/ м її .0 осмезу диссертации положены многолетние (м*ачиная Б 1964 года) исоледссзгнмя аотсра п Западной Сийири н других рвионах с#ззєра .

0 процесса полевых изыскательских работ получен большой фактический материал по инженерно-геокриологическим условиям многочисленных (более 300) ойьекто© строительства и различных районам озеера Западной Сибири* проведены зксп&рмм^мт&льны*? исследование ПрСЧМООТНЫХ И Д5?ФОрМЛЦИОННМХ свойств и-эрэлых« оттаивающих и талкіх грунтоэ, с тон числе насколько тысяч испытаний натурных и гтйленн&х сы^й, горячих штампов и т. д., оыполн&ны многолетние

каСлйдония за изменениями температурного родима, гидрогеологических уаласуьй и деформациями Соле©* чем 203 сооружении та процесое и, строительства и вкоплу*таиии.

Кроме фактических н.чтериалоа, полученных при н^псонед-отреннон участии ¿штора» били иопользоааны фондовые материалы ВСЕХШІГЕ0, ГЦШМИСа. МГУ» СО ВНИИОСПа и другим организаций, обобщены публикации по вопросам методики инженерно-гес гимиских изысканий і геокриологическое« оценки и картирований, «> иняшмарнои геологии и геокриологии Западной Сибири» по иоол< маниям при-

родных и природно-технических геосистем о криолитозонэ. по ггалэ-вым методам изучения физико-механических сеейотв грунтов, по применении математических мат дез и ЭВМ для обработки геологическая и геокриологмчэокоп информации»

По разработанным алгоритмам и программам решено значительное количества (тмепчи зеризнтоо) кеккрятныи практических задач . гео~ криологического прогноза.

Приявдекныэ о диссэртйции результаты доследований являїзтоя

плодом работы Большого коллектива сотрудникоо инотитута “ Фунда-

мэитпроокт". Личный вклад гэтсра заключается d научном и твхиіг-

ческом руководстве и нзпосрсгдотзекном учаотим во всех проведенных

работах. Всэ тэср«гтичэскиа и котодическиа разработки выполнены

аэтором лично» такко лично им разработаны принципы - аотоматизации

с5работки иниенермо-геокриологичоскоя информации на ODM и алго—

.ритмы основных программ. ‘

Структура и объем работы • Дисоорта-

иия соотсит из взеденпя, оссм-.н;і глаа и заклпченмя.

OSvcm работы Z£b стрдници яашинопионого тскота, который и/1-

япотрируется 73 рисуккамі-і, графиками, картами и £jT таЗлицами.

Список попользованной литературы соатаолпат 919 наименований.—.

Лптср приносит глубокую Єлагодарнооть осем своим товарищам

по райотэ о инотитуто “ фундамЕгмтпрознт " и особенно Сь (1. Дмитри. ’ ‘А

сос’Л, ñ.A.Koneccay, В.Л.|<рутикс?гсо, Е.Q.Кулагимог», П.Л.Паплопуу С. D. Соколопоя, й.В.Суесрину, D.C.TisTrtHooy, А.П.Ыаталову, - Н. А.Цилину. .

Аэтор такие признателен сотрудникам ВННИОСПа, МииТв, ПНИИИСа. ЛвнЗНИИЭПа, НПО "Стрспизтжания“ и ряда других организ&цияі -

r.papBoaorv В.В.Баулину, А.А.Александрову. М.М.Бойковой, Г.И.Дуби-коау, О.Н.Иоаову, A.D.Константинову, Н.С.Даниловой, А.И.Леоновичу , В.О.Лвйоту, М.М.КорейШ), С.Н.Микяяееу.Ю.Г-Миренвургу, А.А.Ни-коновой, В.А.Пырчанко, Ю.О.Таргуляму, С.И.Тихомирову, Н.И.Хайме,

А.П.Чернлдьеву, Д.р.Ыейикману за плодотворны» созмеотные исследования.

В оформлении работы большую помощь оказали 3.А.Тенило, С.В. Ефимова, С.Н.Журавлева,Г.К.Леонова,С.А.Дудукалова, Е.В.Полякова.

:чит«м оообым долгом поблагодарить сотрудников Кафедры геокриологии МГЦ профессоров Э.Д.Ерыооа, Л.Н.Хруоталева и Л.Т.Ромам, прочитавших руколиаь и сделавших иного ценных замечаний.

' ГЛАВА t. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.

’ Инженерно-геологические, а в области развития ммоголетне-морзлых грунтов - инженерно-геокриологические изыскания по своей отруктурной принадлежности и назначению сформировались как чаоть строительного производства, имвючая своей оомовной целью получе— «

нив геологической (геокриологической) информации, необходимой для •проектирования, строительства и эксплуатации ооорукемий.

Основные положения теории и методики инжвнерно-геологичео-ких наследовании в строительных целях были разработаны Ф.Л. Сава-реноким, И.В.Поповым, Л.Д.Белым, В.А.Приклоноким, М.П.Семеновым,

Н.В.Коломанским, Н.Н.Маоловым, E.М.Сергеевым, Г.С.Золотаревым, И.С.Комаровым, В.Д.Ломтадзе, Г.К.Бондариком, М.В.Рацеи и другими.

Основы изучения мерзлых пород как объектов строительства были залажены в 30-50-е г.г. трудами М.И.Сумгина, Н.^.Цытовича,

Н.И.Быкова, П.Н.Каптерсва, В.К.Яновского, С.П.Качурина, Н.Н.Толо-тихина, В.Ф.Тунеля, О.А.Кудрявцева, С.С.Вялова, Б.Н.Дсстоаалоаа, П.Ф.иввцо.а, H.H.Салтыкова н др.

Значительную роль в становлении инменерно-гаокриологичис-ких изыокания сыграло соэданиэ методики мерзлотной (гсокриологи-чзсксЯ) съсмки В.А.Кудрявцевым, И.П.Барановым, П. И.Мальнс<(ковым,

A.И.Поповым, Н.Ф.Полтезым, П.Ф.Цввцсззым, Е.С.Мельниковым, H.H.Романовским и другими мерзлотоведами.

Большой вклад а разработку полэвых и лабораторных мотодов изучения Фйзико-мехакичэских и теплофизичоских овойотв мерзлых, промерэаюцих и оттаивающих грунтов сделан А.А.Ананяном, В.М.Водо-лээкиным, К.Ф.ВаЯтковским, В.К.Вотяковым, С.С.Вяловым, H.H.Гольд-итейном, А.С.Герасимовым, С.Э.Городецким, С.С.Грвчицсаым, В.В.Докучаевым, Б.И.Долматовым, Э.Д.Ершовым, В„ф.Жуковым, Ю.К.Зарвц-ким, М.Ф.Киселевым,- А.А.Коноваловым, Л.А.Кроником, Г.И.Лапкиным, Q.Г.Мазуровым, К. Д.Маркиным, ІЗ.С.Миренбургом, З.А.Нврсесовойї

B.О.Орловым, Н.К. Пгкарокой, В.Д. Пономаревым, А.М.ПчеЛкнцапым, Л.Т.Роман, Б.А.Савельевым, А.Ц.Садсаским, Р.М.Сгркиопном, И.А.Тмс-тоновым, Л.Н.Хрусталеоым, Д.И.^сдоровичем, А.Е.Федозоэым* Р.М.Фвг-льдманом, Н.А.Цытопичем, А.9.Чудновоким, Д.Р.Мзйнкманом, Е.П.Ыу-ЫЕРиноя, F.Corry, D.Lodanuy, N.Morgenstern, I.Mlkson и другими.

Наряду о этим елпдуот отметить окуднооть полевых мотодоз . • ' ' *> дли экспросо—определения прочностных и деформационных СВОЙОГО мерзлых грунтов, а такие надостаточную точнооть и большую трудоемкость ряда сукэотвуюцих методо». .

Соотавной чаоть» инженерно-геокриологических изысканий яоля-етоя геокриологический прогноз. Основы геокриологического прогно-

зировлни тенппатурного режима, свойств грунтов и криогенных процеоооо разработаны В.Т.Балойаееым, С.С.Вяловым, Л.С.Гарагулей, 1 М.Д.Головка, С.Е.Гречицевым, Э.Д.Ершовым, H.С.Ивановым, В.ft.Кудрявцевым,B.C. Лукькносым, Р.Г.Меламедом, В.Л.Невечврей, В.О.Орловым! А.В.Павловым, Г.З.Перельштейном, Г.В.Псрхеевын, Д.Б.Редозу-бовым, Г.М.Фельдманом, Л.Н.Хруст«левым, Н.А.Цытовичем, Ю.Л.Ыуром и другими.

Внедрение геокриологичеакого прогнозирования в практику ин-иенврных изысканий во многом тормозится отоутатвием унифису-узовам-ных программных оредотв, позволяющих наиболее полно учитывать особенности прогнозируемых процессов, а также недостаточной разработкой методики математического моделирования на ЭВМ.

Вопросам исследования надежности сланных природмо—технических систем пасвяцены работы В.В.Болотина, Н.Н.Ермолаева,Г.Б.Куль-чицкого, В.В.Михеева, Г.П.Пуотоаойта, А.Р.Ржаницына, Л.Н.Хруста— лева, В.И.Шейнина и других. Наиболее оуиестввнный вклад в разработку вероятностно—отатиатичеоких методов расчета теплового и ме— хЬничеокого вэаимадеиотоия сооружений о вечномерзлыми грунтами внесэн Л.Н.Хруоталевым. ’

За последние 15-2Q лот рассмотрены и решены в той или иной степени (С.П.Абрамов, С.А.Акинфиев, В.В.Баулин, Г.А.Голодкоаская, Г.И.Дубикон, Ю.Ф.Захаров, А.А.Каган, В.Г,Кондратьев, Н.Ф.Кривоно-гооа,А.И./1ввкоеич, А.Д.Маолов, Г.И.Махонин, С.М.Микльвв, Л.А.Минкин, Л.А.Пикулевич, Л.Н.Хрусталев и др.» многие научно-методические вопросы инженерно-геокриологических изысканий, и в том ЧИОЛв8

а)опособы планирования и проведения отдельных видов исследовании!

б) учет специфики изысканий под отдельны« (промышленное,граждан-

сков, линейное и тт. д. ) виды строительства i .

в> особенности мотодики инженерно-геокриг югичаоких изыоканий а различных природных yoflOL inx » г) оценка инжейерно-геокриологических уоловий <ИГУ) территорий для отроительатэа.

В та ка время ряд вопроооо проведения инженерно-геокриологических изысканий не получили еи.е должной научной разработки. Среди них. а первую очередь, монно выделить! 1) необходимость учета

«*

при районировании территории случайной пространственной и орзман-ной изменчивости инженерно-гвокриологичаоких параметров* 2) вероятностный характер устойчивости природных геосиотвм к техноген-*

кым воздействиям» 3) принципы и приемы комплексной оценки ИГЫ как

о точки зрения строительства и эксплуатации сооружений, там и о точки зрения охраны природной среды.

Краме того, практически полноотью не разработаны методы, автоматизированного накопления, хранения и обработки данных инженерно-геокриологических изысканий, создающих информационную базу для оценки ИГУ, прогноза их изменения, проектирования сооружений и планирования изыоканий. - '

Практическая деятельность изыскательских организаций,, выполняющих инженерно-геокриологичвокив изыскания, .регламентируется нормативными документами! СНиПами. ГОСТами, водонотоанными норма-

. ' • • ' -ч

ми и инструкциями. .

Концентрируя многолетний опыт специалистов инженер-геологов, геокриологов, строителей и других исследователей, указанные нор-М£» гивные документы, ■ основном, правильно о'тражамт задачи, соо-тав, содержание и пооледовательнооть инженерно-геокриологических

изыскании. Одна*- j , а лишком l , іракий диапазон требовании, слабая увязка о особенностями проектируемых сооружений и. самое главное. ' отсутствие в нормах на иэыокания научно обоснованной методики оценки доотаточнооти и ка1 эотва инженерно-геокриологичеокой информации. дают большом проотор для оубъективного подхода к планировании изыскательских работ.

Проблема плаь. .рования и оценки эффективности имженерно-гео-л_>гичеоких <геокриологически,;) изысканий иооледоаалаеь в работах

С.Л.Абрамова. Г.К.Бомдармка. С.Е.Гречииеяа, U.U.Загиров^, А.А.Кагана, С. Л. Кореневой, Г. Л.Коффа, Г. Б. Кульчицкого. М. А. Минкина.

В.П.Огоноченко. Л.Д.Пикулевича, В.А.Пырченко, Г.П. Пуотовойта. М.б.Раца, М.А.Солодухмиа, И.А.Фишмана. М.И.Хаэанова, Л.Н.Хруота-лава. Э.Р.Черняка. Н.Бандемера, А.Веллмана, А.Лацарда и других.

Больыинотво исследователей эффективность инженерно-геологи-чеаких изыоканий связывают, главным, образом, о оптимизацией их объемов. При этом е качестве критериев оптимизации, как правило, используются экономические критерииі минимум затрат на изыскания и'отроительотво ( С.Е. Гречикее. В.П. Огоноченко. В.А. Пырчемко, М.В.Рац) либо минимум.суммы затрат на изыскания и отоимоотм воз-нсжного ущерба от недостаточного объема изыоканий ( U.U. Загиров. Г.Б.Кульчицкий. Л.Н. Хруоталее).. _

Имеющийся опыт решения задач оптимизации инженерно—геологи-чеоких изыоканий свидетельствует о том, что приемлемые решения получаютоя только в ограниченном круге задач. Кроме того, оумеот-еование договорных цен в строительстве и переход к рыночным отношениям о изменяющейся структурой затрат делают указаь,<ые критерии оптимизации достаточно неопределенными.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНО—ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ СОЗДАНИЯ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ . ГЕОСИСТЕМ.

В процесса проявления изысканий иооледуютоя инженерно-геокриологические условия (ИГУ) природных ( на неосвоенных территориях) или природно-технических (на соааиваемых тед-г>иториях) геосистем. Особенности свойств, структуры, типизаций, уотойчиаооти этих геооиотем применительно к инженерно-геологичеоким, геокриологическим, географичеоким целям поовяцены работы А.Д.Арманда,

Г.К.Бондарика, К.С.Воокрвоенокого , Л.С.Гарагули, Г.А.Голодкев-окой , Н.А.Граав, С.Е.Гречимева, М.Д.Гродайнского, В.К.Епиыина, Е.С.Мельникова, С.М.Парнузина, В.И.Соломатина, В.Т.Трофимова.

В.Г.Чигира, А.Б.Чипоеа, П.Ф.Ыввцова, Л.Я.Ярг и др. .

Оптимальное качеотво природно-техничвоких геооиотем на уровне моделей ( при проектировании ) и реальных (при отроительотое и эксплуатации) может доотигатьоя путем управления парамвтрами геосистем, включая как технические, так и инженерно-гоокриологичва— кие. Отсюда ооновная цель изысканий может быть сформулирована как выбор значений инженерно-геокриологических параметров, обеопвчи— ваюних необходимое качеотво ПТГ.

Инженерна—геокриологические параметры (литологический состав , плоиадное распространение и глубины залегания мерзлых грун-• . ' тов. их емпгратура, глубины СТС - СМС, показатели ооотояния

и саойотв грунтов, криогенные процеооы и т.д.) этих систем, выделяемых при- районирования территории, характеризуются внутренней о/, /чайной проотранотвенмо-врвмемной изменчивость», которая накладывается на региональные и зональные закономерности геологмчео-

ких и геокриологических условий. '

в наилучией мере статистическая неоднородность параметров иги и вероятностный характер их изменений при техногенных воздей-отвиях, вызванных отроительотвсм и эксплуатацией сооружений, могут выть учтены. при разработанном вероятноотно-отатиотичеоком подходе к проблеме качеотва ПТГ, рассмотренном ниже.

Под качеотвом ПТГ понимаетоя совокупность значений параметров геооиотемы, обеспечивающая норнальнов Функционирование сооружений и сохранение природной среды. .

. В ПТГ нами выдвляютоя два подоиотвмы» геотехничео-

кая, включающая инженерные сооружения и честь природной среды в зоне непосредственного взаимодействия о сооруаениями, И П Р иР о д на я , в пределах которой воздействие сооружений сказыеа-, етоя косвенным образом.

Управление качеотвом подсистем ПТГ включает (таблица 1)1 целевую Функцию, критерии и способы управления.

Для геотехничеокой подоиотемы ц а л е а о й ф у н к ц и -е ^ являетоя обеспечение расчетного уровня мадежнооти и экоплу-атационной пригодности сооружений, для природной - минимизация ущерба, причиняемого окружающей природной среде. Указанные целевые Функции управления могут быть достигнуты лишь при изменении параметров подсистем ПТГ в определенных пределах ( в облаоти качеотва ), ограничивающих устойчивость и взаимосвязанную о ней управляемость ПТГк В качеотве критериев качеотва предлагается попользовать* для геотехнической подоиотемы -условия работоспособности сооружений, включая устойчивость по предельным ооотояниям И УСТОЙЧИВОСТЬ к ««етрукТиямым (фиогенмыи процессам,

Схема управления качеством природно-технических геосистем ( ГГТГ )

Подсистема

ПТГ

t Целевая функция і Критерии

і ■ управления < качества

t і

Способи

управления

Стадии создания ЯТГ

Г еотех— ническая

Природная

геокрио-

логическая

¡Обеспечение необхо-!

! димого уровня на-!™ -!дежнооти и эксллу-!

!атациомной пригод-!

! ности сооружении !

Устойчивость ! \

сооружении по ! предельным ! состояниям !

!Минимизация уяарба, (¡причиняемого окру---!вамией природной

¡среде -

Устойчивость к развитии деструктивных криогенных процессов

•! Экологическая! ¡устойчивость !

!Выбор значений !инженерно—гео— -!криологических !-параметров

¡Выбор -'•ехноло--¡гических и конструктивных параметров соору-! пения

!Искусственное ■¡улучшение знача— !ний н;женерно-!геокриологичвс* !ких параметров

!Строительство! -! и !

! эксплуатация !

- м

для природной - зкологичеокум уотойчивооть■ а том числа!- устойчивость к деструктивным криогенным процесс АН, устойчивость био-* ценозов и т.д.

Ыпрселвние качеотвом ПТГ может осуществляться следующими способами! выбором значений инженерно-геокриологических параметров, выбором технологических и конструктивных параметров сооружений, искусственным улучшением значений инженерно-геокрио-/югичеоких параметров.

Оценка ИГЫ осуцеатвляетоя по величине надежности, под которой в данном'олучае понимаетоя вероятность удовлетворения критериям качеотва каждой из подоиотем ПТГ. Используя величины надежности , можно сравнивать между собой инженерно-геокриологические уоловия различных вариантов размещения проектируемых ПТГ и выбирать из них лучшие, а также оценивать необходимость уточнения значений инженерно-геокриологических параметров для увеличения надежнооти ПТГ.

Определение надежности ИГи производится методом математического моделирования на ЭВМ, для чего на основе материалов предыдущих иооледований, хранящихся в банке инженерно-геокриологических данных, создаются информационные и математические стохастические модели вариантов ПТГ, которые по мере позтапного пыпол-нания проектно-изыскательских работ уточнямтоя за очет получения болев полной и достоверной информации об ИГО и выбора . проектных характеристик моделей.

- Лучшим вариантом ПТГ очитавтся тот, который характеризуется большей величиной надежнооти ИГУ. В случаях, когда выбрать лучший вариант ПТГ по полученным величинам надежности затрудни-

тельно, либо для гвотехь.(ческой подоиотемы величина надежнооти меньше заданного расчетного уровня для сооружений данного класоа ответственности, то рассматривается вопросы планирования и проведения дальнейших работ. '

Предлагаемая стратегия изысканий основана на количественной оценке ИГО по их надежности и заключается в управлении инженерно-геокриологическими параметрами проектной модели ПТГ. Это управление при планировании изысканий реализуется выбором гомеоотатически значимых инженерно—геокриологических параметров и определением оероятнс ;ти дасЛД'жвния ими значений, необходимых для обеспечения заданной надежности ПТГ. При проведении изысканий управление проектной

моделью базируется на возможности улучшения отатиотичеоких оценок природной изменчивости инженерно—гвокриолог-ичтоких параметров путам применения более точных методов исследований и концентрирования необходимого объема работ на моньыей плоииди. .

Целесообразность проведение изысканий предлагается оценивать та двум г 1дам критериев»

I) инжонэрна-геокриологическому

где Р <х( . .. х4) - вероятность совместного достижения значений

инженерно-геокриологических параметров, необходимых для гголуче-

Р (Х| .

0,5

II) ,

ния заданной величины надежности.

> экономическим

Сиз < а Ст * Р(х, ...иа) или

Сиз*С.1—Р<х< . ..мл>Э —т1п

(3) ,

(2)

где Сиз - стоимость изысканий,*Ст - экономия в стоимости тек-

ничес.их зле> ~?нтов Г)ТГ за счет намоканий. '

Экономическая целесообразность изысканий определяется, если заданный уровень расчетной надежности может „.ютигаться различными спвсоЦни. При альтернативе уточнения техническим или инженер-мо-геокриологинеокмх параметров используется соотношение <2), выборе метода изысканий - (3).

Уточненная е . аэультате проведения дополнительных изысканий

> шенермо-геокриологичеокая информация копользуется аноеь для оценки надежнооти вариантов проектной модели ПТГ. На основе этого рвшамтоя задали определения местоположения ПТГ и отдельных их объектов, принятия основных технических параметров сооружений ( принципа использования грунтов в качестве оснований, размеров Фундаментов и другие >, разработки природоохранных мероприятий.

При нецелесообразности выполнения изысканий дальнейшая оптимизация модели ПТГ ооу*еотвляетоя путем изменения технических параметров (увеличением глубины заложения фундаментов, уменьшением расчетных нагрузок на ооноеание, увеличением допустимых деформаций и т.д.). либо' искусственным улучшением инженерно-геокриологических свойств грунтов (охлаждение. Предварительное оттаивание, закрепление и другие методы).

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ’ИНЖЕНЕРНО-ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ГЕОСИСТЕМ.

Разработанная методика оценки ИГЦ реализует изложенный выше еероятноотно-статиотичеокий подход к проблеме качеотва ПТГ.

Эта методика включает (рио.1) I построение информационных и математмчеоких моделей вариантов ПТГ или их подоиотем, многовари-

! Бис нивч гвмогОеож пш ( БКЯ ) !

1. Содою «могацномк идампГОГ !

! 2. Построив гаташииомі кине* ПТГ нм « лвеосгт

! X ftarawiemoe кдоихвам hi J8I

! Іідт і*тшяв»« іфмкгмк парастрм I ! mtura клшюм грунт, гараепш ! онименпя, нгрухк и г.«.

! Генертам* чвлнес мнмй пфмгра ! ИГУ н тпв грнкти №ора «теги ! сггоспнесм« истгмя

1 Гкхгнохтеате иттй №1 !

! Цюекпые ркчета иснструню и основ««* аяруюм* ! ■ »

! 4. Оцсжі KiMtcTBj голе/гея ПТГ !

(кфедаоге усткмехга го кшхсй рсишіи ИПІ !

! Гкпмткжи гсдсистсиі !

! йинни cemt« wesaccm ! ! Hit io амоиу KjwtTr ШГ !

/ \ / \

! Ib фитеаон píéoto- ! ! га ківдиі or- ! . - ! ла фмідоім or- ! ! го ячгт во- :

! сгсссйссти сосру»- ! ! сутстам *eetw ! ! сутегеи» tïZTm • ! мгмееті !

! н*> < io грегямм ! ! пен« І4кгвмк ! ! пои: ккпиш ! ’ ! tn»"n ли !

! еттоэмм ) ! ! іраксса ! V ! ifttgcaa !

Пнфсдоя гескивапмескг» ісзастов !

! 3. Ьйср луче« га №1 доеипд ГСГ !

6. ,вы «с&эдгсстн диьигздк ! »щкермо-гссгосютнеоэк изихагй !

Ле. 1. Г4и»да*ольнз» extra иссл», íshi клчтета« ПТГ

антное лодалигпвание на ЭВГ, оценку качеотва моделей ПТГ, выбор лучших по ИГи вариантов ПТГ, оценку необходимости дальнейших ин-1 женерно—геокриологических изысканий.

Информационные модели ПТГ создаются путем обращения в виде специальных запрооов к базам данных (БД) "Знания" и "Объект" разработанного автоматизированного банка. ( БНД > инженерно -еокриологичеоких данных ( см. главу 6 ). В БД "Знания" информация об МГУ, полученная в результате предшествующих исследований в районе работ, хранится в иерархически систематизированном ^іиде ооглаоно таксономии инженерно-геологического и геокриологического районирования и типов природно-территориальных комплексов < С.М. Сергеев, В.А. Кудрявцев, А.С.Герасимова, Г.А.Голодковокая, С.Б.Ерыова, Е.С.Мельников, В.Т.Трофимов и другие) . В БД "Объект" данные хранятся по конкретным объектам ПТГ в виде значений параметров ИГУ, полученных в результате полевых и лабораторных исследований, и в обобщенном виде по однородным группам (типам ПТК, инженерно-геокриологичеоким элементам и т.д.).

^ Информационные модели ПТГ содержат качественные и количественные показатели ландшафтных элементов, геологического строения, геокриологических и гидрогеологических уоловий, соотава и свойств грунтов, криогенных процеооов и явлений, имеющихся техногенных нарушений и вызванных ими изменений хнженерно-геокриологичеоких уоловий. ,

С помомм® информационных моделей производится оодержатель—, ный анализ особенностей инженерно-геокриологических условий данного тип« геосистем, оценивается достоверноет*. имеюцейс.. информации, намечаюто» оснсяныв залечи математического моделирования и

- 21 -О .

Строятся математические модели вариантов ПТГ.

При построении математичегкх>й модели. ,

о первую очередь, определяются процесоы, которые учитываются в модели, вид модели (детерминированная, стохаотическая, двтермини-ровано-стохастическая), ее размерность ( 1,2,3-х мерная ). Определяются формы и размеры овлаоти исследования, зна ,ения параметров инженерно-геокриологического разреза, физика-механических и теплофизических свойств грунтов, начальные и граничные условия.

Для инженерно-геокриологических и других природных характерио-

тик, не зависящих от времени, в качестве исходных данных задаются статистические оценки математических ожиданий XI >• средних квадратических отклонений 6*1 значений параметров. Переменные оо времени характеристики, например, граничные уоловия, задаются в виде статистических Функция и (Г1”*(1).

• Проектные параметры сооружений (размеры Фундаментов, нагруз-

ки на основания, температурный режим, предельные деформации и т.д.) задаются как детерминированные величины либо в виде диапазона значений, допустимых для данного типа сооружений, либо в виде конкретных значений, если они уме определены.

Многовариантное моделирование на ЭВМ вклхчает для каждого варианта следующие последовательные операции I а) Формирование набора, реализаций ПТГ,

. 'V

6) прогнозирование изменений ИГУ, в) раочеты ооноааний и Фундаментов .

Формирование набора реализаций производится путем задания ог зеделенных значении проектны: параметров и многократного (30 1-

- 10® раз) генерирования чаотмых значений параметров ИГЦ и других

природных ♦ акторов метолом статистических испытаний < метол Момте-Карло). '<

Прогнозирование изменений ИГЦ производится для каждой реализации ПТГ о использованием разработанного программного комплекса моделирования температурного режима грунтов (см.главу 7). Определение изменений Физико-механических свойств грунтов о соответствии о прогнозный температурным режимом осуществляется по результатам обобщений материалов полевых испытаний, храняцихся с БД "Знания”, или по табличным данным из ' СНиПое, находящихся о БД

V» , •

“Норматив“.

Для прогноза развития криогенных процессов используштся информационные модели этих процессов и расчетные методы, разработанные С.Е.Гречицееым, В.К.Данько, Э.Д.Ершовым, Л.А.Хигаревым,

А.В.Налиновоким, В.О.Орловым, Ф.М.Ривкиным, Н.Б.иеыиным, Ю.Л.Муром и другими.

. Расчеты оснований и фундаментов (например,неоумей способности, ооадок и т.д.) еыполмямтся о применением разработанного комп-/Фыксл автоматизированного проектирования (см. главу 1).

На ооноее результатов многовариантного' моделирования произ-воится оценка качества моделей ПТГ.

Для каждой реализации проверяется устойчивость геоте. иичео-кой и природной подоиотем по критериям качества.

Устойчивость геотехнической подсистемы рассматривается раздельно для I и II принципов использования вечномерзлых грунтрв.

.Критерии качества для технической подсистемы градолрощыылем-ных и газотранспортных ПТГ, ограничивали*« область рабатоопоооб мости вооружений по предельным состояниям (по неоуяей. способное-

ти, по деформациям, по устойчивости положения и т.д.). а такие критерии устойчивости к развитию деотрукт. аных криогенных процво-сов (термокарста, пучения, морозобойного растрескивания, ермо-эрозии и т.д.) о геотехнической и природной подсиатемах даны в таблица 2. При вывода последних; были попользованы количественные соотношения, полученные автором (устойчивость к термокароту и образованию Форм пучения), С.Е.Гречииеаым (устойчивость к криогенному растрескивании)), В.К. Данько, Э. А. Ершовым, и Д.В.Малиновским (устойчивость к термоэг зии) , Я. А.Жига^вым и В.С. Савельевым (устойчивость к солиФлюкции), Ф.М.Ривкиным < устойчивость к наледообразованин»). Следует отметить, что. предложенные критериальные уравнения по мере дальнеыего изучения процесооо и накопления зксперимзнтальных данных могут ооаершенотвоваться и уточняться. В то же время предлагаемый подход сохранится.

В случаях, когда для какой-либо Реализации не удовлетворяется хотя бы один из критериев устойчивости рассматриваемой подсистемы ПТ'", то Фиксируется отказ. Величина надежности ИГО для донного варианта ПТГ будет равна P“l— n/N, где N - число реализаций а варианте ПТГ,

п - чиоло отказов подсистемы ПТГ. '

В главе приводятся примеры оценки ИГУ по разработанной методике применительно к газопромысловым ПТГ, расположенным на Урен-■ ч

гойском месторождении газа.

Объекты строительства характеризуются широким диапазоном проектных нагрузок на основание (F от 100 до ВИВ кН) и различными величинами допустимых предельных деформации (предельная деформация - Smax от 12 до см, относительная - »8 / L от не нормиру-

- 24 -№игсй»< мчества ЛІГ

ІЬдснстші гаг Ш п/п Ідодой устожи- 1 6*|Д •осте пдонствиі і ^стерни Qëûshrat*« ' t " 1

1 ГЬ несучей споосбности і t F* Fu F- расчвгная ..^грузкі на оснждоеі t Fu- несуни споообность основин. t

Гютммжмя trmour м»не< ЛТГ 2 По «Морищюи t і S*< Su І S- совнестная доориашм основі»« и соору- і ІЙМІ 1 Su- гредельно допуспкк ЗНІЧ^е ДДОВДМ. 1

І № дасгвне ом t иоро' то пучаи» і Ffh-®. 9f«<Fr Ffh- аиа пуч**«{ t Fr- сим, удерюешцал от пучен*. і

4 По прочности t 1 Іб'їріч^-Н, 6>Ф“ гредельнсе расгдг>еащее мли сммаочм і на/рядо+іе; і

rtOWHfttCKU гиотміасрг-шк ПГГ Uv По «ефориап«- мости 1 І ное состслне иеталда трус; ; Rj.R"- расчетнс* н нфиапсиое сопчтад*- і не СІМПП < ріСТЯЖ**) 1. <

& faon« всгштия t FikpK Fruc і Рікт- сумирная нагрузка, дйстауміая вверхі і Fnac- ті »е, дойстеуюадя вші. (

7 і Sth,t4Sth,0.5t К РАМИГШ T€$W" 1 НАН кг^га t SUi.t>Sth*e5-t ■ i н № < 2 Sth,t;Sth,0,5t - ee/uw»na спус>^и поверх- і ности за період t; 0,5t лет; і Vth < 2 - средняя ощросгь «гуска*« поверх- t tecm, ot/гсд. • t

Геотомнеадо н грірадш гео»иойоги-чш&і К û£f43CiiA>*» fcp*i пуч&ів l dfti,t=<dih,0.5t І ми і dfh,t>dfh,8.5t і н Vfft С 1 dih,t; <Wi,B.5t - декр»ааи пуче*»я з* герн~ i од t; û,5t лет: t Vfh - сред/яя оярость деї«рмац>и, at/год* t і

9 К крислату рістр€а»ш«їа І АЛЗ/ 1 <1ґ«£ая» ¡“ • V! V 1 1 » t . 1 t 1 Ù “ hû3ft*t><*rr ПуЮХни І£РЖГ0 rpywrit 1 (ҐД* - гредел ддитеяьюи ЛРОЧ^ССПІ иеріЛОПО І грунті гри расгям**и; і Сдл- НОДуЛЬ лг'еделььодшггельнсзй Д?№%ИЦ№ і иеязлсго грунті; » *и - Ktaff*i4»»fT инспсго те*перігур*сго і раси?є*»ія »*рзлого грунга; t Toj - СР. ТЄ»ї)Єратура ІСо^/ЗІХГИ WiCTC t холодного ^«сяцаі і Ÿ- ¿ô^d3?epfU'i t

10 К ГСРІШГ-ОМИ І і с/к, < а, зі 1 н і mt < Û.21 і E ' ИЯЕ*Т>^ЄО^Л ЗНСуПй потскаї І Т - ге»сіерагура гото-а; * К( н - паазатели и кгао- t fvQJNtoajn paaiüAiiccni псу ¿лик. груп- і тш. :

11 К СОЛИ^ШЦЮГ Н07 Шй*И { * TKtCA 1 X ~ едаж»на гасагєльнсгхі в гру**- t т«; і "Ґса - сороп&ле«« грунті сдь»гу. І

12 К наледосфазо-ВІЖ* t t ІИ IV-p I t Ні - Е2л*нжа ►puxtHO’O шпора, создава«' і мето я »«puait грунте; і H?*- Бечж»«а к^ипь^ааі) іічаешо : ниг о ^лс^а. >

- 23 -

_ О .

«мой до 0,004). Размещение сооружений возможно а пределах различных ПТК. йнженерно-геокриологичаские условия которых приведены в таблице 3. ' .

Устойчивость геотехнической подсиотемы определялась раздельно для I и II принципов использования взчномерзлых грунтов по критериям 1 - 3 (таблица 2).

Управляющими проектными параметрами яолялисы глубина заложения Фундамента в грунт (до 10 м), величина проектной нагрузки на фундамент, а при 11 принципе дополнительно глубина предпо-

строчного оттаивания мерзлых грунтов (от О до 13 м>.

Как видно из рио.2, при I принципе строительства ИГУ различных ПТК хорошо дифференцированы по величине надежнооти и ухудшаются о ряду ПТК 4г,д, 5а,6, £>в,д, Зв,г, 16,д, 1а. При II принципа устойчивость геотехнической подсиотемы обэспечиоаетоя только для ПТК 1а и 16,д.

’ Устойчивость природной подсиотемы при техногенных воздейст-

виях (уничтожение древесной и кустарниковой растительности) определялась по критериям 7-9 (таблица 2) к развитию термокарота« Форм пучения и криогенного раотрвокивания мерзлых грунтов. При йоделировании ь каждой реализации прогнозировалось развитие криогенных процессов в течения 10-ти лвтнэго периода о момента техногенного нарушения.Результаты моделировании показали« что маиболь-

‘V

шей величиной надежности ИГУ (Р»0,96-1,0> характеризуются ■ данном случае ПТК 1а, 16,д, &»,д, для оотальмых Р на превышает 0,30.

В целом по двум подсистемам ПТГ• лучшие ИГУ характерны для ПТК 1а при использовании грунтов по II принципу и ПТК 6е,д при

I принципе строительства.

Характеристика инженерно-геокриологических условий ПТК

< Ландшафт IV а, 1а /ГГ >

Индекс 1 Грунты, преобладающие в разрезе Площадь } Глубина Глубина зале- < Среднегодоеа !

ПТК : занима- * стс-смс. гания кровли * температура 8

1 емая * м МИГ, м грунтов, С :

МИГ, X с ч » 1

1а Пески мелкие и средней крупности 50 2,0««• 3 * 0 2,0..*15,о ^0*5« *4*1*4

16, д Пески мелкие И Средней крупности с прослоями суглинков ТОЛЩИНОЙ 0,3 - 1,5м 60 2,4.--4,0 2,4**?15,0 -ИЗ,2. „„-2,0

Зе - г Переслаивание суглинков , супесей, песков пылеватых, льдистость отложений до 0,3 - 0,5 100 0,4...2,9 Й,4**„2,9 "в , 3« • » **2,о •1

- Д 3 зерхней части торфы, заторфо- 100 0,4...1*0 0,4,..1,0 ' —2,8»-.— 5,2

эанные суглинки» с 4,0 м пересла-

ивание песков ср. крупности и

суглинков с льдистость» до 0,2

^а, 5 Суглинки, глины; льдистость 0,3 - 0,6 100 1.0...2*1 1,0..-2.1 -2,5...-4,1

6в , д Переслаивание песков мелких и средней крупности с суглинками и сугесями , льдистость 0,05 — 0,4 100 0,7.*.2,2 3,7...2,2 -1,3...-2,6

* - Индексы ПТК даются в соответствии с работой 1 С.С. Мельников и др., 1983 4“. >

'■Ч

-¿рж-

' О коїс К*-1 p-O-^ Г'Г г-v ^

/' ч s s 4( V T

' / ✓ s \ с l\ ■, 1 4< N

N V 4

4 S s 4

, -X, 4 4 4,

s V 4

1 *♦4 ' 4 s

Ni 4

- V 1 1 u

О 100 ПО J00 160 S00 600 700 *оо

sipts Su*téc/f> ûpixooQtf

f d*at f 0J»

, / f \

: uA ’ F*

f —.—. « A«S£TA v*- ¿•a* /1 >—

і / і Ç7 "" 8 H'

t ' і A

і ЧИ y (7

il * і < **i í-í—«

¿•AW

âJ

Лі

Яра $u * ¿Oe/*j AßjL /sc норми-¿ ftt/trc*

iOt-Ot,

Í--Í/17.Í „

V*03

s ta. fsu.

Puc.2ffoÛeJtCHOCT6 ИГ/ êeOTeXHl/veCHQÙ подсисгеиь/ ІЇГГ rfnpu принципе J б) /гри принципе J?

• a-/ *—2 ■ — Of D—♦ *-S » —S *

- Гиллг ЛГК: /-/о ; P-/tf,â; S-Sa,S') 6-6Í,<?

f-Sej?u4UHa pncvemoû нагрузки на оснс&гние eeoTCiHt/ve&tôû noûcucrt-

— — — C tfvervM пучения --------------— ÄJ J/venr nyveHUJf A®/

Ó-,іертиналіное à/гіуіение or cc р//жени/г noâncrâoiirfo// /рун&гяагге/,

rtZ/tr

Так как а пределах одного типа ПТК »«личина надежности ГвО-твхничвокой подчистемы суцеотввнно зависит от конструктивных ссо-беноотей сооружений (допустимых осадок, нагрузок), то аопроо. а необходимости дополнительных изысканий для повышения надежности ИГЫ решается отдельна для каждого, типа сооружений <см.главу В).

ГЛАВА Л. МЕТОДИКА ПЛАНИРОВАНИЯ ИНЖЕНЕРНОГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИ X ИЗЫСКАНИЙ.

Методика планирования инженерно-геокриологических изысканий

С'

является унифицированной для всех отадий проектирования Г)ТГ и предусматривает выполнение следующих исследований (рио.З)!

1) оценку надежности ИГЫ по каждому типу ПТК или другому элементу районирования территории, 2) выбор гонеоотатичеоки значимых инже-нерно-геокриологичеоких параметров, 3) определение необходимых значений »тих параметров для обеспечения заданной надежности, 4) прогноз вероятности достижения этих значений, 5) оценку необходимого объема работ, Ы определение экономической целесообразности дополнительных изысканий, 7) выбор методов исследований.

4 Оценка надежности ИГЫ производится по методике, приведенной а главе 3. Еоли по ииеинейоя инженерно-геокриологической информации величина надежности превышает или равна раочетному уровш». надежности, то изьюкания на данном типе*ПТК не проводятоя, за ио-* клпчением олучаеа, когда в пределах контуров проектируемой ПТГ полноотьи отоутотвумт данные предыдущих' инжвмерно-геокриологичео-ких исследований и оледует выполнить контрольные изыскания. В качестве расчетных уровнем надежности для сооружений 1,2 и 3 клас-• * . , оов ответственности могут быть приняты значения, приведенные в

( М*женерно-геокр элоги- ! ->1 чДакия информация по ! ,! данному типу ПТК !

Оцени* качеотва ПТГ ! --! Р >■

---- — I Изыокани' 1

Рр иэ |

------- ! лрозодятоя "!

Определение гомеоотати-чески значимых йнкенер-ир-гесжриологичеоких параметров

Прогноз вероятности доатмаамий наобхад-мшх значения иняо-нерно-гео*<р»^Ьлоги-чвоких•параметре«

Р<Х,..Хп> < 0.3 •-

Изыскания I

на I

ПРОВОДЯ ТО И I

! Р(Х< .,Хп) >, 0.3 !

Определение необходимого ! объема работ !

! Прогноз экономической ! Э9ФВКГ 1ВНООТИ дополни! тельных изысканий

—-----—-—- I Иэыокания I

----! Э -< О !-------! не *

------------- ! проводятоя I

! 3 > в !

Изыскания

проводятся

\___________! выбор методов !

! изысканий !

Рио 3. Технологическая схема планирования

инженерно-геокриологических изысканий

Рекомендациях г■ л оценке наде пости строительных конструкции 1974 и о работах E.М.Знаменского, М.Д.Сухова, 1987, Г.Б.Кульчицкого 1989.

При величине надежно ги ИГУ меньше расчетного уровня планируются дополнительные изыскания. Для этого, в первую очередь, определяется набор инженерно-геокриологических параметров, в наибольшей степени влияю .ix на изменение величины надежности ИГУ.

Исследования предлагаемся проводить методом многоеариантного проектирования о использованием разработанного програмгно-методи-чеокого комплекса. Указанный метод позволяет выявить наиболее значимые инженерно-геокриологические параметры, установить активные диапазоны их значений и допустиму» точность измерении.

В главе приводятся примеры исследовании влияния инженерио-геокриологичеоких характеристик ( температуры, глубины СТС—СМС, физико-механических и теллофизичеоких свойств грунтов) на измеие-ниш насуцвй способности основания свай при использовании мерзлых грунтов по принципу I и на деформации основания при II принципе. Псфаэано. что конкретный перечень значимых инженерно-геокриологических параметров зависит от особенностей соотава и свойств мерзлых грунтов и принципов их использования в качеотве оснований. Так, для песков Надым-Пуровокого междуречья (Уренгой) наиболее значимыми параметрами являитсяі среднегодовая температура грунта и глубина СТС-СМС (I принцип) или влажность грунта, коэффициенты оттаивания и сжимаамооти (II принцип). Для пылевато-гяиниотых грунтов Ямалаі среднегодовая температура, эасоленмоотц и влажность минеральной части грунтов <1 принцип)»

’ Определение необходимых для овеопечемия заданного уровня на-

дежнооти значений гомеостатически значимых параметров и прогноз вероятности их достижения в процессе дополнительных изысканий на данном ПТК проводитоя путем анализа результатов ранее выполненного математического моделирования с использованием полученных зависимостей величины надежности от значений проектных параметров ПТГ, зависимости последних от значений парамэтров ИГУ и статистических Функций распределения параметров ИГУ.Вероятность Р(х ...и > совместного достижения необходимых значений параметрами ИГУ оценивается методами теории вероятности < Б.В.Гнеденко, А.Я.Хинчин, 1976 ). При Р <М| ...хЛ> >* 0,5 дополнительные изыскания имеет

смысл проводить, т.к. достаточна вероятность, что в пределах дан-нгг-о типа ПТК могут быть участки о инженерно-геокриологическими условиями, обеспечивающими необходимую надежность Функционирования ПТГ. При Р < 0*5 изыскания на данном ПТК не про-

водятся« Возможны случаи, когда Р < 0,5 при менее точном методе определения инженерно-геокриологических параметров (например, лабораторный метод определения осадки при оттаивании ) и Р >*0,5 при более точном ( например« испытания горячими штампами ).

Объем изысканий определяется на основе корреляционных зависимостей между прямыми и косвенными показателями параметров ИГУ или по величине энтропии <И.С.Комаров,1972)• Показано, что стабилизированная величина энтропии достаточно полно характеризует меру неоднородности параметров ИГУ и может быть попользована для определения минимально необходимого числа измерений в пределах данного ПТК. При наличии в пределах изучаемой территории нескольких типов ПТК обцее число измерений 1-го параметра будет равно

где п- • - чиоло измерений 1-го инженерно-, ^окрио-

* <1

логического параметра по 1-ому типу ПТК, к - число типов ПТК.

Экономическая целеоообразнооть проведения дополнительных изысканий оценивается из соотношений (2) и (3)■

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ.

Эффективность изыоканий во многом определяется применяемыми методами исследований. Это, в перцу» очередь, касается инженермо-геокриологичеоких параметров, существенным образом влияющих на изменение надежности ИГЦ, а, следовательно, и на качество ПТГ| температуры, глубин СТС-СМС, Физико-механических свойств грунтов. Поэтому повышение точности и уменьшение трудоемкости работ при их изучении являетоя важной научной проблемой. В направлении ее решения нами предлагается ряд новых и усовершенствованных существующих методов и способов опробования мерзлых грунтов, определения их температуры и глубин СТС, прочноотных и деформационных свойота мерзлых и талых грунтов.

Возможность применения тех или иных методов изучения свойств мерзлых грунтов и методика их проведения во многом определяится оообенноотями состава и криогенного отроения.В песчаных и пылева-то-глиниотых грунтах наличие ледяных ылирое абуслаелив >ет, так называемый, масштабный аффект ( А.Н.Козлов, 1973, И.А.Минкин, 197S, Д.С.Дроздов, 19ВЗ), т.в..зависимость значений показателей свойоте от размеров полевых и лабораторных проб, без учета которого могут возникнуть ошибки, достигающие 50-100'/. Несмотря на это, вопросы опробования мерзлых грунтов со ылировыми криогенными текотурами исследованы недостаточно и практически не отражены в нормативных

документах нл изыскания. ,

Выполненные «втором исследования позволили установить, для &ШЭ/1ичмьы, типов слоистых криогенных текотур в мерзлых грунтах количественные зависимости между параметрами их отроения и минимально допустимыми размерами проб для лабораторных и полевых определений суммарной влажности, плотности, коэффициентов оттаивания и сжимаемости* При толщине проолоев грунта и шлиров льда

1д минимальный линейный размер пробы соотавляеті

* тлх { (4) ,

1г#-ЯЦ + 1л • <">1 - 1)

где я»* и - соответственно число проолоев грунта и льда, попа—

дамцих в пробу и подбираемых интерационным методом на ЭВМ по критерию заданной точности определения данного показателя овойотв.

Разработанный опоооб опробования, засиненный авторскими свидетельствами NN 1196737 и 1270613, повышает точнооть определения показателей свойотв, т.к. ошибка за счет масштабного эффекта заранее исключается. ‘

Для определения механических свойств мерзлых грунтов разрабо*-тан комплекс полевых экспресс-методов, включающий статическое зондирование и испытания эталонных и натурных свай, который позволяет получать в процессе изыоканий большие выборки значений этих овойотв, необходимые для построения стохаотических моделей ПТГ.

Статическое зондирование в мерзлых грунтах до настоящего времени имеет ограниченное применение ( В.1_айапу1, О.Н.Исаев, М.А.Минкин, С.М.Тихомиров, А.В.Константинов, Н.А.Ыилин, Р.НипваИ:) иэ-за трудности вдавливания зонда в мерзлые грунты, отсутствия специальной методики испытаний и способов обработки результатов.

Машини исследованиями установлена техническая возможность статического зондирования в незаселенных мерзлых грунтах до температур -0,6 С, в засоленных до -3,0 Си показана его эффективность для апред,ялеиия состояния« прочностных и деформационных свойств мерзлых грунтов и несущей способности сваи. Разработаны способы статического зондирования о изменяющейся скоростью погружения зонда и испытаний статическими нагрузками на зонд« защищенные авторскими свидетельствами NN 148636В и 1574725.

Предложенная в работе методика расчета несущей способности свай в мерзлых грунтах по данным зондирования дает хорошую сходимость с результатами полевых испытаний свай (рис.4).

Разработаны методика уокоренных испытаний и конструкции эталонных свай для раздельного определения давления на мерзлые грунты 1 сопротивления по поверхности смерзания, а также устройство, позволяющее создавать и автоматически поддерживать вокруг испытываемой сваи заданный температурный режим (А.С.ЫН 1520104,1675464).

Частичная замена иопытаний натурных свай отатическим зондированием и ;пытаниями эталонных свай позволяет уменьшить трудоемкость работ в 2-3 раза и сократить их сроки в 2-4 раза.

В главе дается анализ лабораторных и полевых методов, применяющихся в настоящее время для определения деформационных свойств

, і ' оттаивающих грунтов. Показана, что наиболее достоверно деформаци-

* ✓

онныв характеристики устанавливаются по испытаниям горячили штампами. В то же премя, многие методические вопросы этих испытаний до оих пор оотаются дискуссионными. На основе проведенных экспериментов автором предложены изменения в методику, регламентированную ГОСТомі увеличить глубину оттаивания под штампом до вели-

(SO

Jso

-1

Г âeo/tpi/oj 7QcU</eC/fi/Ü /"

j ршрез _ ] О-Ґ.бл/ eyesn/f/o/t mW j ¿¿*аг-а4, -J f. 6-^.0& глмсг т Mt j ¿с-о./-е/.г, 3>3rf*o.?4 / /

/ /

/ À

. /' 3 IN \ N 4

/ \ \

□ ^ А / s \ 7 У

A/У

У У .

/ ✓ У

Г-

-J

-<■

, 7r

Рис. 4 Несущая СЛОСиб'нОСГПд осл'о£ои1/я câaü по даннь/к полевь/з: испь/танай

я) *) S) /— ооо

о) 6)

— метаутугическая сЗая туаметром 32Sмм с глуб'иной /7огруженил S.O л‘ : aj по c/nar-тичес/голге/ jortâé/paâiyf/L/h?; ¡p /?& jsna -jrot/HbtM сЗсгялг ; ,ф /?о нсгтурнь/Af сЗаям

- железобетонная сЗая селением JJ*3ûc# с ejrj/â’uHOü логрулсения S.Oм ' а) по статическому JonJapoBani/H? ' о) ко зтп>уюннли-г cótvjtfif буроза6а£га>я ■

буроолус/гная cßc/я

чины не менее» нем диаметр штампа, обработку испытаний проводить и использованием Формулы Ылейхера, а ограниченность ожимаемой зоны гывать коэффициентом М. ,

Несущая способность свай в оттаивающих или оттаянных грунтах практически может быть определена только по результатам полевых испытаний. Предлагается разработанная методика определения несущей способности свай в предварительно оттаянных локальных зонах, создаваемых в массиве мерзлого грунта, позволяющая учитывать дополнительную осадку свай в процессе эксплуатации сооружений за очет оттаивания мерзлого грунта ниже предварительно оттаянной зоны.

ГЛАВА 6. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО НАКОПЛЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ИНЖЕНЕРНОГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ.

Создание информационных и математичеоких моделей ПТГ и их исследования о целью оценки качества МГУ и планирования инженерно-геокриологических изысканий потребовали разработки информационной базы, математического и программного обеспечения* позволяющих! а) автоматизированно накапливать, хранить и обрабатывать материалы изысканий, б) систематизировать накопленную информацию и многократно ее* использовать, в) решать прогнозные эа^чи изменений инженерно—геокриологических условий с использованием методов мате этического моделирования, г) проводить ммогсаариантное проектирование оснований и Фундаментов.

Вопросы применения автоматизированных систем (АС) для накопления , хранения и обработки данных инженерно-геологических и геокриологических исследований рассмотрены в работах Р.Р.Айдагулоеа,

/ Г.Борейко, В В.Гаврилова, Е.В.Гудзенчука, Д.С.Дроздова, И.А.Ко-

нарова, С.В.Курочкина, И.Я./Іидума, В. X. Мавроди, М.А.Миннин* Ю. А. Сагайдачного, А.В.Суворина• В.Г. Тимофеева, Н.М.Хайие, В.Р'.Цы бульского, В.И.Экзаряна, В.Г.Юрьева и других.

Большинство исследователей отмечают, что применение отдемь них программных средств и частичная автоматизация обработки дан ных не дают необходимого эффекта в практике инженерных изысканииг не повышают их качества и не снижают трудоемкости. Разработанная нами АС ориентирована на ее комплексное использование в офере инженерно-геокриологических изысканий и включает» Банк инженерно геокриологических данных ( БнД )• подсистемы обработки данны• исследований свойств грунтов и разделения на инженерно-геокриоло гические элементы (ИГЭ), программные комплексы для математического моделирования температурного режима грунтов и для автомати зированного проектирования Фундаментов. Функционирование АС может происходить в среде ЕС ЭВМ или с использованием ПЭВМ типа IBM PC/AT« Осе подсистемы АС связаны между собой либо интерфейсами, либо на уровне машинных носителей.

Ооногой АС является впервые разработанный банк инженерно геокриологических данных, состояний из баз данных < БД "Объект“. “Знания", "Норматив", "Словарь“, "Справочник*1) , системы управле нип базами < СУБД >, комплекса программных модулей по обработка данных, входных и вычодных носителей информации. В БнД првдуомог рены: единая структура хранения информации по всем видан изысканий, аозпожность поиска и выбора данных по любому хранимому сзвой* ству, совместная обработка хранимых данных прикладными програи мами.

Данные инженерно-геокриологических изысканий храните либо

пообъектно в виде таблиц по отдельный видам работ <БД "Объект")* либо в виде обобщенных таблиц описаний» статистических данных» корреляционно-регреосионных уравнений по отдельным такоономичео-кин единицам природно-териториального или инженврно-геокриологи-чвокого районирования (БД"Знания")• Значения инжвнерно-геокриоло-гичеоких параметров могут хранитьоя в виде чисел, кодов или тек-ата. Структура хранения данных до определенной глубины являетоя иерархически-сетевой» но на уровне конкретных значений о точки зрения расширения поиска близка к реляционной. Предусмотри а передача информации из БД “Объект" в БД "Знания".

Для эалиои и дальнейшего использования в АС нечиоловых данных разработаны классификаторы для кодирования описательной инженерно-геокриологической информаций по воем видам изыскательских раб-/г <195 классификаторов) • 8 их чиоло входят кл«ооиФнкаторы> инженерно-геологические регионы и области» типы ПТК* списания грунтов, описании элементов ландшафта» методики работ* виды техногенных 'воздействий и нарушений» характеристики зданий и сооружения и другие.

Б главе рассматриваются также разработанные оригинальные системы контроля входных данных» запросная система» подсистемы и прикладные программы обрабрткм инженерно-геокриологических данных программы для проектирования Фундаментов на вечномерзлых грунтах* В конце главы дается технология работи о АС, включамца* подготовку данных,их гаод, обработку н выдачу данных из БД <(&н*ния”« 64

"Объект” и БД "Норматив” в режиме функционирования прикладны> программ или справочном режиме для получения информационных »^де~ лей ПТГ.

ГЛАВА 7. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НА ЭВМ

ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ .

• ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКОГО ПРОГНОЗА.

Оценка качества ПТГ вкличает в виде важнейшей составной чао-ти прогноз изменений ИГЫ в результате еотеотвонной динамики природных Факторов и техногенных воздействий. В первум очередь, зти изменения сзязены а тепловыми процессами» происходящими б грунтах и определяющими» в сзо» ачарэдь , соотолниа V оаоиотва грунтов и развитие крипгокмых прсцессоз.

Нгийолеа универсальным методом прогноза температурного режима мерзлык, проперзамцих и оттаизаюыих грунтов язляэтоя математическая кодалироаанив на ЭВМ о использозаниэм чиЗ«"СННЫЯ методов.

Для решения конкретных тепловых задач разработан ряд 2.0ГС2” ритмов и программ ( Н.А.Бучко. Ю.С.Даниэлян, И.И.Демин, С.П.Дмитриева, Л.А.Каздоба, И.С.Клейн. М. С.Краса, Я.А.Кроник, В.Г.Меламед, М.А.Минкин, А.А.Никонова. А.Р,Павлов, Н).С.Лалькин, А.А.Плотников , Н.В.Серегина, А.С.Тетельбаум, Л.Н.Хруоталвв, Л.И.Ыипицина, ,П.А.Яницкий и другие). К сожалению, оценить эффективность большинства разработанных программ весьма затруднительна, т.к. оопао-тавление их работы на широком круге задач на проводилось. Кроме того, использовать многие программы, предназначенные для решения научно-исследовательских задач, при изысканиях на предотавляется возможным, либо из-за специфических особенностей их алгоритмов, либо по причине несоответствия требованиям к программной продукции для массовых расчетов.

В связи о этим, для прогнозирования температурного 'режима грунтов при многовариантном моделировании природо-техничеоких

геосистем разработан унифицированный программный комплвко, включаючий оледунщие математические модели тепломасооперенооаі де— терминированные и стохастические, одномерные и многомерные) а прямоугольной и сложной границей области иооледования, о различными типами граничных условий, о наличием внутренних источников и стоков тепла, с фильтрацией Подземных вод, с учетам неоднородности ооотава, ооотояния и овойств грунтов, о различной температурой начала Фазовых переходов вода-лед и вода-пар, о фазовыми переходами в диапазоне температур и т.д.

В работе даютоя описания программ, входящих в комплекої математическая постановка, метод и алгоритм решения, структура про-* -рампы. Имеющийся набор программных оредотв позволяет выбирать ' 4ля конкретных раочетов математическую модель и программу, наиболее адекватно отражающее особенности прогнозируемого процесоа □ учетом требуемой точнооти прогноза и достоверности иоходных данных. .

При» раммный комплекс опробован на широком круга задач Прогноза температурных полей в грунтах в услэаиях естественного теплообмена и при его нарушениях, вызванных строительством и эксплуатацией различных сооружений. Точность получаемых результатов уценивалась путем сравнения о точным решением аь ,амодалиной зад»“* чи Стефана, о данными натурных наблюдений, о повторными расчетами по другим программам. Помазано, что относительная ошибка а определении глубин СТС-СМС составляет 1-10'/., в определении темпера- 1 тур грунтов 3-20*/,

Разработана методика использования программного комплекса для моделирования температурного режима грунтов при геокриологи-

песком прогнозе с использованием детерминированных или стохасти

ческих <детерминированно-стохаотических) моделей ИГУ. Рассмотрены особенности подготовки и задания входных данных: расчетной области, начальных и граничных условий, Физических и теплофизически> свойств грунтов? технология проведения моделирования в пакетном и диалоговом режиме? обработка и интерпретация выходной информации.

Возможности математического моделирования по предлагаемой методике показаны на примерах решения ряда прогнозных задач на детерминированных и стохастических моделях.

ГЛАВА 8. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ НАУЧНЫХ ОСНОВ ИНЖЕНЕРНОГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИИ.

Разработанные в предыдущих главах научные основы инженерногеокриологических изысканий выли практически использованы при проведении изыскательских работ на Уренгойском месторождении газа. Это крупнейшее в мире нефтегазоконденсатное месторождение расположено в северной части Западно-Сибирской плиты в предела к Пур-Надымского междуречья и южной чаоти Тазовского полуоотрова. Протяженность месторождения с юга на север составляет 180 км. Интенсивное освоение и создание градопромышленных ПТГ, включая газопромысловые, газотранспортные, градостроительные и другие, на чалось с начала 70-х годов и продолжается в настоящее время.

По характеру инженерно-геокриологических условий территорию Уренгойского месторождения можно условна разделить на две крупные части! южную и северную, В пределах южной чаоти, ограниченной на севере р.Арка-Есета-Яха, в геологическом разрезе преобладают песчаные отложения аллювиального, озерно-аллювиального и прибрежно-

морского генезиса, представление, в основном, песками мелкими и средней крупности. Глимиотые грунты имеют здесь локальное распространение на отдельных участках, а также встречаются в песчаной толке в виде линз и прослоев талииной от нескольких сантиметров

ДО НВОКОЛЬКИХ I.eiTpOB.

В «армировании геокриологических уоловий ведуцая роль в этой части месторождения принадлежит геологическим и гидрогеологическим Фак.орам. Как правило, песчаные грунты либо талые, либо мерзлые высокотемпературные ( И...-0,3 С ), наличие прослоек суглинков и глин приводит к образовании вечномерзлых грунтов с температурами -0,3,...-О,8 С и лишь на отдельных участках ( плоские заболоченные берега озер, грядово—мочажинные болота > температуры понижаются до —1,0....-3,0 С. Мерзлые грунты, как песчаные, так и глин ютые имеют, в основном, маосивнум криогенную Текстуру.

Преимущественное распространение песчаных водопроницаемых грунтов, близость водных артерий создают благоприятные условия для циркуляции в них подземных вод и инфильтрации атмосферных осадков. Их те. ювов влияние способствует образованию таликов глубиной до 1S-20 и более метров и участков несливаюмихся вечномерзлых грунтов. ' ; '

Для северной части месторождения характерно сплошное распро-

• • отранение вечномерзлых грунтов« как правило, сливамцегооя типа, с ' ’ ■ температурами -0,5.,..-5,0 С. В геологическом разрезе здесь преобладают морские и оэерно-аллмвиальные отложенм«*, представленные глинами» суглинками, оупеоями и пылеватыми пескаии. Вечнонерэлые грунты,в основном, льдистые, сетчатой И СЛОИСТОЙ криогенной ТБ о— туры. ‘

В предпровктный период в предела Уренгойского месторождения была выполнена инженерно-геокриологическая оъемка маоштаба 112300(3

< ВСЕГМНГЕО и Фундаментпроект ). Материалы этой съемки чаотично ( данные дешифрирования аэрофотоснимков, маршрутных наблюдений, инженерно-геокриологическое описание и опробование скважин, температуры грунтов, глубины СТС-СМС) были введены в БД “Знания".

Это позволило создать информационные модели ИГУ различных типов ПТК, выделенных на основе ландшафтного метода (Методическое руководство по инженерно-геологической съемке..., 1978| Методика мерзлотной съемки, 1979 ). Учитывая, что связь ИГУ о типами ПТК и отдельными компонентами облика пооледних имеет вероятностный характер (Д.С.Дроздов, 1983t С.Н.Чекрыгина, 19ВЗ| М.А.Минкин, 1983) Е.С.Мельников, 19ВЗ| В.В.Кюнтцель, 1986),была оценена путем математического моделирования надежность инженерно-геокриологичеоких параметров на составленной специальной инженерно-геокриологической карте масштаба 1|23 000.

Под надежность» в данном олучае понимается вероятнооть того, что значение параметра Xi будет находитьоя в пределах заданного интервала картирования.т.е. £i -< XI “< XI. Оценка ИГУ для размещения объектов газопромысловых ПТГ проводилась по методике, приведенной в главе 3. В состав объектов входили! уотановки комплексной подготовки газа ( УКПГ), вахтовые комплексы (ВК), кустовые плоцадки газовых окважин (КП)^газопроводы—шлейфы от газовых скважин к УкПГ ( ГЧ ), межпромысловый газовый коллектор <ГК) и другие объекты.

При построении математических моделей ПТГ и, проведении моделирования конструктивные и технологические особенности У1 азанах

сооружении учитывались заданием разных значений управляющих проектных параметров (нагрузки, допустимые деформации, глубина заложения фундаментов) и использованием различных критериев качества для ■ еатехническаи подсистем» < таблица 2: пропадания, шлейфы -критерии 1-3, газовый коллектор - критерии 4-6).

Устойчивость геотехнических подсистем ЦКПГ, ВК, КП определялась при I и II принципах строительства для условного фундамента (до глубины 4,0м - квадратный столбчатый Фундамент, ниже до 1Вм - сваи железобетонные оечением 30 х 30)| для ГЫ - при I принципе для свайных опор сечением 30 х 30 он и глубиной заложения 4-10м и для поверхностных опор в виде прямоугольных плит площадь* 1м5 для ГК - при I принципе (среднегодовая температура газа отрицательна) и подземной прокладке.

В результате моделирования получены величины надежности МГЦ (та лица 4) для основных типов ПТК, выделенных при районировании. Анализ результатов показывает, что наибольшей надежностью ИГУ в зоне непосредственного воздействия ЫКПГ, ВП, КП, ГЫ при использовании грунтов оснований в мерзлом оостоямии (1 принцип) обладают плоские торф»ники о оотаточно-мочажинным микрорельефом (ПТК 4г,д) и тундровые плоские и мелкебугристые поверхнооти (ПТК 6в,д). В то же время для первого типа ПТК характерна слабая устойчивость (Р=0,36) к развитию термокарста.;При использовании грунтов в оттаивающем и оттаявшем соотфянии (II принцип) наибольшей надежностью ИГЦ <Р=0,75-1,0) геотехнической и природной.подсистем характеризуются ЗЯЛ1 оенные пологоволниотые дренируемые поверхнооти о бугристо-западинным микрорельефом (ПТК 1а). Для прокладки ГК наиболее надежны (Р=0,В0) плоские кочковатые поверхности о грядово-

Значение надежности инженерно-геокриологических условии ПТГ

Таблица 4

Индекс: Вне зоны воздействия оо— : В зоне воздействия сооружений (геотехническая подсистема)

ПТК : оружений (геокриологи- I-------------------------------------------------------------------------------------

I чеокаи .подсистема)--------I ЦКПГ : Вахтовый :Кустовые пло-: Межпромысло-: Сборные кол:----------------------------1 : поселок гцадки скважин: вый газовый :лекторы (шлейфы)

: ЫстоИчив ЇОСТЬ к образование: * — •: коллектор :

• -—— — —————і N*400 кН, 1 N=200 кН, < N=150 кг*. : —— А=330мм, про-

: і 1 крио-: : Б«12 см* 1 5=15 см. 1 5=20 см* 2 Л *1420 мм, : кладка надзем-

: 1 : ген- г :4іу6»0.004 г 4#=0 306 и ^ не нормир. 1 Р«=7,3 МПа, : ная N=70 кН,

І терно-1 форм : ного г сум-: 1 прокладка : А »18 см

хкарота: пуче- ■2 рас- : мар-: принцип * принцип 1 принцип 1 подземная 2

: х ния : трвс-: НО 1 1 : : — 1 ; на ло-

: і : киеа—; : І II I І II г 1 IX : Т«ІА =-50 С * на | верхн.

: і 5 мия і 1 - : : ТГ4»Л “+34 С * сваях : опорах

1а і 1.0 1 1.0 : 1.0 : 1.0 і 0.11 1 0.75 : 0.23 : 0.97 : 0.25 : 1.В * 0.60 : 0.75 : 0.40

16,А * 1.0 •• 1.0 : 1.0 8 1.0 і 0. 16 : 0.38 < 0.44 : 0.50 * 0.41 : 0.69 * 0.40 : 0.72 : 0.40

Зв ,г : В. 37 ■ 1.0 : 1.0 * 0.37: 0.62 ! 0.0 і 0.75 : 0.0 : 0.78 : 0.0 * 0.80 : 0.85 * 0.80

4г,д : : 0.36 1 1.0 : 1.0 : 0.36: 0.93 : 0.0 : 1.0 : 0.0 * 1.0 : 0.0 1 0.0 : 1.0 * 0.0

За,б » в. ев г 1.0 : 0.54 : 0.4В 1 0.ВВ : 0.0 * 0.96 : 0.0 • В. 96 : 0.0 : 0. 50 : 0.92 : 0.50

6а.д і 0.96 і 1.0 : 1.0 : 0.96: 0.82 : 0.0 I 1.0 : 0.0 : 1.0 : 0.0 : 0.60 : 0.98 : 0.60

N — передаваемая нагрузка от сооружения,

Цсловные обозначения : Бтах — максимальная осадка основания,

л!/с — относительная разность осадок,

А - разность осадок двух соседних опор.

А. - диаметр трубы,

Р - давление газа в трубе.

-5*

- 4А -

мочажинными участками (ПТК Зв,г>. С учетом полученных данных рассмотрены варианты размещения объектов ПТГ и проведено планирование дальнейших иэыокательокиу работ.

Для площадки УКПГ выбран вариант размещения на ПТК 1а о использованием грунтов основания по II принципу. Так как величина надежности ИГЦ для него <Р”,73) ниже расчетного уровня (РрС1,В), то была оценена целесообразность дополнительных изыскании.

П1|. 1а характеризуется (таблица 3) песчаным разрезом грунтов и примерно равным соотношением таликов и участков мерзлых грунтов. Выполненные исследования показали, что гомеоотатически значимыми инженерно-геокриологическими параметрами в данном случае являются глубина залегания кровли вечномерзлых грунтов Нвмг и коэффициенты их оттаивания АЪИ и сжимаемости 8 . Необходимый

уро1 ->нь надежнооти может £ыть достигнут при размещении сооружений УКПГ на учаотках распространения многолетних таликов ( Нвмг > 15,0 м ), либо мерзлых грунтов о АЪЬ “< 0,0023 и 8 =< 0,043 МПа при их предварительном оттаивании до глубины 10м.

Вероятн 'сть нахождения таликов при дополнительных изысканиях на площадке 3-го варианта У'.ПГ равна 0,501 вероятность определи-ния указанных значений А1И и 8 • при испытаниях горячими «темпами - 0,51, лабораторным методам - 0. .

. г

Таким образом, на стадии проекта, целесообразно выполнять ' ✓

бурение скважин для уточнения распространения мерзлых и талых грунтов в предгпах данной площадки и испытания 'орячими штампами. Необходимый объем работ, определенный по графикам энтропии, составляет 15 скважин и 10 испытаний штампами! стоимость изыскании -

- 33 тыо. рублей (сборник цен, 1982г.).

Изыскания экономичвоки целесообразны, т.к. иокличение предварительного оттаивания стоимостью 233 тыо.рублей при уотройотвв фундаментов на талых грунтах может дать экономический зффокт Э » 233 т • 0,5 - 38 т - 79,7т руб.

В результате проведенных изысканий на плоцадке УКПГ установлено, что ЗЗУ. плоцади занимают учаотки талых грунтов, 1ИУ. — мврз-/1ых с Нвмг от 10 до 13м и 35/4 - учаотки мерзлых грунтов оливаюце-гося типа и наодиваюцегооя о Нант ненаа Ю м. Значения не

превышают 0,0022 и б - 0,035 МПа . Полученные параметры ИГК

обеспечивают требуемый уровень надежности геатечничаокой подсистемы ПТГ (Р ~ 1,0) и дальнейших изысканий для целей повышения Р не требуется.

В то же время, имеющейоя информации недостаточна, чтабы судить о распространении мерзлых и талых грунтов в контурах отдельных сооружений ЫКПГ и, оледовательно.баз дополнительных изысканий нельзя отказаться от предварительного оттаивания грунтов.

Экономическая целесообразность проведения изыоканий на стадии рабочей документации рассмотрена на примере технологического корпуса ЦКПГ.

При вероятности Нвмг >« 10 м, равной 0,65 для всей площадки 1ЖПГ,дополнительное бурение 13 скважин в пределах технологического корпуса может дать экономический аффект 12 тыо.руб.

Аналогично ЫКПГ дана оценка ИГУ для площадки ВК.На размещение КП накладывается ограничение по их приуроченности к местоположении газовых скважин, С учетом допускаемых подвижек площадок а пределах 30—100м, для асах КП может быть обеспечена Р“I,0 без дополнительных инженерных изысканий Г за исключением дб ■< пло-

кадок, характеризующихся недостаточной устойчивостью к развитии

термокарста ( Р “ 0,37 и 0,36 оостветотвенно ). Для этих площадок необходимо провести болев детальное изучения этого процеооа и разработку мероприятие по «го предотвращению.

Оценка надежмооти ИГУ гаэоправодов-шлейФаа (ГЫ> проводилась применительно к надземной прокладке на свайных или поверхностных опарах. Показано (таблица 4),что наиболее эффективна в данных инженерно-геокриологических уоловиях использование свайных опор. Было рассмотрено 2 варианта проложения траоо ГЫ. Первый (первоначальный) имел обчум протяженность 14050 м, «горой - 12425 м. Надежность ИГУ каждого варианта определялась по средней величине п

надежности Рср “ Р» * 1-1 /.^.4.1 , где Р1 - величина надеж-ноати ИГУ для 1-го уч^ьтиа ПТК, пересекаемого траооой, 1.1 - про-тяжгчнооть 1-г*=-*^<аотка. ■»-

юкаэано,что второй вариант трассы предпочтительнее, как по

Дополнительные изыскания при применении свайных опор могут не производился, т.к. необходимый уровень надежности ПТГ достигается конструктивным пут ’mi при глубине погружения овай 6м-

- Рср«0,9В, при 8м - Pop « 1,0.

Были раоомотрены также ИГУ двух вариантов трассы ГК. Для пе-

рвого из них, протяженностью 6000 м, соединяющего две УКЛГ па *

прямой, получена Pop “И,54| для второго, протяженностью 6100 м, Рср«0,б1, Такие образом, предпочтительней вторг * вариант, хотя и У него величина надежности ниже требуемого уровня.

Проведенный анализ показал, что низкие значения надежности геотехнической подсистемы связаны о большими напряжениями а трубе

'его длине, так и по большей надежности ИГУ.

газопровода на ПТК За,б и Ьа,д, обусловленными морозобойным рао-треокиваниеми пучением грунтов, а также недостаточной уотойчи-воатьи против воплытия на ПТК 5а, б> .

Учитывая, что при построении моделей ПТГ использовались обобщенные значения величин пучения, напряжений от морозобойного растрескивания и показателей прочнооти грунтов (С.Е.Гречикев, d.Л.Невечеря,*19831 И.Г.Коробанова, Т.В.Нефедова, 1983), для повышения надежности подсистемы, было рекомендовано, в т парвум очередь, прсэеоти экспериментальные исследования по уточнении значений указанных параметров. '

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По основным направлениям проблемы инженерно-геокриологических изысканий в работе выполнен ряд обобщений и принципиально важных теоретических, методических, экспериментальных и практических разработок. Это позволило ооэдать научно-методические основы инженерно-геокриологических изысканий, базирунниеоя на вет роятноотно-статистическом подходе к качеству природно-технических геосистем (ПТГ) и эффективных методах исследований для обеспече-. ния этого качества .

. Основные результаты выполненных исследований и выводы, опре-

деляющие научное и практическое значение диссертационной работы сводятся к следующему.

1. Впервые разработана и теоретически обоонована методика количественной оценки инженерно-геокриологических условий по величине надежности функционирования геотехнической и» природной подсистем ПТГ, которая учитывает отатиотичеокум неоднородное w при-

родных параметров геооиотем и вероятностный характер их изменений при техногенных воздействиях.

предложены критерии качеотва подоиотем ПТГ, включамция устойчивость по предельным соатояниям и устойчивость к деструктивным криогенным процеооам.

Разработан метод оценки ИГЫ о использованием информационны* и математичеоких моделей ПТГ•

Инф ^мационные модели ооздаютоя путем специальных запросов к разработанному банку инженерно-геокриологических данных и позволяют производить оодержательный анализ ИГЫ рассматриваемой геоои-отены.

На математичеоких моделях производится многовариантное ото-' хаотическое моделирование на ЭВМ , определяется величина надежности МГЦ по каждому варианту ПТГ и выбираютоя лучшие варианты.

2. Разработана методика планирования инженерно-геокриологических изысканий, основанная на управлении параметрами проектной модели ПТГ. Предложены методы I а) оценки значимости инженерно-геокриологических параметров с использованием метода многопа-риантного проектирования на ЭВМ» 6Д- определения вероятности получения в процессё изысканий требуемых эначенгм этих параметров»

в) установления необходимых объемов работ. Доны критерии инманер-но-геокрк алогической и экономической целесообразности проведения

' ✓

изысканий.

3. Разработаны новые и усовершенствованы суцествумцие полевые методы исследований инженерно-геокриологических параметров, в наибольшей степени влияющих на надежность ИГЦ| температуры, глу-

ин СТС-СМС, Фиэико-механическнх свойств мерзлых и оттаивающих

грунтов. .

Разработан способ опробования мерзлых грунтов со ылирс^выми криогенными текстурами, повышающий точность определений оуммарной влаюнооти, плотности, коэффициентов оттаивания и ожимаемооти мгрзлых грунтоз за счет учета масштабного эффекта. Для определения механических свойств мерзлых грунтов предложен комплеко полв-йых экспресс-нетодоз, включающий отатическоо зондирование, испытания эталонных и натурных свай, что позволяет уменьшить трудоемкость работ и сроки их выполнения а 2-4 раза.

Разработаны споообы статического зондирования мерзлых грун-тоа с изменяющееся скороотью погружения зонда и статическими нагрузками на зонд, а также методика расчета нооуцей способности, свай по данным зондирования.

Предложены изменения в мэтодику проведэния и обработки результатов испытаний горячими штампами, уменьшающие ошибку определения деформационных характеристик оттаивающих мерзлых грунтоо за очет болео точного моделирования напряженно-деформируемого состояния массива грунта при испытаниях. Разработана и опробована в широких масштабах методика определения несущей способности свай в предварительно оттаянных локальных зонах массивов грунта, позволяющая прогнозировать дополнительную осадку свай в процеосэ эксплуатации сооружений.

4. Сформулированы основные принципы автоматизированного накопления и обработки данных инженерно-геокриологических изысканий для создания информационных модэлей ПТГ, и разработана АС их реализующая в состава: банка данных (БнД)| подсистем обработки Физико-механических свойств грунтов, разделения на ИГЭ и построения

обобщенного инженврно-геокриалогичеокого разреза) программных комплексов для математического моделирования температурного режима грунте.9 и автоматизированного проектирования фундаментов.

Впервые создам банк инженврно-геокриологичеоких данных, в отруктурв которого функционирует пять баз даннмхі ' Объект , Знл ния", "Норматив", "Словарь", "Справочник”. Разработаны классификаторы для кодирования инженерно-геокриологической информации по воем видам изысканий, машинноориентированныа формы полевых документов, сиотама контроля входных данных, запросная система, прикладные программы обработки. Отработана технология работы о автоматизизироаанной сиотемой при инженерно-геокриологических изысканиях.

3. Создан унифицированный программный комплеко для математического моделирования процоосов тепломаоооперенооа в.мерэлых промерзающих и оттаивающих грунтах, включающий одно-, двух- и трехмерные детерминированные и отохастические модели.

Разработана методика использования программного комплекоа при геокриологическом прогнози и показана ое зффективнооть на примерах реыгния ряда практических задач.

Практическое применение разработанных научных основ инженерно-геокриологических изысканий показано на примере природно-техничеоких геосистем Цренгойскогс^ месторождения газа.

Выполненные исследования по оценке инженерно-геокриологичео— них условии позволили разработать рекомендации по рациональному размещению объектов газопромысловых ПТГ, техническим решениям основания и фундаментов, природоохранным мероприятиям, а также запланировать оптимальный объем изысканий.

7. Дальнейшие исследования по наотояшей проблеме заключаются в разработка* '

- инженерно-геокриологической классификации природно-техничеоких геосистем и на ее основе их. математических моделей!

- критериев экологической устойчивости природной подсиотомы ПТГ|

- количественных методов прогноза изменений саойата мерзлых грунтов и развития криогенных процессов при техногенных воздействие

# ■

ЯХ1

- новых эффективных экопресо-методов полевых иоолвдований инже-нерно-геокриологичвоких параметров|

- методики автоматизации и компьютеризации полевых и камеральных изыскательских работ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Программирование задачи а прогнозе изменения мерзлотных условий для решения на электронной вычислительно* машине БЭСМ-2М.

СВ."Материалы по проектированию оложных«фундаментов и по производству изысканий", вып.7, ЦБНТИ, М., 1967, 0.45-52, (совместно с А.И.Лавковичем и К).Н.Андреевым).

2. Прогнозирование температурного режима грунтов оснований Вилюй-окого сажевого завода с помощью ЭЦВМ. Сб. "Мерзлотные исследования“, N 9, МГУ, - М., 1969,0.196-197.

3. Прогнозирование изменений мерзлотных уолрвий при отроительотве о применением ЭЦВМ. Тезисы докладов Всесоюзного совещания па мерзлотоведению, МГУ,— М.,1970,с.206-207,( совмеотно о' П.В.Леоновым и А.В,Сувориным).

4. Методика инженерно-геологических изысканий трасо магиотральных

трубопроводов в облаоти раопроотранения вечномерзлых грумтоэ. Там же, о.2В4-2В5, (совместно с Г.И.Кулагиным). '

3. Кодирование данных мерзлотной инаенЕрно-геялогичсской съемки для обработки на ЭЦВМ. Рефер.сборник " Инженерный изыскания в строительстве", серия II, вып.3(21), - М., 1973, о. 33-37, ( совместно о М.И.Пономаревой и А.В.Сувориным).

6. Мерзлотная инженерно-геолсгичеокая сьемка трасс магистральных трубопрородов. Доклады и сообщения II Международной конференции по мерзлотоведению, вып.7,-Якутск, 1973, с.134-161.

7. Мерзлотное инженерно-геологическое районировании для целей линейного строительства. Сб. "Материалы по проектированию олояных Фундаментоз и по производству изысканий ", вып. 14, ЦБНТИ, - М., 1974, 0.25-40, (совместно о И.М.Бойковой » А.А.Маслоамм и др.>»

8. Определенно оптимальных размеров образцов при опр'обсаании мер-

злых грунтов слоиотсй криогенной текстуры. Сб, "Материалы по проектировании сложных фундаментов оонования и .по прсизоодству

изысканий", вып. 15, ЦБНТИ,- М., 1975,0.3-4’.

9. Оценка устойчивости мерзлотно-грунтовых условий траоо линейных сооружений. Тезиоы докладов научно-ррактичвекого семинара,Тюмень, 19В0,о.126-123, Чсозмеотно о И.М.Бойковой , В.А.Краплчгвой).

10. Особенности опробования мерзлых грунтов слоистой криогенной

. \ текстуры. Сб. тезисов докладов "Исследования ссотава, строения и • /

свойотв мерзлых, промерзающих и оттаивающих пород с целью наиболее рационального проектирования и атроитвльстьа", МГУ,- М., 1981, с.7-8. .

11. Исследование физико-механических свойств оттаиваюцих и талых шунтов полевыми методами. Там же,о.104-105,< совместно о А.А.Ко-

лесовыи и Н.А.Ыилиным).

12. Задачи и методы геонриологического прогноза при изысча^инх. Тезисы доклада совещания "Геокриологический прогноз п осопиэвемых территориях Крайнего Севера", ВСЕГИНГ£Ог - Mr »1702,о. 14-19, (ооэ-моотно с В.В.Баулиным, Г.И* ДуСЗиковым, Ю.Т-Цваркинын) -

13. Особенности крупномасштабного мерзлотно-иня&нэрмо-гвологичео-кого картирования.Тозисы докладоз Всесоюзного научно—технического семинара "Состояние и перспективы инжэнирно-гио/югическсго карти-ророиания и съемок", ВСЕГИНГЕО,-М., 19ВЗГ с.54-35.

14. Опыт разработки и применения автоматизированной сиотамы ”Бамк иняенерно-геологичэских данных". Экспресс-информация “Спзциальныа отрситэльные работы*', own, 7 , -М. , 1983,0.7-11, (соэмеотно о А.В.Су-ион иным)►

15. Классификаторы для кодирования данных инженярма-геологических изысканий. Там же, аып.7.,-М.,1985, c.2Q-27i (oodmsotho о И.М.Бо-

йкоаой)•

16. Результаты определения осадок оттаиыакыих эетчномврзлых грун-

тоо. Там же?, вып.8, -П., 19135» о.24-29, (совместно о А.А.Колесовым и АР.). ’

17. Основные принципы создания подсистемы САПР "Банк инженерногеологических даннмк". Там же, вып. 12, - М., 1983* 0.24-20*

19. Использование ЭВМ для обработки данных инженарно-гоологичео-ких изысканий. Там же, ыып.З, - И., 1936, с.23-32, (совместна о

А.В.Суиориным м А.Ю,иаталовым).

19. Опыт испилъзонания эталонных сваи для определения несущем і-лособности производстыенных. Там же, вып. 12, - М., 19ВЬ, с. 18 —

- 23, (совместно с Н.А.иилиным и О.Л.Зелынцоеой)*

20. Математическое моделирование процесса парооттйивания вэчно-мерзлых грунтов на ЭВМ. Журнал "Основания, Фундаменты и механика грунтов", N 2,-М., 1985, с.22-25, (созмеотно с С.П.Дмитриевой).

21. Определение неоуней опособнооти свай в вечномерзлых грунтах

тичеоким зондированием. Журнал " Осноаания, фундаменты и механика грунтов", N 2, 19В6, 0.18-20, (соомзотно с Ш.Г.Тра^имвмкоаым. и

В.И.Гвоздиком).

22. Влияние .изменчивости инкЕнарно-гвокриологических паргматроа

на надежнооть вечномерзлых грунтоэ оснований ссюруиэний. Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического семинара "Пространственней изменчивость инженерно-геологических условий и методы се изучения", ВСЕХИНГЕОт-М. , 1987 г 0.24-29. •

23. Инженерные изыскания для строительотоа. СоставлЕниэ прогноза изменения температурного режима вечномерзлых груитоа чир/шнными методами ( РСН 67-37 )> Госстрой РСРСР, -И,» 19Е37, 6Вс»т( соамес-

'тно о о А.И.Левковичем и др.). . . ‘

24. Автоматизированная система обработки и хранения инженерно-ге-окриалогичес их данных.Сб.научных трудов ПНИИИСа, Стройнздат ,•* М., с.19-26, ( сооместно о А.В.Сувориным и .ДР.)-

25. Рекомендации по методике изучения состава и физико-механических свойств четвертичных отложении севера Западной Сибири, Стрсй-иэдат, - М., 1988, 96о. , (оовмеоті-ю с И.Г.Коробановой и др.}*

26. Оценка длительной прочйЬоти мерзлых грунтои по данным статического зондирования. Экспресо-информ. "Специальные строительные работы", вып. 7, - М., 1988, о. 20-23, < соомвотно о В.О.Царевым и О.Н.Иоаевым ).

27. Рекомендации по создании) и использованию автоматизированных

территориальных банков инженерно-геолзгических данных.НПО “Строй-изыскамия" М., 19В0, 36а< , (совместна с И. М. Бойковой и др.)'.

20. Полеоыэ мэтоды исследования физико-мэханичоски>: свойств вечномерзлых грунтсп. Журнал "Основания, Фундаменты и механика грунтов", N 2. 19В9, о.И-14, (оовмеотно о А.И.Кузаняткиным и Н.А.ЫИ-линым).

29. Геокриологическая характеристика Северной зоны континентального региона (Мордыяха - Хойскзя пЗлготь.). В кн. I Геокриология СССР. Западная Сибирь, Нэдра, - М., 1989» О.239-210, (совмотно о

Г.И.Дубикозым и И.М.Бойковой).

33. Принципы рационального использования и охраны геологической среды. Рациональное освоение территории. Таи ка, 0.434-441, (совместно о С.Е.Гречищевым м др.),

31. 06 одном подходе к разработке баз инженерно-геологических

данных. Сб. "Проблемы и перспективы математизации и компьютеризации геологии", Наука, - М., 1909, 0.36-63, (сопиаотно о С.В.Курочкиным) . ■ •

32. Уотойчивооть инженерно-геокриологических уоловий при строительном освоении газовых месторождений Западной Сибири. Тезисы докладов Всесоюзного семинара "Рациональное природопользование п криолитозоне", Якутск, 1990, 0.71.

33. Оценка насуцей опособнооти свай о засоленных мерзлых грунтах по результатам испытаний эталонными сваями. Экопресо-информ."Специальные отроительные работы", вып.7,-М., 1991, о. 11-19, (совместно о А.И. Никоновым и др.).

Авторские свидетельства!

34. А.С. БУ N 1196737. Споооб определения суммарной влажности

нэрэлого грунта# Б. И. О, N 45» 19G5» (совместна с В,&шП&£}ЛО£иы <м

35с А*G. SV N 127Q613. иотдноака лля вырозодма -проЗ из кгрзлсго грунта* Б.И.О. N 42, 1906, (cosmgothq с 0*А%Черсп&нсэгим и Б.А.Пй-илсзым)•

3ii- A.C. EV N 152010^* Устройотоэо для спрс/шленил и&оун&я cnucos-

мэоти мерзлого грунт*. Б Л-1.0. N 41,19С9, (ссзмгсгно с А-А.Колйсо-оым и ар ).

37* А»С. BV N 1Л0656В. Cnaood зондирования грунт« С»Ив0. N 22 v 19Q?7<сиамиотмо а Н.А.иилияын t-з О.М.ИсйдНзым)»

ЗВ. A.C. GV N 1574723. Способ испытания грунта зондированием, Б*М.О. N 24» 199Gt <соимвотно о Н.А«Ыилимым и С.И.11с£&оим)• *

39* А*С,. 6V Ы 1&734В4. Способ опредэлбгнии нооуцвй способности со«и о иаралан грунта«- SS*lU0« N 33 « 1991, (ооам^ст^о о Н.А.Ыили-иын ) .

0*А. Чорапбнооыи).

Участок мноиительмой техники вони амн ссср

ЛОДП. К ПЕЧАТИ '' f(fV3. ЗАКАЗ //? ТНРАЙ {QQ ЗСЗ.

Информация о работе

Минкин, Марк Абрамович
доктора геолого-минерал. наук
Москва, 1992
ВАК 04.00.07

Автореферат

Похожие работы