Разработка технологии повышения долговечности химически укрепленных защитных грунтовых конструкций подземных сооружений

Хажеинов, Константин Владимирович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка технологии повышения долговечности химически укрепленных защитных грунтовых конструкций подземных сооружений
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Разработка технологии повышения долговечности химически укрепленных защитных грунтовых конструкций подземных сооружений"

На правах рукописи

Хажеинов Константин Владимирович

УДК 622.25; 624.138

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ХИМИЧЕСКИ УКРЕПЛЕННЫХ ЗАЩИТНЫХ ГРУНТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Специальности: 25.00.22 - «Геотехнология (подземная, открытая и строительная)», 25.00.20 - «Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2005

Работа выполнена в Московском государственном горном университете.

Научный руководитель

кандида! технических наук, профессор

КУЛИКОВ Юрий Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

КУЗЬМИН Евгений Викторович

кандидат технических наук, зав. лаб. «Подземгазпром»

ТАВОСТИН Михаил Николаевич

Ведущее предприятие:

ОАО Горнопроходческих работ №3

Защита диссертации состоится « м » декабря 2005 г. в «. часов на заседании диссертационного совета Д 212.128.05 в Московском горном университете по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.

Автореферат разослан «¿]>> ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета док. техн. наук., проф.

КРЮКОВ

Георгий Михайлович

23420

12-2410!

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Обеспечение безаварийного функционирования в течение всего установленного срока при технической эксплуатации подземных сооружений, являющихся важнейшими элементами современной городской инфраструктуры, требует дальнейшего совершенствования способов управления состоянием химически укрепленных грунтов при создании защитных грунтовых конструкций вокруг подземного сооружения.

Материалы и конструкции обделок подземных сооружений не всегда обеспечивают необходимую надежность подземного сооружения, а следовательно, нормальное его функционирование в течение заданного срока службы. Например, до 5% эксплуатируемых канализационных тоннелей в Москве ежегодно требуют капитального ремонта из-за отказов обделок, вызванных агрессивным воздействием внешней и внутритуннельной среды и других подобных условий эксплуатадии.

На капитальный ремонт таких сооружений тратится порядка 40-45 тыс. рублей на 1 м тоннеля. До 30% от первоначальной стоимости строительства расходуется на ликвидацию отказов, возникающих значительно раньше прогнозируемого срока, при эксплуатации коммунальных тоннелей. В результате развития высотного строительства в больших городах неизбежно возникают значительные нагрузки на обделки эксплуатируемых подземных коммунальных тоннелей. В этих условиях становится технически, экономически и экологически целесообразным вовлечение в постоянную работу - на всем протяжении эксплуатации подземного сооружения - защитных грунтовых конструкций, созданных с помощью химического укрепления грунтов, которые в настоящее время рассматриваются наряду с другими специальными способами, как спецспособ на время строительства.

Научные и методологические основы процессов изменения строительных свойств грунтов за счет физико-химического воздействия на них в настоящее время дос гаточно хорошо разработаны с технологической точки зре-

ния, а также с позиций результатов, полученных на период строительства подземного сооружения. Поведение химически укрепленных защитных грунтовых конструкций на период эксплуатации подземного сооружения не всегда ясно, так как вопрос об их долговечности и способах ее обеспечения теоретически не рассмотрен, отсутствует достаточный опыт проведения оценки качества самой защитной конструкции и научное обоснование параметров технологий, способных обеспечить требуемые сроки безотказной эксплуатации подземных сооружений.

В связи с вышеизложенным разработка технологии повышения долговечности химически укрепленных защитных грунтовых конструкций подземных сооружений и прогнозирования характера изменения свойств грунтов под воздействием укрепляющих составов является актуальной научной задачей.

Цель работы - установление закономерностей изменения во времени физико-механических показателей и стойкости химически укрепленных защитных грунтовых конструкции подземных сооружений для разработки проектных и технологических рекомендаций по повышению долговечности защитных грунтовых конструкций подземных сооружений.

Идея работы состоит в использовании закономерностей изменения во времени параметров защитных грунтовых конструкций подземных сооружений, выноса грунтовыми водами компонентов укрепляющего полимерного состава под влиянием физико-технических, физико-химических и строительно-технологических процессов для оценки долговечности этих конструкций.

Научные положения, разработанные лично автором, и новизна:

1. Установлены зависимости изменения долговечности, прочностных параметров и удельной поверхности фильтрации химически укрепленного грунта во времени. Выявлена зависимость прочностных характеристик и удельной поверхности фильтрации закрепленных грунтов подземного сооружения от пористости и удельной поверхности фильтрации укрепляемого грунта в естественном состоянии, а также от усадки укрепляющего средства.

2. Впервые установлены зависимости изменения долговечности химически укрепленных защитных грунтовых конструкций подземных сооружений от характера вымывания составляющих компонентов укрепляющего полимерного состава и снижение прочности защитной грунтовой конструкции на любой рассматриваемый момент времени. Прочность защитной грунтовой конструкции подземного сооружения на любой рассматриваемый момент времени в процентах к максимальной прочности подчиняется логарифмическому закону. Количество вымытых компонентов из укрепляющего состава под влиянием грунтовых аод и окислительных процессов в защитной грунтовой конструкции описывается тр'ехфакторкой зависимостью.

3. Разработана методика прогнозирования долговечности химически укрепленных защитных грунтовых конструкций подземных сооружений и выбора укрепляющего состава, которая учитывает физико-механические параметры укрепляемых грунтов и укрепляющих полимерных средств, процессы старения, деструкции и вымывания структурных элементов из укрепляющею состава в конкретных условиях. Исходя из представления защитной грунтовой конструкции как невосстанавливаемой системы, в работе установлена зависимость наработки на отказ, время наступления коюрого характери ¡ус1 долговечность защитной грунтовой конструкции подземного сооружения.

4. Разработаны технологические схемы применения различных укрепляющих высокомолекулярных составов с различными физико-механическими показателями для создания защитной грунтовой конструкции, прочностные параметры укрепленного грунта которой соответствуют параметрам напряженного состояния массива в данной зоне по контуру выработки. Это позволяет повысить долговечность защитной грунтовой конструкции за счет предварительной ликвидации возможных очагов ее разрушения.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

• применением апробированных численных методов расчета, магемагиче-ской статистики и теории надежности, классических законов физики и химии полимеров;

• представительностью экспериментальных данных (более 1700 опытов);

• удовлетворительной сходимостью полученных аналитических выражений с экспериментальными данными и данными практики (погрешность полученных аналитических выражений находится в пределах от 7 до 9%).

Научное значение работы 'заключается в развитии представлений о механизме изменения долговечности химически укрепленной защитной грунтовой конструкции подземного сооружения при агрессивном комплексном многофакторном влиянии на нее условий строительства и эксплуатации за счет старения и деструкции укрепляющего полимерного состава.

Практическое значение работы заключается в разработке технологии и методики прогнозирования долговечности химически укрепленных защитных грунтовых конструкций подземных сооружений и разработке рекомендаций по увеличению их долговечности.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты работы одобрены и приняты к использованию в ОАО «Мосинжстрой» и ГУП «Мо-синжпроект» в качестве составной части проектных и технологических раз-рабоюк химически укрепленной защитной грунтовой конструкции подземного сооружения в виде <<Временных рекомендаций по выбору высокомолекулярных (полимерных) средств для укрепления грунтов при проектировании и строительстве долговечных защитных грунтовых конструкций коммунальных подземных сооружений».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены, обсуждены и одобрены на Международной конференции «Проблемы освоения подземног о пространства», Тула, 2004 г, на международных конференциях «Неделя Горняке», Москва, 2001-2005 гг., на расширенном заседа-

нии кафедры «Строительство подземных сооружений и шахт» МГГУ, Москва, 2005 г.

Публикации: По теме работы опубликовано 7 научных работ.

Объем работы: Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав и заключения, содержит 37 рисунков, 31 таблицу, приложения и список литературы из 148 наименований.

Автор работы выражает признательность и благодарность руководителю проф., к.т.н Ю.Н. Куликову, зав.каф. СПСиШ, д.т.н. проф. Б.А. Картозия, д.т.н., проф. И.В. Баклашову, д.т.н., проф. М.Н. Шуплику, к.т.н., проф. В.Н. Борисову, коллективу кафедры «Строительство подземных сооружений и шахт» за ценные замечания и помощь при подготовке работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В настоящее время в мировой и отечественной практике при освоении подземного пространства усилилась тенденция увеличения масштабов городского подземного строительства. Так, по данным научно-исследовательского института Генерального плана г. Москвы, в столице ниже уровня земной поверхности может быть размещено до 70% гаражей, 60% складов, до 50% архивов и разного рода хранилищ, до 30% учреждений культурно-бытового назначения, до 3% зданий научно-исследовательских институтов и вузов. Очевидно, что сохранение высокой эксплуатационной надежности всех этих объектов в течение всего установленного срока их службы - весьма актуальная задача, решению которой посвятили свои труды многие ученые и инженеры-строи гели подземнык сооружений.

Вопросы долговечноеги химически укрепленных грунтов в той или иной форме рассматривались в трудах А. Камбефора, Ф. Ройтора, В.В. Давыдова, Ю.И. Белоусова, Н.Т. Фатеева, В. Ланге.

Физико-химическое воздействие на горные породы и грунты, его последствия с точки зрения механики горных пород рассмотрены Б.А. Карто-

зия, И.В. Баклашовым, В.А. Хямяляйненом, Е.Б. Дружко, JT.M. Ерофеевым, Г.Г. Литвинским, Е.Ю. Куликовой.

Работы Н.Г. Трупака, Б.А. Ржаницина, Г.И. Насонова, О.Ю. Лушнико-вой, И.И. Вахрамеева, И.Т Айтматова, Б.И. Кравцова, В.И. Митракова легли в основу технологий и способов инъекционного изменения физико-механических свойств горных пород и вмещающих грунтов.

Большой научный и практический вклад в разработку и совершенствование технологий тампонажа и химукрепления внесли М.Н. Шуплик, П.Г1. Гальченко, В.А. Лагунов, Н.Т. Логачев, В.В. Ермолович, Ю.Н. Куликов, Е.Г. Дуда, Ю.В. Бурков, Г.И. Комарой, A.B. Угляница и др.

Разработка рецептур химических способов закрепления песков, лессов, трещиноватых пород В.В Аскалоновым, В.Е. Соколовичем, С.Д Воронкеви-чем, Л.А. Евдокимовой, H.A. Ларионовой, Е.В. Кузьминым всесторонне вооружило строителей подземных сооружений в рассматриваемой области.

Проблематике способов тампонажа, химукрепления и решения проблем в этой области посвящены труды Б.И. Федунца, Л.С. Кузяева, В.А. Люева, Е.В. Петренко

Анализ работ вышеназванных авторов показывает, что проблема долговечности химически укрепленного грунта (защитных грунтовых конструкций) всегда имела первостепенное значение при обосновании спецспособов подземного строительства. Однако какие-либо последовательные решения этой проблемы отсутствуют.

Обосновывая новый прогрессивный подход к подземному строительству и освоению подземного пространства мегаполисов, такие ученые, как д.т.н Б.Л. Картозия., д.т.н Е.В. Петренко, к.т.н В.Г. Лернер, указывают, что при решении вопроса обеспечения требуемой надежности объектов подземной инфраструктуры большое значение имеет повышение надежности отдельных элементов объекта «путем ввода в комбинацию строительных технологий и приемов избыточных элементов». При этом «на первый план выступает устойчивость подземных горных выработок». Этого можно достигнуть за счет

изменения физико-механических свойств массива (прочности) вмещающих горных пород или грунтов. Однако использование химического укрепления для создания долговечной «защитной грунтовой конструкции» возможно, если известны закономерности потери укрепленными грунтами физико-механических свойств во времени, а также имеется математическое описание этих процессов. Это дает возможность при проектировании подземного объекта предварительно расчетно оценить долговечность защитной грунтовой конструкции подземного сооружения, соотнести полученные результаты с требованиями к срокам службы данного объекта и на этом основании выбрать необходимое укрепляющее средство и технологию химического укрепления грунта.

Для достижения поставленной цели необходимо:

• определить зависимость влияния физико-механических характеристик укрепляемого грунта и укрепляющего полимерного состава на прочность и долговечность защит ной грунтовой конструкции;

• выявить зависимость влияния удельной поверхности фильтрации (суммарной поверхности пор, трещин и пустот в укрепленном массиве) химически укрепленных грунтов на прочностные, фильтрационные параметры защитной грунтовой конструкции;

• разработать методику определения долговечности защитных грунтовых конструкций подземных сооружений и схемы инъектирования укрепляющих составов с учетом установленных негативных факторов, влияющих на долговечность защитных грунтовых конструкций.

Для решения поставленных задач использовались апробированные численные методы решения, методы математической статистики, теории надежности, классические законы физики и химии полимеров, значительный объем экспериментальных, литературных и практических данных.

Ряд авторов (В.В. Ермолович., Е.В. Кузьмин и др.) сделали попытку увязать некоторые физиков еханические и химические характеристики укрепляемых пород и составов с прочностью укрепленного массива.

Однако ири решении данной задачи не учитывался целый ряд факторов, таких, как усадка полимера во время твердения, пористость, удельная поверхность фильтрации укрепляемых грунтов, влияние процессов старения как во время гелеобразования, 1ак и в процессе эксплуа1ации. Учет же этих и других показателей существенно повышает результаты расчета в соответствии с закономерностью изменения прочности массива укрепленных грунтов.

Исследование характера формирования удельной поверхности фильтрации укрепленных грунтов при различной степени усадки укрепляющего состава и удельной поверхности укрепляемых грунтов позволяет получить новые зависимости, позволяющие в короткий срок и с большой точностью рас-четно спрогнозировать ряд параметров химического укрепления.

Для определения удепьной поверхности фильтрации укрепленных грунтов был произведен анализ состояния вопроса. В результате анализа было выявлено, что экспериментальное определение этой величины трудоемко и требует значительных затрат времени. Попытки расчетно определить этот параметр неудачны, так как не учитываются усадка полимерного вяжущего и некоторые характеристики укрепляемого грунта. В качестве базовой формулы для определения удельной поверхности фильтрации укрепленного грунтового массива рассматривалась формула Козени-Кармана. Учет вышеназванных величин и математические преобразования позволили получить расчетные формулы по определению удельной поверхности фильтрации укрепленных фунтов:

а) при 0<и<7% $>у=0,21 Кпо - " °>0875] ; (1)

, (2)

б) при и>7% 8У=0,10 Кпо 1174_о,098С/_0'395 + 3'2

где Ко - пористость -рунта, доля единицы; Кр ~ коэффициент фильтрации 1рунта, м/сут; и - усадка инъектируемого полимерного средства, %; 8У -

удельная поверхность пор и каналов химически укрепленного грунта, см2/г; 8 - удельная поверхность фильтрации укрепляемого грунта, см2/г.

Все показатели, заложенные в формулу, легко определяются при анализе укрепляемых грунтов в построечных лабораториях и при испытаниях физико-механических свойств укрепляющего средства.

Полученные зависимости по определению удельной поверхности фильтрации укрепленных грунтов позволяют рассчитать прочность укрепленных грунтов (защитной грунтовой конструкции) на сжатие и растяжение.

Достоверность формул (1) и (2) определяется хорошей сходимостью результатов проверки зависимостей свойств укрепленного грунта с экспериментальными и практическими данными.

В процессе исследования было установлено, что на прочность укрепляемых грунтов влияет тип чрименяемого состава, прочность самого полимерного средства, его адгезия к грунтовому массиву и усадка средства во времени. Были получены зависимости, позволяющие рассчитать прочность укрепляемых грунтов в зависимости от усадки полимерного средства, собственной и адгезивной прочности инъектируемого состава: а) при 0<11<7%

а,„ = 2 - 0,045 К „, (1 - ^ЬИ _ 0,087 Б) + а

(3)

б) при и>7%

1 - о.о1 л:во (--

3,74 - 0,098 и

-0,395 + 3,2 )+<г~. (4)

Аналогично для определения прочности на растяжение: а) при 0<и<7%

<7р=3я 1 _ о,045 (1 - 0,087 5) +«г; ; (5)

б) при и>7%

<х, --За Я;«1-0,01

1,74 - 0,098 и

-0,395+3,2) х(<т? _а;) + о--.

(6)

где 2 и а - коэффициенты.

Величины коэффициентов г и а для практики химического укрепления определялись методами математической статистики при обработке собственных экспериментальных данных, полученных лабораторным путем (объем испытаний превышает 1700 образцов). В результате применения методов математической статистики были определены коэффициенты 7=0,28; а-).

Также в процессе исследования получены уравнения, устанавливающие связь между прочностью и удельной поверхностью фильтрации химически укрепленных защитных грунтовых конструкций:

а;' - предел прочности химически укрепленного грунта при растяжении адгезивного слоя, МПа; о-™ - предел прочности на растяжение укрепляющего средства, МПа; - предел прочности на сжатие укрепляющего средства,

Предложенные зависимости для определения удельной поверхности фильтрации укрепленного грунта с учетом усадки полимера и характеристик грунтов позволили получить уравнения по определению коэффициентов фильтрации укрепленных грунтов Кк: а) для укрепляющих составов с усадкой 0<и<7%

Соответственно для прочности при растяжении:

(8)

МПа.

б) для укрепляющих составов с усадкой и>7%

С 1 V

#„=0,1-10

Ч V

-0,395 + 3,2

ч 1,74-0,0987

Уравнения (9) и (10) связывают коэффициент фильтрации Кк с пористостью песка, удельной поверхностью пор и каналов Б укрепляемых грунтов, усадкой инъекгируемого средства и и удельной поверхностью фильтрации укрепленного грунта защитной грунтовой конструкции подземного сооружения Бу.

Полученные зависимости позволяют управлять ожидаемым уровнем фильтрации укрепленного массива за счет подбора соответствующей технологии и средства укрепления. Все полученные выражения подтверждаются хорошей сходимостью результатов расчетов, представленных в диссертационной работе, с данными других авторов и производственных лабораторий.

Одним из важных аспектов, влияющим на долговечность защитных грунтовых конструкций подземных сооружений, является перераспределение напряжений в защитной грунтовой конструкции при проходке коммунальных тоннелей. В результате проведенных исследований были определены зоны с высоким уровнем напряжений (на контуре выработки), вызывающих нарушение сплошности защитной грунтовой конструкции. Величину изменения напряжений при проведении выработки достаточно точно можно характеризовать коэффициентом Вр, определяющим изменение напряжений в данной точке укрепленного массива по сравнению с начальным (до проведения выработки): В о = ~ , (И)

^ С Ж'

где ег1Ж и а'1М - предел прочности на сжатие (растяжение) пород массива до и после проведения в них выработки. При этом а1Я характеризует прочность грунтов после химического укрепления, но до проведения выработки. Прочность укрепленного массива составляла 0,1 -2 МПа. Расчет был произведен для коммунального тоннеля диаметром 3,6 м, сооружаемого на глубинах

от 10 до 40 м. Исследовались скачки напряжений массива но вертикальному и горизонтальному диаметру. Результаты исследований приведены на рис. 1а ирис. 16.

«л

НгЙУ!-

— а

I ш и/' I т а I г» ш 4 4 V

.....

I III м I III ш I т ш , •) « #

Знтжтщаюняой ф/<ъ4Ш(В,=1) о) гфт моем /4с ^ и/биш мим Як I) и(ж тоти 40н

— бфмшш шЫяпк

— яромшм» атЬшц

Рис. 1а. Значения изменения напряжений в точках грунтового массива при (7^-0.1МПа

4=1

I» и и

ш и (И и ю

а - а ггга^г 1 и/ м 1

I гп т 1 III ш 1 2/1 Ш

1 II

4--'

ш ш и

-Я. т а

мш •Щ] 1 №. Ж 1 и ш -)>

I ИИ I III Ш I III 1X1 Г <1 0 « Зноте йщщкт & А -I)

о) гфю зшш Юи, б] гфт зоююи ЛЦ- }) гфм хшш Ф* Рис. 16. Значения изменения напряжений в точках грунтового массива при (Г^^МПа

В химически незакрепленном грунтовом массиве (Омг^Л МПа) проходка тоннеля практически на всех принятых глубинах заложения сопровождается «скачками напряжений» почти по всему контуру выработки, при этом по горизонтальной оси (0=90°) напряжения возрастают в 1,5-2,5 раза при

глубине 10 м и в 5-25 раз при глубине 20 и 40 м соответственно. Аналогично, но с несколько меньшими значениями В0 изменяются напряжения по вертикальной оси (0=0°). По мере увеличения прочности укрепленного массива происходит уменьшение величины этих напряжений и перенапряженных зон. Выявление вышеуказанных зон позволяет разработать новые технологические схемы и приемы химического укрепления грунтов. Основная идея таких технологий заключается в укреплении опасных зон инъекционными средствами, которые обеспечивают в период и после проведения тоннеля величину В0-1 и ниже.

Изменение прочности химически укрепленных грунтов во времени рассмотрено при испытаниях образцов на сжатие в различные сроки после инъекции. Анализ результатов испытаний позволяет сделать вывод, что для решения проблемы долговечности химически укрепленных несвязных фунтов важное значение имеет поведение составов после достижения ими прочности 100%.

Для выявления характера закономерности снижения прочности укрепленною грунтового массива были произведены соответствующие исследования, результаты которых были подвергнуты обработке методами математической статистики. В результате корреляционного анализа было найдено, что зависимость прочности на сжатие химически укрепленного массива подчиняется логарифмическому закону

ос«=а1ё1 I Ь,%, (12)

где осж - предел прочности укрепленного массива на сжатие, МПа;

I - время службы укрепленного массива, сут;

а и Ь - константы.

Показатели асж принимались как среднее арифметическое на данный момент времени X. Статистическая обработка данных экспериментов позволила получить, что а=-36,] 8--36 и Ь=123,8 =124.

Таким образом, общее уравнение регрессии для асж от времени I, представленное на рис.2, имеет вид:

с^-36 ]81+124,%. (13)

Рис. 2. Общее уравнение регрессии для о ¿ж в зависимости от времени ?

Выражение (13) является базовым для установления обратной корреляционной связи, которая позволяет расчетно определить время потери несущих свойств защитной грунтовой конструкцией подземного сооружения:

¡ё ' = - 3,44 >Сут. (14)

В качестве критериев предельных сроков службы укрепленного массива были приняты потери до 50%, 25% и 0% начальной (100 %) прочности. В

табл. 1 приводятся данные о расчетных сроках потери прочности вяжущего соиава в соответствии с принятыми сроками.

В среднем полной потери свойсш химически укрепленной защитной 1рунговой конструкции можно ожидать через 7-8 лет и более в зависимости от применяемых составов.

Таблица 1

№ Инъектируемый (.остав Время потери прочности до уровня

п/п полимер отвердитель 100% 50% 25% 0%

> молоукрепленные несвя шые грунты ем 3-7* 0,35/4,0** 2,0 7,6

2. УКС (70%) Р=1,16 5% НС'1 р-1,013 7* 0,07/26* 0,2/72* 0,7

3. УКС (40%) р-1,08 8%щанел к-та р=1,093 3* 0,09/34* 0,3/95* 8

4 МФО-К 2.4%шавел. к-та р=1,02 7* 6,9 122 218

5 МФ-17 (60%) 14%щ,шел.к-та+0.5МГС 3* 2,3 27 334

6 МФ-17 (40%) 14%ш<шел.к-та 3* 14,6 521 Г" 18609

7. Жидкое стекло р=1,19 20% кремнефто-ристоводородная к-га р- 1,07 4* 22 1027 25310

8. Жидкое стекло р=и СаС12р=1,27 1* 4,25 2305 171,674

9. КМ-2 (70%) 8%щанелевая кислота 3* *** *** ***

Примечание * - время потери прочности в сутках, ** - время потери прочности в месяцах;

*** - время потери прочности в бесконечно длительный период времени

В то же время потеря 50% связующей способности полимерных вяжущих имеет место в более обозримые сроки - не более 15 лет.

При контакте фильтрата с полимерным составом происходит вымывание структурных компонентов из химически укрепленной защитной грунтовой конструкции подземного сооружения.

Графическая и статистическая обработка результатов испытаний позволила установить, что вынос компонентов полимерного состава с фильтрующей водой подчиняется зависимости типа:

Я=а0+а1х1+а2х2, (15)

где X! - время выщелачивания, сутки; х2 - удельная поверхность фильтрации укрепленного грунта, см2/см3.

Статистическая обработка экспериментальных данных о поведении грунтов, укрепленных карбамидными смолами, позволила вывести формулы, отражающие зависимость между тремя переменными (I, Бу, С[) и определить величины коэффициентов а<), Э], а? для каждого из вымываемых компонен-юв:

• вымывание формальдегида

Я!=48,4+5,871 + 48,7 8у; (16)

• вымывание фенола

<12=10,8+1,5И +8,62 8У; (17)

• вымывание аммиака

<1з=-0,42+2,4* + 4 ву. (18)

Следует отметить, что при расчете времени Т мы исходили из 100%-ного выноса инъектированных в породу связующих полимеров. Исходя из вышеизложенного, была просчитана долговечность для ряда случаев химического укрепления грунтов карбамидными смолами (рис. 3).

Приняв за исходные данные сведения из табл. 1 и 2, определена ожидаемая долговечность защитной грунтовой конструкции подземного сооружения при использовании ряда карбамидных составов. Результаты исследования приводятся в табл. 3.

На основе проведенных исследований разработана методика по определению долговечности возводимых защитных грунтовых конструкций, изложенная во «Временных рекомендациях», одобренная и принятая к использованию в ГУП «Мосинжпроект» и ОАО «Мосинжстрой».

— *--*--УКС+ВХщк в -т- ММ<М + О 7Х Щ.К +0 5Х на -е-в- МФ-17+14Хщт0.9НГС 9

Рис. 3. Долговечность защитной грунтовой конструкции укрепленной карбамидными смолами при фильтрации через

нее воды

I II.,.

Таблица 2

№ п/п Состав раствора Исходные данные о фунтах и укрепленном массиве % вымывали Вымыто, годы

агент отверди тель Давление фильтрата, МПа

Кф, м/с ут Кпо Кг, м/сут к„ 4 3 кг/м Я,м Гвч» М 5, м 8» м5/м3 0.5 1 2 3 4 5

1. УКС р=1,16 8% щ.к. 13 0,55 2,6 х Ю"3 0,013 9,4 х10"2 12 1.8 1,0 3,13 100 58 29 15 10 7,5 6

50 29 15 7 5 3,6 3,0

25 15 7 3,6 2,5 2 1,5

2. МФ-17 14% щ.к +0,6МГС 3,83 0,36 0,7х Ю3 0,01 9,43 х10"2 12 1,8 1,0 3,22 100 147 73.5 37 25 18 9

50 73,5 37 18 9,2 9 4,5

25 36,8 18 9 4,6 4,5 2,3

3. МФ-17 14% щ.к 3,54 0,36 0,06 х 10"' 0,06 9,4 х10"2 12 1,8 1,0 2,02 100 1453 727 363 242 181 145

50 727 363 242 121 90 72,7

25 363 242 121 60 45 36,4

4. ММФА 0,7% щ.к + 0,5НС1 2,42 0,39 0,82 х 10' 0,03 9,14 хЮ'2 12 1,8 1,0 8,59 100 134 67,4 33 22 17 12,5

50 67 33,7 16 11 8,9 6,7

25 33 16,8 8,4 5,2 4,5 3,4

Таблица 3

№ п/п Укрепляющий состав Время потери прочности (старения) ^ лет до уровня Потеря свойств составами, лет при вымывании до уровня Среднее время наработки на отказ, Т, лет

50% | 0%

смола отверди тель Давление фильтрата, МПа Давление фильтрата, МПа

50% 0% 0.5 1 2 0,5 1 2 0,5 1 2

1. УКС р=1,16 8% щ.к. 0,09 8 29 15 7 58 29 15 0,09/7 0,09/6 0,08/5,2

2. МФ-17 14%щ.к +0,6МГС 2,3 334 74 37 18 147 74 37 2,25/102 2,17/60 2/33

3. МФ-17 14% щ.к 14,6 18609 727 364 242 1454 727 364 14/1349 14/700 13,5/365

4. ММФА (100%) 0,7% щ.к + 0.5НС1 0,35 7,6 67 34 17 135 67 34 0,35/7,2 0,34/6,8 0,33/6,2

Примечание: в числителе - при 50% вымывании вяжущих веществ; в знаменателе - при 100% вымывании вяжущих веществ.

Заключение

В диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи, заключающейся в разработке технологии повышения долговечности химически укрепленных защитных грунтовых конструкций подземных сооружений на основе выявленных зависимостей процессов старения, деструкции, изменения прочности во времени и характера вымывания структурных компонентов из укрепляющего состава защитных грунтовых конструкций подземных сооружений под влиянием природных и техногенных факторов.

Основные выводы по работе заключаются в следующем: 1. Установлено, что на образование удельной поверхности фильтрации защитной грунтовой конструкции подземного сооружения влияют внутренняя удельная поверхность фильтрации грунта, величина усадки применяемого полимерного укрепляющего состава и характер протекания процессов старения и деструкции в этом составе. Получены эмпирические зависимости для определения внутренней удельной поверхности фильтрации укрепленного грунта с учетом вышеприведенных параметров.

2. Формирование прочности укрепляемых грунтов на сжатие и растяжение зависит от прочности собственно укрепляющего средства, степени его усадки, внутренней удельной поверхности фильтрации защитной грунтовой конструкции, показателя адгезии укрепляющего средства к поверхности частиц. Дано математическое описание зависимости прочности защитной грунтовой конструкции подземного сооружения от ее удельной поверхности фильтрации Бу и удельной поверхности фильтрации грунта в, пористости неукрепленного грунта Кпо и усадки полимерного укрепляющего средства и.

3. Установлены закономерности выноса составляющих компонентов укрепляющего средства из защитной грунтовой конструкции в зависимости от ее внутренней удельной поверхности фильтрации, температуры,

показателя кислотности фильтрата и времени. Получены эмпирические уравнения для описания этих процессов.

4. Найдена зависимость снижения долговечности (старения) защитной 1рунтовой конструкции подземного сооружения от времени ее эксплуатации, которая подчиняется логарифмическому закону и позволяет определить время работы защитной конструкции до наступления критического предела, характеризующего выход конструкции из строя.

5. Впервые определена долговечность защитной грунтовой конструкции в зависимости от процента потери функциональных групп при различных напорах подземных фильтратов, позволяющая в конкретных условиях прогнозировать срок службы защитной грунтовой конструкции. Критерием выхода из строя защитной грунтовой конструкции является 50% -ная потеря прочности от первоначальной для различных составов.

6. Разработанные в диссертационной работе рекомендации по повышению долговечности защитных грунтовых конструкций подземных сооружений приняты к использованию в ГУЛ «Мосинжпроект» и ОАО «Мосинжстрой». Внедрение результатов работы было произведено при строительстве коммунального кабельного коллектора «Академический» диаметром 3,6 м.

7. Экономический эффект от внедрения результатов исследования составил 38,3 тыс. руб на 1 м тоннеля.

Полученные результаты позволяют существенно повысить надежность и долговечность защитных грунтовых конструкций подземных сооружений, а также управлять свойствами вмещающего их грунтового массива.

Основные материалы диссертации изложены в следующих опубликованных работах:

1. Ю.Н. Куликов, К.В. Хажеинов Долговечность химически укрепленных горных пород при подземном строительстве // Проблемы строительной геотехнологии / Строительство и эксплуатация подземных сооружений и шахт. - М.: Из-во МГГУ, 2003. - С 93-101.

2. ЮН Куликов, К.В. Хажеинов Расчетное определение прочности химически укрепленных горных пород // Известия Тульско! о государственного университета. Серия: Геомеханика. Механика подземных сооружений. Вып. 2. -- 2004. - С. 178-180.

3. Ю.Н. Куликов, К.В Хажеинов Формирование структуры полимерного вяжущего и долговечность укрепленных горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2004. - №10. -С.242-245.

4. Ю.Н. Куликов, К.В Хажеинов Влияние прочности укрепленного массива на формирование зон разрушения вмещающих горных пород. // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.- МГГУ, -2004.-№11.-С. 17-20.

5. Ю.Н. Куликов, К.В. Хажеинов Долговечность химически укрепленных несвязанных горных пород при подземном строительстве. // Горный информационно-ангшитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2005. - №1. -С.5-8.

6. К.В. Хажеинов Определение удельной поверхности фильтрации укрепленного грунта // Обозрение прикладной и промышленной математики. Тез. докл. Часть 2. Том 12, вып. 2. - 2005. - С. 546-547

7. К.В. Хажеинов Расчетно-аналитическая оценка прочности химически-укрепленного грунта // Обозрение прикладной и промышленной математики. Тез. докл. Часть 2. Том 12, вып. 2. - 2005. - С. 547-548.

Подписано в печать Формат 90*60/16

Объем 1 п.л. Тираж 100 экз

Заказ №

Типография Московского государственного горного университета Ленинский проспект, 6

4226 56

РНБ Русский фонд

2006-4 23480

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Хажеинов, Константин Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА X. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Проблема долговечности химически укрепленных защитных грунтовых конструкций.

1.2. Структура и свойства химически укрепленного грунта.

1.3. Формирование структуры укрепляющего состава (полимера) при возведении защитной грунтовой конструкции подземного сооружения

1.3.1. Влияние на структуру полимера способа его получения.

1.3.2. Влияние на структуру полимера температуры.

1.3.3. Влияние на структуру полимера воды и состава пара.

1.3.4. Водонепроницаемость и структура полимеров. ф 1.4. Физико-химические свойства укрепляемых грунтов и подземных вод

1.4.1. Свойства грунтов.

1.4.2. Химизм грунтовых вод.

1.5. Взаимодействие полимерного вяжущего с укрепляемым грунтом.

1.6. Старение и деструкция химически укрепленных защитных грунтовых конструкций подземных сооружений

1.6.1. Классификация процессов старения.i.

1.6.2. Основные факторы процесса старения, влияющие на укрепленные грунты.

1.6.3. Кинетика показателей старения.

1.7. Прочность химически укрепленных грунтов.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Основные предпосылки теоретического исследования.;.

2.2. Планирование экспериментов.i.

2.3. Проведение испытаний

2.3.1. Испытание укрепляющего полимерного состава на прочность.

2.3.2. Испытание образцов химически укрепленных грунтов.

2.3.3. Испытание укрепляющего полимерного состава на усадку.

2.3.4. Испытание адгезивной прочности укрепляющего полимерного средства.

2.4. Методика исследования вымывания компонентов укрепляющего полимерного состава.

ГЛАВА 3. УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ФИЛЬТРАЦИИ И ПРОЧНОСТЬ ХИМИЧЕСКИ УКРЕПЛЕННЫХ ГРУНТОВ

3.1. Удельная поверхность фильтрации химически укрепленных грунтов.

3.2. Расчетное определение удельной поверхности фильтрации.

3.3. Расчетно-аналитическая оценка прочности химически укрепленных ф грунтов.

3.4. Определение величин прочности на сжатие, растяжение и адгезивной прочности укрепляющего полимерного средства.

3.5. Определение коэффициентов математического ожидания «Z» и

3.6. Связь внутренней удельной поверхности фильтрации укрепленных несвязных грунтов с прочностью укрепленных грунтов.

3.7. Проверка достоверности полученных зависимостей.

3.8. Расчетно-аиалитический способ оценки водонепроницаемости химически укрепленных несвязных грунтов.

ГЛАВА 4. ИЗМЕНЕНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ХИМИЧЕСКИ УКРЕПЛЕННОЙ ЗАЩИТНОЙ ГРУНТОВОЙ КОНСТРУКЦИИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ КОММУНАЛЬНЫХ ТОННЕЛЕЙ

4.1. Методика определений напряжений.

4.2. Постановка и решение задачи.

4.3. Влияние изменений напряженного состояния предварительно укрепленного грунтового массива при проведении коммунального тоннеля, на его физико-механические свойства.

ГЛАВА 5. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ХИМИЧЕСКИ УКРЕПЛЕННЫХ

ЗАЩИТНЫХ ГРУНТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

5.1. Весомость факторов, влияющих на долговечность защитных грунтовых конструкций подземных сооружений.

5.2. Изменение прочности химически укрепленных грунтов во времени.

5.3. Вымывание компонентов укрепляющего состава и долговечность химически укрепленной защитной грунтовой конструкции подземного сооружения.

5.4. Определение сроков наработки на полный (окончательный) отказ.

ГЛАВА 6. СХЕМЫ ИНЪЕКТИРОВАНИЯ И ПОДБОР УКРЕПЛЯЮЩИХ СОСТАВОВ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ДОЛГОВЕЧНЫХ ЗАЩИТНЫХ ГРУНТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

СПОСОБОМ ХИМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ

6.1. Схемы инъектирования.

6.2. Подбор укрепляющего состава.

6.3. Технико-экономическое сравнение существующих и вновь разработанных схем создания защитных грунтовых конструкций.

6.4. Определение экономического эффекта от внедрения новых схем инъектирования.;.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка технологии повышения долговечности химически укрепленных защитных грунтовых конструкций подземных сооружений"

Обеспечение безаварийного функционирования в течение всего установленного срока технической эксплуатации подземных сооружений, являющихся важнейшими элементами современной городской инфраструктуры, требует дальнейшего совершенствования способов управления состоянием химически укрепленных грунтов при создании защитных грунтовых конструкций вокруг подземного сооружения.

Материалы и конструкции обделок подземных сооружений не всегда обеспечивают необходимую надежность подземного сооружения, а, следовательно, нормальное его функционирование в течение заданного срока службы. Например, до 5% эксплуатируемых канализационных тоннелей в г. Москве ежегодно требуют капитального ремонта из-за отказов обделок, вызванных агрессивным воздействием внешней и внутритоннельной среды и других условий эксплуатации.

На капитальный ремонт таких сооружений тратится порядка 40-45тыс.рублей на 1 метр тоннеля. До 30%от первоначальной стоимости строительства расходуется на ликвидацию отказов, возникающих значительно раньше определенного срока при эксплуатации коммуникационных тоннелей. Последствиями возникающих отказов являются провалы земной поверхности, загрязнение грунтовых вод промышленными и хозяйственно-бытовыми стоками, просадки зданий и самих подземных сооружений. Следует принять во внимание, что за последние 5 лет значительно увеличилось количество сбросов промышленных и хозяйственно-бытовых вод (в г. Москве в день сбрасывается в канализационные тоннели до 9 млн.м сточных вод). Кроме количественного изменения сточных вод произошло и качественное их изменение (наличие большого % содержания агрессивных примесей), ц Последнее чаще всего проявляется в усилении агрессивных свойств среды.

В результате развития высотного строительства в больших городах, неизбежно возникают значительные нагрузки на проходящие вблизи обделки эксплуатируемых подземных коммунальных тоннелей. В этих условиях, становится технически, экономически и экологически целесообразным вовлечение в постоянную - на всем протяжении эксплуатации подземного сооружения - работу защитных грунтовых конструкций, созданных с помощью химического укрепления грунтов, которые в настоящее время рассматриваются как один из спецспособов на время строительства.

Научные и методологические основы процессов изменения строительных свойств грунтов за счет физико-химического воздействия на них в настоящее время достаточно хорошо разработаны с технологической точки зрения, а также с позиций результатов, полученных на период ♦ строительства подземного сооружения. Дальнейшее поведение химически укрепленных защитных грунтовых конструкций не всегда ясно, так как вопрос об их долговечности и способах ее обеспечения теоретически не рассмотрен, отсутствует достаточный опыт проведения оценки качества самой защитной конструкции и научное обоснование параметров технологий, способных обеспечить требуемые безотказные сроки эксплуатации подземных сооружений.

В связи с вышеизложенным, разработка технологии повышения долговечности и прогнозирования долговечности химически укрепленных защитных грунтовых конструкций подземных сооружений является актуальной научной задачей.

Цель работы - установление закономерностей изменения во времени физико-механических показателей и стойкости химически укрепленных защитных грунтовых конструкции подземных сооружений для разработки проектных и технологических рекомендации по повышению долговечности защитных грунтовых конструкций подземных сооружений.

Задачи исследования:

• Исследование формирования удельной поверхности фильтрации химически укрепленных грунтов, которая представляет суммарную площадь внутренней поверхности пор, капилляров, трещин, пустот, отнесенную к единице объема или массы материала, и позволяет оценить ее влияние на прочностные, фильтрационные параметры, стойкость и долговечность защитных грунтовых конструкций подземных сооружений;

• Исследование закономерностей формирования прочностных параметров химически укрепленных грунтов в зависимости от физико-механических свойств укрепляемого грунта и укрепляющего полимерного состава;

• Экспериментальное определение прочностных параметров укрепляющих полимерных составов на момент достижения ими максимальных показателей, изменения прочностных показателей химически укрепленных грунтов во времени, параметров выноса из химически укрепленных грунтов компонентов укрепляющего состава;

• Разработка способов предотвращения деформаций и разрушений химически укрепленных грунтов при проведении горных выработок через предварительно укрепленную защитную грунтовую конструкцию;

• Разработка основных положений и методики определения долговечности химически укрепленных грунтов, в том числе, технологии, которая обеспечит надежное функционирование защитной грунтовой конструкции в течение всего периода эксплуатации подземного сооружения.

Научные положения, разработанные лично диссертантом, и новизна:

2. Впервые установлены зависимости изменения долговечности химически укрепленных защитных грунтовых конструкций подземных сооружений от характера вымывания составляющих компонентов укрепляющего полимерного состава и снижение прочности защитной грунтовой конструкции на любой рассматриваемый момент времени. Прочность защитной грунтовой конструкции подземного сооружения на любой рассматриваемый момент времени в процентах к максимальной прочности подчиняется логарифмическому закону. Количество вымытых компонентов из укрепляющего состава под влиянием грунтовых вод и окислительных процессов в защитной грунтовой конструкции описывается трехфакторной зависимостью.

3. Разработана методика прогнозирования долговечности химически укрепленных защитных грунтовых конструкций подземных сооружений и выбора укрепляющего состава, которая учитывает физико-механические параметры укрепляемых грунтов и укрепляющих полимерных средств, процессы старения, деструкции и вымывания структурных элементов из укрепляющего состава в конкретных условиях. Исходя из представления защитной грунтовой конструкции как невосстанавливаемой системы, в работе установлена зависимость наработки на отказ, время наступления ф которого характеризует долговечность защитной грунтовой конструкции подземного сооружения.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

• применением апробированных численных методов расчета, 0 математической статистики и теории надежности, классических законов физики и химии полимеров;

• представительностью экспериментальных данных (более 1700 опытов);

Научное значение работы заключается в развитии представлений о механизме изменения долговечности химически укрепленной защитной грунтовой конструкции подземного сооружения при агрессивном комплексном многофакторном влиянии на нее условий строительства и эксплуатации за счет старения и деструкции укрепляющего полимерного состава.

Практическое значение работы заключается в: • разработке методики прогнозирования долговечности химически укрепленной защитной грунтовой конструкции подземного сооружения, в результате снижения прочности и вымывания грунтовыми водами компонентов укрепляющего состава под воздействием неблагоприятных условий нагружения и старения; • разработке принципиально новых технологических схем производства работ по химическому укреплению защитных грунтовых конструкций при строительстве городских подземных сооружений. Принципы, заложенные в этих схемах, позволяют учесть характер и количественные параметры изменения напряженно-деформируемого состояния защитной грунтовой конструкции при проходке тоннелей, обеспечить сохранность заданных проектом физико-химических показателей укрепленного грунта в течение установленного срока службы подземного сооружения.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты работы % одобрены и приняты к использованию в ОАО «Мосинжстрой» и ГУП

Мосинжпроект» в качестве составной части проектных и технологических разработок химически укрепленной защитной грунтовой конструкции подземного сооружения в виде «Временных рекомендаций по выбору высокомолекулярных (полимерных) средств для укрепления грунтов при проектировании и строительстве долговечных защитных грунтовых конструкций коммунальных подземных сооружений».

Апробация работы: Основные положения и результаты работы доложены, обсуждены и одобрены на Международной конференции «Проблемы освоения подземного пространства», Тула, 2004 г, на международных конференциях «Неделя Горняка», Москва, 2001-2005 гг., на расширенном заседании кафедры «Строительство подземных сооружений и шахт» МГГУ, Москва, 2005 г.

Публикации: По теме работы опубликовано 7 научных работ.

Объем работы: Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав и ф заключения, содержит 37 рисунков, 31 таблицу, приложения и список

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Хажеинов, Константин Владимирович

Ш применяемого полимерного укрепляющего состава и характер протекания процессов старения и деструкции в этом составе. Получены эмпирические зависимости для определения внутренней удельной поверхности фильтрации укрепленного грунта с учетом вышеприведенных параметров.

2. Формирование прочности укрепляемых грунтов на сжатие и растяжение зависит от прочности собственно укрепляющего средства, степени его усадки, внутренней удельной поверхности фильтрации защитной грунтовой конструкции, показателя адгезии укрепляющего средства к поверхности частиц. Дано математическое описание зависимости прочности защитной фунтовой конструкции подземного сооружения от ее удельной поверхности фильтрации Sy и удельной поверхности фильтрации грунта S, пористости неукрепленного грунта Кпо и усадки полимерного укрепляющего средства U.

3. Установлены закономерности выноса составляющих компонентов Щ укрепляющего средства из защитной грунтовой конструкции в зависимости от ее внутренней удельной поверхности фильтрации, температуры, показателя кислотности фильтрата и времени. Получены эмпирические Ш уравнения для описания этих процессов.

4. Найдена зависимость снижения долговечности (старения) защитной грунтовой конструкции подземного сооружения от времени ее эксплуатации, которая подчиняется логарифмическому закону и позволяет определить время работы защитной конструкции до наступления критического предела, характеризующего выход конструкции из строя.

6. Разработанные в диссертационной работе рекомендации по ф повышению долговечности защитных грунтовых конструкций подземных сооружений приняты к использованию в ГУП «Мосинжпроект» и ОАО «Мосинжстрой». Внедрение результатов работы было произведено при строительстве коммунального кабельного коллектора «Академический» диаметром 3,6 м.

7. Экономический эффект от внедрения результатов исследования составил 38,3 тыс. руб на 1 м тоннеля.

Основные материалы диссертации изложены в следующих опубликованных работах:

2. Ю.Н. Куликов, К.В. Хажеинов Расчетное определение прочности химически укрепленных горных пород // Известия Тульского государственного университета. Серия: Геомеханика. Механика подземных сооружений. Вып. 2. - 2004. - С. 178-180.

3. Ю.Н. Куликов, К.В. Хажеинов Формирование структуры полимерного вяжущего и долговечность укрепленных горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2004. - №10. -С.242-245.

4. Ю.Н. Куликов, К.В. Хажеинов Влияние прочности укрепленного массива на формирование зон разрушения вмещающих горных пород. // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, -2004.-№11.-С. 17-20.

5. Ю.Н. Куликов, К.В. Хажеинов Долговечность химически укрепленных несвязанных горных пород при подземном строительстве. // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2005. - №1. -С.5-8.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Хажеинов, Константин Владимирович, Москва

1. Абдрахманова JI.A. Диффузионная модификация полимеров реакционно-способными олигомерами. Автореферат. М 1992 г. -23с.

2. Авдеев Р.И. Прогнозирование плотности полимерных композитов. Автореферат. Пенза. 1999г. 17с.

3. Амирова JI.M., Андрианова К.А., Магсумова А.Ф. Механическое старение модифицированных эпоксиполимеров. КГТУим. А.Н. Туполева. // IX конференция «Деструкция и стабилизация полимеров» 16-20 апреля 2001г. РАН. М. Тез. докл. -2001. - С. 53-54

4. Андреева М.Б., Калугин Е.В., Гумаргалиева К.З. Деструкция и стабилизация алифатико-араматических полиамидов. ИХФ им. Н.Н. Семенова. // IX конференция «Деструкция и стабилизация полимеров». 16-20 апреля 2001г. РАН. Тез. докл. М. -2001. С.57-58

5. Анискевич А.Н., Плющик О.А., Маскавс М.М. Старение полиэфирной смолы под действием влаги. ИМПЛУ; ИПМРТУ г.Рига. // IX конференция «Деструкция и стабилизация полимеров». 16-20 апреля 2001г. РАН. Тез. докл. -2001. М. С.70

6. Арбузова Л.А. Разработка и исследование диффузионных матричных полимерных систем контролируемого выделения биологически и химически активных веществ. Автореферат. М.: 1991. - 24 с.

7. Ахмадеев Р.Г. Химия промывочных и тампонажных жидкостей. М.: Недра, 1981.-24 с.

8. Бабаевский П.Г. Трещиностойкость отвержденных полимеров и композиций. М.: Химия, 1991. - 334 с.

9. Бабаевский П.П. Формирование структуры отвержденных композиций. М.: Химия, 1993. - 100 с.11 .Байбурдов Т.А. Полимеризация акриламида и щелочной гидролиз полиакриламида в концентрированных растворах и дисперсиях. Автореферат. Казань.: 1993. - 17 с.

10. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механика подземных сооружений и конструкции крепей.2-е издание. М.: Недра, 1992. - 542 с.

11. Бартепев.Г.М. Релаксационные свойства полимеров. М.: Химия, 1998.-384 с.

12. Беспалова Г.Н. Физико-химия полимеров, их растворов и расплавов. Учебное пособие. Иваново, 1994.-98 с.

13. Богданов А.П. Физико-химические и механические свойства полимеров. Учебное пособие. КХТИ, 1990.-59 с.

14. Валиуллина В.А. Биоциды для защиты полимерных материалов от биоповреждений. М.: Химия, 1997. - 230 с.

15. Вальдманп Ю. Экспериментальные исследования по закреплении илистых и песчаных грунтов на побережье Балтийского моря в ГДР. Фрайберг, 1972.-30 с.

16. Власов В.Н., Маковский Л.В., Меркин В.Е. Аварийные ситуации при строительстве и эксплуатации транспортных тоннелей и метрополитенов. М.: ТМР, 2000. - 202 с.

17. Влияние стабилизирующего действия нефтеполимерной смолы на процесс структурированных покрытий на основе бутилкаучука. КГМУ. КГТУ // IX конференция «Деструкция и стабилизация полимеров» 16-20 апреля 2001 г. РАН. Тез. докл. -2001. С.89-90

18. Волкова Н.В. Особенности физико-механических свойств полимерных композиций материалов «прямого» и «обратного» наполнения на основе ПВХ и сополимеров метакрилатов. Автореферат. Н-Новгород.: 1999. - 23 с.

19. Воронкевич С.Д. Геолого-минералогические основы инъекционного закрепления пород. М.: Недра, 1976. - 200 с.

20. Временные указания по укреплению обводненных песков химическим способом при проходке вертикальных стволов шахт. -Белгород.: ВИОГЕМ, 1974. 38 с.

21. Гвенцадзе Г.И., Цотая Н.И. Стабилизация антифрикционных графитонаполненных полимеров тиенилсодержащим полимером. ИММ АН Грузии. // IX конференция «Деструкция и стабилизация полимеров» 16-20 апреля 2001г. РАН. Тез. докл. М.: 2001. - С.105-106.

22. Грасси Н. и Дж.Скотт. Деструкция и стабилизация полимеров. М.: Мир, 1988.-239 с.

23. Громов В.В. Моделирование процессов диффузии в полимерных системах. Автореферат. М.: 1996. 23 с.

24. Губанова Г.II. Изучение кинетики разрушения композитов на основе различных полимерных матриц. Автореферат. Ленинград.: ИХФ РАН, 1991.-18 с.

25. Гумаргалиева К.З. Деструкция полимеров в биологически-активных и модельных средах. Кинетические аспекты. Автореферат. — М.: 2001. -25 с.

26. Давыдов В.В. Химические способы укрепления горных пород. М.: Недра, 1965. - 187 с.

27. Давыдов В.В., Белоусов Ю.Н. Химический способ укрепления горных пород. М.: Недра, 1977. - 250 с.

28. Давыдов В.В., Дуда Е.Г., Кавешников А.И. Справочник по сооружению шахтных стволов специальными способами, (под ред. Трупака Н.Г.). М.: Недра, 1980. - 300 с.

29. Давыдов С.Ю. Диффузия и адсорбция в гетерогенных системах. Учебное пособие. М.: Химия, 2001. - 48 с.

30. Дерягин Б.В. О вероятном механизме ползучести бетона. // Расклинивающее действие жидких пленок и его практическое значение. Природа, 1943. №2. - С.23-33

31. Долганская С.И. Исследование механизма взаимодействия в системах полимер-полимер, полимер-порода. М.: ВНИИОЭНГ, 1994. -40 с.

32. Дубаева Э.Ш., Шахов А.Х. Стабилизация поликарбоната некоторыми органическими производными 5 валентного фосфора. К-БГУ. // IX конференция «Деструкция и стабилизация полимеров». 16-20 апреля 2001г. РАН. Тез. докл. М.: -2001. - С.167.

33. Ермилова И. А. Теоретические и практические основы микробиологической деструкции химических волокон. Автореферат. ИХФ РАН, 1997.-27 с.

34. Ермолович В.В. Разработка геоакустических методов контроля качества нротивофильтрационных завес. Автореферат. М.: МГИ, 1986.-20 с.

35. Загайтов А.И. Диффузия и структурообразование в различных областях диаграмм фазовых состояний полимерных систем. Автореферат. М.: МХТА, 1999. 27 с.

36. Зайков Г.Е. Взаимодействие между полимерами и загрязненной атмосферой . ИБФ им. Н.М. Эмануэля. М.: 1992. 150 с.

37. Зайков Г.Е. Деструкция и стабилизация полимеров. Учебное пособие. М.: МИТХТ, 1990. - 170 с.

38. Зуев К).II. Разрушение полимеров под действием агрессивных сред. -М.: Химия, 1979. -279с.

39. Ибрагимов И.И. Проявление статистики атомных колебаний в разрушении полимеров. Автореферат. 1994. 16 с.

40. Иванова С.Р., Минскер К.С. Новый экологический синтез термостабилизаторов для ПВХ. БГУ г Уфа. ЗАО «Каустик ».г

41. Стерлитамак. // IX конференции «Деструкция и стабилизация полимеров» 16-20 апреля 2001г. Тез. докл. РАН. М.: 2001. - С.213.

42. Инструкция и методические указания по смолоинъекционному упрочнению крепких трещиноватых горных пород. Серия «Калийная соль». Белгород, 1983. 45 с.

43. Исмагилова В.Х. Влияние состава резин на основе этилен-пропиленового каучука на их термическое старение. КГТУ г Казань. // IX конференция «Деструкция и стабилизация полимеров». 16-20 апреля 2001г. РАН Тез. докл. -М.: 2001. -С.217-218

44. Использование полимеров. Перевод статьи «Guth etal Polymeric Approaches to Skin Protection» из журнала «Cosmetics and Toiletries». 1991.-5 c.

45. Камбефор А. Инъекция грунтов. Перевод с франц. Казаковой Р.Е. и Хейфеца В.Б. М.: Энергия, 1971. - 12 с.

46. Картозия Б. А., Борисов В.Н. Инженерные задачи механики подземных сооружений. М.: МГГУ, 2001. - 157с.

47. Картозия Б.А., Котенко Е.А., Петренко Е.В. Строительная геотехнология. М.: МГГУ, 1997. - 200 с.

48. Касаинина О.Т. Особенности ингибирующего действия полифункциональных серосодержащих антиоксидантов. ИХФ им. Н.Н.

49. Семенова; BIT. // IX конференция «Деструкция и стабилизация полимеров». 16-20 апреля 2001г. РАН. Тез. докл. 2001. - С.230-232

50. Кауш Г. Разрушение полимеров. М.: Мир, 1985. 340 с.

51. Климов В.И. Усталостная прочность и долговечность фенолформальдегидных композиций и материалов. Келиково.: 1998. -54 с.

52. Костылев И.М., Сухинина О.А. Классы полимеров. Учебное пособие. Новомосковск.: НТА, 2002. - 76 с.

53. Кочнев A.M. Физико-химия полимеров. Казань. КГТУ, 1996.162 с.

54. Краткий обзор наиболее важных достижений в производстве полимерных кровельных и гидроизоляционных материалов в СССР и за рубежом. Обзорная информация. М.: Стройиздат, 1985. - 65 с.

55. Крупицина В.А., Исследование некоторых вопросов оптимизации закрепленного основания. Сборник «Смолизация». М.: Химия, 1990. 30 с.

56. Крюк Т.В., Михальчук В.М. Новые синергические смеси ингибиторов для стабилизации полимеров. ДНИ. Украина. // IXконференция «Деструкция и стабилизация полимеров». 16-20 апреля 2001г. РАН. Тез. докл.-2001.-С.240

57. Кудрявцев Я.В. Взаимодиффузирующая и полимераналогичная реакция в смесях полимеров. Автореферат. М.: 1997. - 24 с.

58. Кузьмин Е.В. Упрочнение горных пород при подземной добыче руд. -М.: Недра, 1991.-252 с.

59. Куликов Ю.Н., Куликов JI.A., Ланге В. Развитие способа тампонажа горных пород при строительстве и ремонте подземных сооружений и шахт. Сборник «Специальные способы строительства подземных сооружений и шахт». М.: МГИ, 1984. - С. 72-76

60. Куликов Ю.Н., Куликова Е.Ю. Материалы подземных сооружений. Учебное пособие. Часть 3. М.: - 1992. - 101 с.

61. Куликов Ю.Н., Куликова Е.Ю. Технологические аспекты повышения водонепроницаемости укрепленных горных пород. // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: МГГУ, 1997.-№2.-С.42-45.

62. Куликов Ю.Н., Таймуразова JT.X. Эпоксидное покрытие для гидроизоляционных тоннелей. Сборник статей. М.: МГИ, 1982. - 30с.

63. Кулиш Е.И. Деструкция поливинилхлорида и его смесей с другими полимерами. Автореферат. Уфа. 2000. - 23 с.

64. Лагутенко А.С., Скопинцева Н.В., Теплофизические свойства полихлоропреновой композиции, модифицированной дисперсными фенолоформальдегидным наполнителем. // Композиционные полимерные материалы. Киев.: Наукова думка, 1989. - 60 с.

65. Левенец М.С. Сорбция и диффузия воды в жесткоцепных стеклообразных полимерах. Автореферат. М.: 1996. - 21с.

66. Лернер В.Г., Петренко Е.В. Систематизация и совершенствование технологий строительства подземных объектов в г. Москве. Информационно-издательский центр ТИМР, 1999. - 44 с.

67. Лукманов P.P. Деструкция, стабилизация и сшивка полиакриламида в растворах для бурения и закачивающих скважин. Тюмень.: ЗапСибБурНИПИ, 1995. - 59 с.

68. Мадюскин II.H. Диффузия водных растворов электролитов в гидрофильных полимерах. Автореферат. М.: ИХФ им Н.Н. Семенова, 1998. -24 с.

69. Мазур СЛ., Современные методы снижения экологического риска при строительстве и эксплуатации наземных объектов нефтегазовых систем. -ML, АОА «ВНИИОЭНГ», 2001 .-82 с.

70. Мамин Р.Г. Урбанизация и охрана окружающей среды в РФ.-М.: РЭФИА, 1995-4.1. 230 с.

71. Мамонтов II.B. Способ тампонажа тонкофильтрующих пород при проходке шахтных стволов. Белгород, 1996. -С. 45-47

72. Марков Т.А., Чесноков С.А., Бабаянц Т.Н., Парабучев Н.А., Фельман Б.Н. Проблемы использования выработанного пространства рудников для размещения гидротехнических объектов. // Подземное и шахтное строительство. М.: Недра, 1993. №1 - 315 с.

73. Маслов Н.В. Градостроительная экология. Учебное пособие для строительных ВУЗов. М.: Высшая школа, 2002. - 340 с.

74. Математическая энциклопсдия.Т.1-5 М.: Издательство СЭ, 1985. -300 с.

75. Мельников Н.Н. Подземное пространство важнейший государственный ресурс: эффективность и проблемы освоения.// Проблемы развития транспортных и инженерных коммуникаций. М.: Мир, 1996. №5. -С 36-40

76. Методология проектирования строительства подземных сооружений. Авт. Корчак А.В.-М.: «Недра коммюникейшнс ЛТД», 2001.- 416 с.

77. Методы искусственной стабилизации грунтов при строительстве Северо-Муйского тоннеля. Обзорная информация. М.: Стройиздат, 1985.- 30 с.

78. Методы определения адгезии полимерных покрытий. Химическая промышленность. Обзорная информация. -М.: НИИТЭХИМ, 1990. -36 с.

79. Минскер К.С. Структурно-физическая стабилизация новый прием стабилизации ПВХ в растворах. БГУ. // IX конференция «Деструкция истабилизация полимеров» 16-20 апреля 2001г. РАН. Тез. докл. -М. 2001. С. 248-249

80. Миркин М.А. Влияние повышенного гидростатического давления па водостойкость и механическую прочность полимерных материалов. Автореферат. С-Пб.: С-ПбГМТУ, 1995. - 30 с.

81. Миркин М.А., Зимин С.Д. Диффузионный механизм разрушения высокомолекулярных твердых тел. // IX зимняя школа по механике сплошности сред. Тез. докл. Пермь. 1991. - С.24-25

82. Миркин М.А., Чебанов В.М. Температурные зоны влияния повышенного гидростатического давления на диффузию воды в полимерных материалах. Сборник исследований упругости и пластичности, вып.11.- 1976. С.127-137

83. Митраков В.И, Горбунов Б.П., Марголин В.М. Исследование процесса химического упрочнения горных пород в шахтном строительстве. -М.: Недра, 1994. 267 с.

84. Митраков В.И., Хямяляйнен В.А., Сыркин II.С. Физико-химическое укрепление пород при сооружение горных выработок. М. Недра. 1996. -315 с.

85. Многомерный статистический анализ в экономике Обзорная информация. М.: Юнетти, 1999. - 599 с.

86. Молчан И. А. Разработка технологии применения полимерсодержащих тампонирующих составов для снижения темпа обводнения нефтедобывающих скважин. Автореферат.- М.: 1993. 15 с.

87. Мощанский II.A. Плотность и стойкость бетонов. М.: Мир, 1951. -360 с.

88. Муминов Т.М. Масс- спектрометрия деструкции полимеров с регулируемой дефектностью макромолекул. Автореферат. Т.: ТГУ, 1994. - 18 с.

89. Пенахов С.А. Кинетика изменения прочности адгезионной связи систем полимер-металл в агрессивных средах. -М.: ВНИИСТ, 1982. 3453 с.

90. Нестеров А.Е., Игнатова Т.Д. Вопрос поверхностного натяжения уретан производных. // Композиционные полимерные материалы. -Киев.: Паукова думка, 1989. 60 с.

91. Нечаев А.В., Куликов Ю.Н. О применении пластобетона на основе мономера «ФА» для крепления стволов, проходимых способом замораживания. Реферативный сборник ЦНИЭИуголь. // Проектирование и строительство угольных предприятий. М. 1971. -С. 19-21

92. Низина Т.А. Количественные методы оценки долговечности полимерных композиций в жидких агрессивных средах. Автореферат. Саратов. 1994. 15 с.

93. Отдельные вопросы физикохимии полимеров. М.: Мир, 1994. - 56 с.

94. Отдельные вопросы физикохимии полимеров. -М.: МГТУ им Н.Э. Баумана. 1994.-60 с.

95. Пашанов Е. Р. Гидролиз олиго-и полисахаридов в присутствии сульфокатионов на минеральных носителях. Автореферат. 1996. 26 с.

96. Пенополиуретан. Журнал. 1999г. №1,№2.

97. Печенежская И.А. Водопроницаемость полимерных противофильтрационных экранов для установившегося и не установившегося характера фильтрации. Автореферат.- М.: 1998. 18 с.

98. Пинчук П.С. Герметизирующие полимерные материалы: М.: Машиностроение, 1995.- 159 с.

99. Пластмассы. Журнал. 1984. №6.

100. Платонов А.Г1. Полимерные материалы в дорожном и аэродромном строительстве. М. Транспорт. 1994г. 157стр.

101. Полиматериалы 2001. Научно-техническая конференция. - М. 2001.

102. Полимеры 90. Сборник юбилейной конференции отделений полимеров и композиционных материалов. Черноголовка. ~ М.: ИХФ АН СССР, 1990.-290 с.

103. Попов Н.Г. Разработка режима ускоренных испытаний ТПУ на тепло влажностное старение. Рос.науч. центр «Прикладная химия» г C-I16. Статья. IX конференция «Деструкция и стабилизация полимеров» 16-20 апреля 2001г. РАН. Тез. докл. М.:-2001. - С.39.

104. Практикум но химии и физике полимеров. М.: Химия, 1995. - 257 с.

105. Применение тампонажных растворов с использованием синтетических веществ для гидроизоляции и укрепления горных пород. Сборник. Серия «Калийная промышленность». НИИТЭХИМ. 1987. -200 с.

106. Прокопчук Н.Р. Экспресс методы оценки долговечности изделий из термопластов. БГТУ г Минск // IX конференция «Деструкция и стабилизация полимеров» 16-20 апреля 2001г. РАН Тез. докл. -2001. -С.221.

107. РАН, Институт Геоэкологии. Мосгортрест. «Москва. Геология и город». М.: Московские учебники и картографии, 1997.--399 с.

108. Регулирование свойств тампонажных растворов с помощью многофункциональных химических реагентов. Обзорная информация. ВНИИОЭНГ. 1992.- 125 с.

109. Рекомендации по уплотнению фильтрующего бетона подземных и гидротехнических сооружений инъекцией полимерных растворов. М.: НИИОСП, 1997,- 171 с.

110. Ржаницын Б.А. Химическое упрочнение грунтов в строительстве. -М.: С гройиздат, 1986 179 с.

111. Роулед Ст. Вода в полимерах. Перевод с англ. М.: Мир, 1984. - 555 с.

112. Руководство по производству инъекционных работ при строительстве тоннелей в сложных инженерно-геологических условиях. М.: ЦНИИС, 1983.-28 с.

113. Свойства и применение водорастворимых полимеров. // Всесоюзная научно-техническая конференция. Ярославль. 1991. С.24-25

114. Серг еев Е.М. Грунтоведение. М.: МГИ, 1959.-533 с.

115. Соколова О.Б. Кинетика щелочного гидролиза алкилацетатов и метиллиодида в водно-органических растворителях. Автореферат. 1998. -15 с.

116. Соломатов В.И., Прошин А.П. Эффективный модификатор эпоксидных смол. ПИСИ. II «Применение эффективных полимерцемептных композиций и бетонов в строительстве » 14-16 марта1990г Тюмень. Тез. докл. -1990. С. 77

117. Старение карбамидоформальдегидных смол с низким содержанием формальдегида. ВНИИ деревообрабатывающей промышленности. Перевод с нем.-М.: Мир, 1987. 5 с.

118. Тампопажные материалы на основе карбамидных смол и способы их применения. Сборник. 1980. 39 с.

119. Тахиров М.К., Идрис А.Т., Соломатов В.И. Полимерцементный бетон с применением ацетонформальдегидной смолы. МИИТ. // «Применение эффективных полимерцементных композиций и бетонов в строительстве ». 14-16 марта1990г. Тюмень. Тез. докл. -1990. С. 78

120. Тезисы докладов 1 Кирпичниковских чтений «Деструкция и стабилизация полимеров».2000г. 450 с.

121. Трупак Н.Г. Цементация трещиноватых пород в горном деле. М.: Металлургиздат, 1956.-239 с.

122. Тютюнник П.М. Геоакустический контроль защитных ограждений при строительстве подземных сооружений и шахт. М.: Недра, 1985. -176 с.

123. Фадеев П.Н. Пески СССР. М. МГУ, 1951.- 390 с.

124. Фатеев Н.Т. Исследование способа проходки шахтных стволов в обводненных рыхлых породах с предварительным закреплением синтетическими смолами. М.: Мир, 1973. 280 с.

125. Фен Миньсинь. Методы прогнозирования долговечности покрытий. Перевод с кит. 1988. 16 с.

126. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров. М.: Мир, 1963. - 540 с.

127. Хакимуллин Ю.Н., Мурузина Е. В. Поведение резин на основе малоненасыщенных эластомепров в условиях различных видов старения. // IX конференция «Деструкция и стабилизация полимеров» 16-20 апреля 2001г. РАН. Тез. докл. -М.: 2001. С.231-233.

128. Химическая энциклопедия.Ч.1. 1990. 549 с.

129. Хэвлена Р. Инженерная надежность и расчет на долговечность. Перевод с англ. М.: «Энергия», 1966. - 232 с.

130. Чалых А.Е. Диаграмма фазовых состояний полимерных систем. М.: Химия, 1998.-244 с.

131. Чалых Т.И. Структура и влагообменные свойства пористых полимерных материалов. Автореферат. М.: 2000. - 55 с.

132. Чубарова Е.В. Механизм деструкции макромолекул в неоднородных гидродинамических полях. Автореферат. С-Г16.: ИВМС, РАН, 1997. 29 с.

133. Чулков А.С. Каталитический гидролиз ионов в разбавленных растворах. Автореферат. 1998.- 16 с.

134. Шакен A.M. Эпоксидные смолы и эпоксидные соединения. Перевод с нем. JT.: Госхимиздат, 1962. 963 с.

135. Шастова JI.A., Вайдуллаев С.А., Сурова М.С. Методы испытаний и исследований фурановых смол и полимерных материалов. М.: НИИТЭХим, 1998. - 290 с.

136. Шейденер А.Э. Физика течения жидкостей через пористые среды. -М.: Гостоимехиздат, 1960. 250 с.

137. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В. Структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1973. - 300 с.

138. Шефтель В.О., Катаева С.Е. Миграция вредных химических веществ из полимерных материалов. М.: Химия, 1978. - 168 с.

Информация о работе

Хажеинов, Константин Владимирович
кандидата технических наук
Москва, 2005
ВАК 25.00.22

Диссертация

Разработка технологии повышения долговечности химически укрепленных защитных грунтовых конструкций подземных сооружений - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Разработка технологии повышения долговечности химически укрепленных защитных грунтовых конструкций подземных сооружений - тема автореферата по наукам о земле, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы