Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Роль геоэкологических факторов в формировании плывунности песчаных грунтов

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Роль геоэкологических факторов в формировании плывунности песчаных грунтов"

ÜO34769 Iii

На правах рукописи

Лебедева Мария Дмитриевна

РОЛЬ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В ФОРМИРОВАНИИ ПЛЫВУННОСТИ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ

Специальности: 25.00.36-Геоэкология; 25.00.0В-Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

академик РАЕН доктор технических наук,

профессор

Потапов А.Д.

Научный консультант:

кандидат геолого-минералогических наук,

профессор Платов H.A.

Москва 2009

, «Л

, 1 Г" . '

003476912

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Потапов Александр Дмитриевич, Научный консультант: кандидат геолого-минералогических наук, профессор Платов Николай Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Щербина Елена Витальевна; доктор геолого-минералогических наук, профессор Вознесенский Евгений Арнольдович.

Ведущая организация: ГУП «Мосгоргеотрест»

Защита состоится 02.10.09г. в 14.00 на заседании диссертационного совета Д 212.138.07 в ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 129337 Москва Ярославское ш., д.26, в зале Ученого совета; тел/факс +7 499 188 15 87.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан 31 августа 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Потапов А.Д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Геологическая среда в ряду жизнеобеспечивающих геосфер во многом определяет функционирование и изменения урбанизированных территорий. Геологическая среда территории г. Москвы за историю хозяйственного использования испытывала разнообразные техногенные воздействия. В пределах жилой застройки подземное пространство города пронизано густой сетью подземных коммуникаций, которые наряду с другими факторами вызывают подтопление территорий, нагрев грунтов, химико-биологическое загрязнение грунтов и вод, а также оказывают и другие техногенные воздействия. В результате геологическая среда претерпевает серьезные изменения, что для нее характеризуется как техногенез, одним из определяющих факторов которого является строительство. При этом скорость техногенной трансформации геологической среды настолько велика, что за очень короткое время могут измениться многие показатели свойств грунтов, что отмечено рядом исследователей (Королев, Воронкевич, Кошелев)

Чрезвычайно актуальна, как с геоэкологической, так и инженерно-геологической точек зрения, проблема надежной оценки способности песчаных грунтов переходить в текучее состояние в условиях техногенных воздействий в силу того, значительные территории, сложенные песчаными грунтами находятся в сфере инженерно-геологической деятельности человека. Расширение спектра и увеличение интенсивности техногенных воздействий на геологическую среду способно нарушить устойчивость инженерных сооружений под влиянием геологических процессов.

Плывунность - это способность песчаных грунтов переходить в текучее состояние под действием различных воздействий: динамических, гидродинамических, механических. Плывунные свойства песков осложняют реализацию строительных проектов. По этому вопросу накоплен определенный материал. Но ряд вопросов изучен еще недостаточно и требует специальных исследований, поскольку имеющиеся сведения носят разрозненный характер и

пока не позволяют представить целостную картину возможных путе{ формирования плывунных свойств. Это определило необходимосл исследования плывунности песчаных грунтов различного генезиса строения I состава в условиях техногенных воздействий.

Цель и задачи работы. Целью настоящей диссертационной работ! является изучение роли геоэкологических факторов в формировании плывунны: свойств песков различного генезиса, обладающих особенностями состава 1 строения.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Оценка степени влияния состава и структуры грунтов на формировани плывунных свойств, по результатам экспериментальных исследований анализа литературных и фондовых материалов.

2. Изучение наиболее характерных геоэкологических воздействий и и источников в пределах городской застройки и промышленных зон, наиболе значимых по степени влияния на структурные особенности песков.

3. Анализ и обобщение данных собственных инженерно-геологичесм изысканий, а также исследований других авторов о реакции песков } отдельные геоэкологические воздействия: увлажнение, нагревание химическое загрязнение.

4. Изучение закономерностей влияния геоэкологических фактор! (подтопления, нагревания и химического загрязнения) на плывунное песчаных грунтов различного генезиса по данным инженерно-геологичесю изысканий и лабораторных испытаний.

5. Разработка рекомендаций по инженерно-геологическим изысканиям с цел! выявления плывунных свойств песчаных грунтов.

Научная новизна.

1. В результате комплексной оценки состава и структуры песков различно генезиса подтверждена их определяющая роль в формировании плывунн свойств.

2. Выявлены геоэкологические факторы, такие как подтопление, нагрев, засоление грунтов и оценена их роль в формировании плывунности песчаных грунтов различного генезиса.

3. Разработаны рекомендации по инженерно-геологическим изысканиям песков для выявления песчаных грунтов обладающих плывунностью.

Практическое значение работы заключается:

1. В установлении ряда обязательных при изысканиях показателей состава, строения и состояния грунтов, диктующих проявление плывунных свойств..

2. В определении качественного и количественного диапазона характеристик песчаных грунтов, определяющих их плывунность.

3. В выявлении группы геоэкологических факторов (подтопление, загрязнение подземных вод, термическое воздействие), формирующих плывунность песчаных грунтов.

4. В разработке рекомендаций по оценке плывунности песчаных грунтов при инженерно-геологических изысканиях.

Защищаемые положения: 1 .Разработанная комплексная методика оценки плывунности песков в зависимости от состава, структуры, состояния и свойств песков.

2. Геоэкологические воздействия - подтопление, температура и засоление грунтов, приводят к радикальным изменениям в составе, структуре и свойствах грунтов.

3. Увлажнение и увеличение температуры грунта способствуют плывунности песков; засоление, чаще всего, наоборот, приводит к упрочнению песчаных грунтов за счет образования новых структурных связей.

4. При изменении состава грунтовых вод сформированные структурные связи могут разрушаться.

5. Интенсивность влияния изученных геоэкологических факторов на плывунность зависит от генезиса песков, что объясняется особенностями химико-минерального состава и морфологией песчаных грунтов.

6. Рекомендации для инженерно-геологических изысканий по выявлении песчаных грунтов, обладающих плывунностью.

Публикации. Основные положения и выводы работы были изложены в публикациях, из них 3, в рекомендованных ВАК журналах

Апробация работы. Результаты доложены на Конференции молоды ученых МГСУ «Строительство - формирование среды жизнедеятельности) 2005, «3-й и 4-е Денисовские чтения 2005, 2008гг.» и семинарах кафедр! Инженерной геологии и геоэкологии.

Фактический материал и личный вклад автора. Работа основана к теоретических разработках, обобщении литературных и фондовых источнико] результатах экспериментальных исследований, выполненных лично автором f кафедре ИГиГЭ МГСУ. Основные положения работы и ее вывод основываются на результатах исследований, выполненных на 63 образцг природных песков разных генетических типов.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключени Общий объем текста 159 страниц, 18 таблиц, 27 рисунков. Списс использованной литературы включает 139 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководител академику РАЕН, проф., д.т.н. А.Д. Потапову и особую признательное научному консультанту проф., канд. г.-м. н. H.A. Платову, заведующ! лабораторией Т.Н. Зарифовой и др. сотрудникам кафедры ИГиГЭ МГСУ, также главному геологу ОИИиПО инженерного центра ЕЭС филиала «Инстит Гидропроект», канд. г.-м. н. Юдкевичу А.И. за оказанную помощь в написан! работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели задачи исследования, показана научная и практическая ценность работы. Глава 1. Современная оценка плывунности песчаных грунтов.

Описаны особенности состава, структуры песков, природа разжижения. Приведены примеры аварий, связанных с проявлени

плывунности песков. Дан обзор направлений в изучении разжижения и плывунности песчаных грунтов. Первое - оценка плывунности грунта с позиции «критической пористости» (Казагранде, Яропольский, Сидоров, Радина, Медков и др.). Второе - оценка плывунности и изучение разжижения песков с позиции динамической устойчивости и фильтрационной теории (Герсеванов, Флорин, Иванов, Вознесенский и др.). Третье - изучение физической и физико-химической природы разжижения и плывунности методами физико-химической механики (Ребиндер, Горькова, и др.).

Вывод по анализу: к настоящему времени отсутствует единое мнение о плывунности, роли разных факторов в ее формировании, существуют достаточно противоречивые подходы к методике изучения плывунности песков различного состава и структуры. Наиболее полная оценка плывунности песков возможна лишь при комплексном подходе. Геоэкологические факторы при строительстве на урбанизированных территориях являются «внешними» факторами формирования плывунности песков. Глава 2. Методика исследований.

Дня изучения состава, структуры и свойств песчаных грунтов использовались современные «стандартизованные» методы и приборы для исследований химического и минерального состава грунтов и их структуры. Эксперименты включали лабораторные испытания образцов для определения предела структурной прочности, а также ряд определений показателей состава и свойств грунтов.

Исследования структурной прочности проводились простым апробированным методом - коническим пластометром Ребиндера. Испытаны образцы естественной и нарушенной структуры в естественном, водонасыщенном и воздушно-сухом состояниях по схеме постепенного (ступенчатого) нагружения конического индентора возрастающими нагрузками с одновременной регистрацией глубины его погружения. Получены зависимости изменения условного предела прочности структуры песчаных грунтов от влажностного состояния, температуры и химического загрязнения.

Глава 3. Факторы, влияющие на развитие плывунности песков.

Рассмотрено влияние «внутренних» (гранулометрический состав однородность, относительная плотность, степень водонасыщенш морфология, характер структурных связей, химико-минеральный состав) : «внешних» факторов (напряженно-деформированного состояния граничных условий существования) на плывунность песчаных грунто! Результаты анализа работ в табл. 1.

Таблица 1

Параметры факторов Влияние на плывунность Авторы исследований

увеличение снижение

Внутренние Гранулометрический состав уменьшение неоднородности Повышение неоднородности Иванов, Петровски, Талаганов

уменьшение среднего размера зерен Иванов

Содержание тонкодисперсной фракцнн>3% Гераскпна, Троицкая, Горькова, Платов

Относительная плотность сложения уменьшение Иванов, Богоевски, Кожобаев,

Степень водонасы— щения и пористость увеличение Красников, Ляхов, Иванов, Сид, Гераскина

Микростроение Наличие цементации Иванов, Ильичев,

Вторичные пленки Потапов

Морфология зерен Гладкая поверхность Шероховатая поверхность Иванов, Частоедов, Осипов

Округлая форма

Минеральный и химический состав Наличие слоистых силикатов Увеличение содержания аморфного кремнезема Осипов Платов, Горькова

Наличие органики Радина, Рябичева, Чепик

Внешние Исходное НДС Увеличение среднего нормального напряжения Иванов, Кожобаев, Сид

Предварительная выдержка под нагрузкой Кожобаев, Усупаев

Сейсмическая история Предварительное вибрирование Кожобаев, Иванов

Граничные условия Возможность дренирования Иванов

Глава 4. Геоэкологические факторы, определяющие плывунность.

Дана характеристика основных геоэкологических факторов - техногенн воздействий и их источников, характерных для городских территор]

воздействующие на геологическую среду и влияющие на состав, структуру, свойства грунтов, и на плывунность песков.

Гидродинамические геоэкологические воздействия. Подтопление. Интенсивное строительство крупных городов, освоение подземного пространства неизбежно сопровождаются изменениями естественного режима поверхностных и подземных вод. (Бондаренко, Мамаева, 1987; Тютюнова, 1988; Грязнов, 1997; Меркулов, 2000; Семенов, 2000 и др.) Под влиянием: трансформации гидрографической сети города; наличия утечек из водонесущих коммуникаций, создания экранов на пути естественного подземного стока, уплотнения грунтов под действием нагрузки от зданий и сооружений, накопления в котлованах и траншеях стока атмосферных осадков, застройки территорий и уменьшения естественного испарения; изменения температурного режима грунтов, усиления внутригрунтовой конденсации влаги - типичные геоэкологические факторы, приводящие изменениям в геологической среде, как составляющей биотопа.

Влияние избыточной влажности на состояние, структуру и свойства грунтов изучено достаточно полно, - при насыщении водой песчаных грунтов прочность их снижается. (Иванов, Платов, Красников, Казакова).

Следует отметить, что одной из основных причин потери устойчивости песчаных грунтов является гидродинамическое давление, создающееся при перепаде давления грунтовых вод, напр., при вскрытии котлована, прорыве водонесущих коммуникаций. (Лебедев, Троицкая)

При проектировании инженерных сооружений на подтопляемых территориях необходимо иметь прогнозные данные об изменениях прочностных и деформационных свойств песчаных грунтов в условиях их подтопления, как существенного фактора формирования плывунности.

Тепловые геоэкологические воздействия - это тепловые нагрузки от сетей, обогреваемых подвалов, коллекторов, станций и туннелей метрополитена и т.д. (Жигалин, Ракинцев, Антыпко).

Плотная застройка, асфальтирование препятствует выходу избыточногс тепла из грунтов. Вокруг источников тепла «...образуется зона просушивания оконтуренная волной повышенного влагосодержания вдали от контакт! источника тепла и грунта» (Жигалин и др.). Повышение температуры грунтовы: вод приводит к активизации химических и физико-химических процессов : грунтах и подземных водах, изменяет прочностные и деформационные свойств грунтов, вызывает в них структурно-текстурные изменения (Короле! Николаева, Жигалин, Жиленков, Месчан и др.)

Перенос влаги в грунтах под действием градиента температуры достигае величин, вызванных градиентом давления влаги, или превосходит их (Королев т.е. рост температуры грунта способствует повышению плывунности песков пр активизации процессов влагопереноса. Но еще большую опасность представляе нагрев грунтов и грунтовых вод с точки зрения активизации и ускорен физико-химических процессов, таких как растворение и вымывание солей I песчаных грунтов, что в свою очередь приводит к снижению прочности.

Химические и физико-химические геоэкологические воздействи приводят к активизации процессов в грунтах и с изменением состава, состояни структуры и свойств грунтов (Королев, Воронкевич, Перельман). В услови,' этих воздействий происходит засоление грунтов, что создает новые структурш связи в грунтах или разрушает существующие (Королев, Кошелев), ч несомненно отражается на их плывунности.

Привычное отношение к пескам как исключительно кварцевым по соста неточно, т. к. пески полиминеральны и содержат карбонаты и другие минерал которые не только сами растворимы, но и являются по существу фактор! засоленности.

Засоленные грунты могут быть природными и техногенными. Последим результат техногенеза, образовались под действием негативных факторов весьма чувствительны к изменению природной обстановки, а особенно увлажнению. При определенных условиях происходит вторичное засоле! грунтов. Основными причинами вторичного засоления под влияш

геоэкологических факторов являются: несовершенство систем орошения; техногенное воздействие на гидросферу застроенных или застраиваемых территорий; фильтрация через грунты растворов химических веществ, производственных отходов из накопителей, шламов, а также растворонесущих коммуникаций различных промышленных предприятий (Черкасов, Лаврова).

Известно, что при взаимодействии с природными и техногенными водами растворимость средне- и труднорастворимых солей может увеличиваться. (Дерягин, Чураев и др.) В конечном итоге физические свойства засоленных грунтов в т.ч. и песчаных разностей определяются количественным содержанием и качественным составом солей, емкостью поглощения, степенью гидратации и дисперсности грунта. В процессе выщелачивания солей происходит изменение ионно-солевого комплекса и, как следствие, дисперсности и гидрофильности грунта, приводящее к изменению его фильтрационных и практически всех физических свойств, в том числе и плывунности.

Микробиологическое выветривание, является одним из важнейших факторов трансформации дисперсных грунтов. По данным В.В. Радиной микроорганизмы изменяют напряженное состояние грунта путем газообразования, что может стимулировать образование плывунов.

Техногенные динамические нагрузки являются одной из основных причин разжижения песчаных грунтов. При этом разжижение - это всего одна из форм реакции песчаных грунтов на динамические нагрузки, связанная с быстрым нарастанием порового давления на фоне уплотнения грунта вплоть до исчезновения эффективных напряжений. (Вознесенский).

Техногенные динамические нагрузки распространяются главным образом в верхней части грунтовой толщи до глубин 10-15м (Локшин). Источниками техногенных динамических нагрузок являются: транспорт, строительное и промышленное оборудование, взрывы.

Территория города является единым очагом техногенных динамических нагрузок в силу наложения волн напряжений от перечисленных источников. По Гурвичу в пределах города они генерируют колебания с частотами от 2-5 до

60-70 Гц, иногда до 200 Гц при максимальных амплитудах перемещен» частиц грунта порядка десятков микрометров на частотах 20-30 Гц.

Изменения в грунтах под действием динамических нагрузок имек сложный характер и являются функцией их состава, структуры, состояни свойств и параметров воздействия (Вознесенский). Увеличение интенсивно! ти динамической нагрузки, рост скорости колебания структурных элементе и объемов грунтов, наличие «критических ускорений» при вибрации, изм1 нение угла отклонения направления вибрации от горизонтального способе-вует плывунности песчаных грунтов. Характер передачи динамичесм воздействий также влияет на скорость разжижения. (Кожобаев, Сид и др.)

В пределах территорий промышленных предприятий и городо проявляется комплекс геоэкологических воздействий на геологическую сред который приводит к сложному ее изменению за счет трансформации соста] цемента и структурных связей между частицами. В результате этого тех» генного гипергенеза формируется новый постгенетический тип грунтов, хара теризующийся составом и свойствами, существенно отличающимися от соста] и свойств известных типов грунтов. Таким образом., техногенный гиперген обладает большим потенциалом влияния на плывунность песчаных грунте Важна правильная оценка влияния комплекса геоэкологических воздействий 1 грунт как в процессе строительства, так и в период эксплуатации здания.

Глава 5. Экспериментальные исследования формирован! плывунности песков в сложной геоэкологической обстановке.

Приведена инженерно-геологическая характеристика исследованных гру тов. Для изучения прочности структурных связей песчаных грунтов при разли ных геоэкологических воздействиях были отобраны образцы трех генетическ типов - аллювиальные, флювиогляциальные и моренные в Москве и Московск области (рис. 1). На основе анализа данных изысканий получены харакгеристи песчаных грунтов, по которым для дальнейших исследований в лаборатории бы отобраны пески (табл.2). Отбор проведен с учетом параметров, влияющих плывунность. Экспериментальные исследования проводились также на образи

песков другого генезиса: эоловые пески (Ашхабад), морские пески (Одесса). Представлены результаты лабораторных исследований структурной прочности песков при различной влажности, температуре и химическом загрязнении. Таблица 2

Краткая характеристика исследованных грунтов

Плотность, Хар-ка 2 •<

Наименование объекта § 1 г/смЗ 1 П Наимено- однород- ю о о = " о от ч а х" 5 ?

& г ь « 1 £ к о о §> Р Час тиц Р. б> о О X 5 £ о ™ 5 5 ш вание грунта ности ¿10 ? у ■ X X • I X п а. ■& х £ з Б х о Ё 6 о & о о с о 5 2 * « 1 ® Э С л в) и С 5 ь о " 5 (0 о I в с о

Аллювиальные пески

г. Москва, ул. аО, 1,65 2,66 0,08 песок мелкий кн=2,3 0,85 0,75 0,43 0,36

Волхонка, д.6 1,65 2,66 0,1 песок пылеватый кн=2,0 - 0,65 0,5 0,34

г. Москва, Пр.Мира.вл. 211, КЦ "Ростокино" аСЬ 1,8 2,66 0,08 песок мелкий кн=1,9 0,67 0,6 0,35 0,26

Ледниковые пески (моренные)

г. Москва, ТОК Курский вокзал д(32с1п 1,96 2,7 0,18 песок мелкий кн=1,7 0,6 0,6 0,81 0,65

Озерно-водноледниковые пески

Захарково, Красногорский р-н МО йПБ 1,6 7 2,66 0,16 песок пылеват ый Кн=2,4 2,92 0,60 0,69 0,26

г. Москва, Проспект Мира, вл.211, КЦ"Ростокино" шэ 1,8 8 2,66 0,08 песок мелкий кн=3 3,21 0,525 0,31 0,26

г. Москва, ул. Волхонка, д.6 0,7 2,66 0,1 песок мелкий кн=2 3,2 0,715 0,5 0,4

Эоловые пески

Ашхабад еоСЦ 2.66 Песок мелкий кн=2,7 0,7 1,8 0.34

Морские пески

Одесская ТЭЦ шСЦ 2.66 Песок пылеватый кн=6,1 2,5 0,35

Рис. 1. Фрагменты инженерно-геологических разрезов. Объекты:

в) г. Москва, Проспект Мира, вл.211. г) Московская обл., д. Захарково, левобережная поймар.Москвы.

Для выявления роли влажности в изменении прочности песчаных грун испытана серия образцов в воздушно-сухом, естественно влажном водонасыщенном состояниях (рис.2).

Из рис. 2 видно, что при насыщении водой песчаных грунтов наблюдае понижение их прочности. Высушивание приводит к сокращению подвижно! песков. Практически все песчаные грунты обладают наибольшей прочност при влажности 3-7%, когда связности способствуют как имеющи! структурные связи, так и капиллярное давление менисков, внутреннее трени эффект зацепления песчаных зерен. В воздушно-сухом состоянии наибольш; величину прочности по конусу имеют флювиогляциальные и озер! ледниковые пески, в которых коллоидные и глинистые примеси игра структурообразующую роль. Из представленных результатов следует вывод том, что при водонасыщении плывунность песчаных грунтов значитель увеличивается за счет потери структурной прочности связей между частица песка, причем в флювиогляциальных песках это снижение наибол значительно. Меньше всего увлажнение повлияет на плывунность эолов1 песков.

Рис. 2. Влияние влажности на прочность песков

Для выявления роли температуры в изменении структурной прочност песков изучена серия образцов (аллювиальных, моренных флювиогляциальных, элювиальных и эоловых песков) с естественнс влажностью и ступенчато нагревалась с 1 = (20°- 60°) с интервалом 10 град. ( этих пределах повышается температура фунтов вблизи тепловых магистралей

с оценкой прочности по конусу. Далее исследованы грунты в водонасыщенном состоянии. Результаты представлены на рис. 3,4

Как видно из рис.4 существенным оказалось повышение t до +40°. Дальнейшее повышение t не сказалось на изменении структурной прочности грунта. При естественной влажности, при увеличении температуры во всех образцах наблюдается понижение их прочности. При нагревании до 40°С плывунность песков увеличивается. Наиболее резкое понижение прочности песков отмечено у флювиогляциальных (370-102 -160-102 Па), у моренных отмечены значительные изменения прочности (330-Ю2 - 145-Ю2 Па), наименьшему влиянию t подвержены аллювиальные пески, понижение прочности составляет (320-Ю2-250-102Па). Прочностное поведение исследованных песчаных грунтов обусловлено типом структурных связей, которые в них наблюдаются. По Платову H.A. в эоловых песках преобладает наиболее слабый тип структурных связей - капиллярный. Поэтому изменение влажности и температуры оказывает наименьшее влияние на пески данного типа. Аллювиальные, моренные и морские пески имеют капиллярный, коагуляционный и пластифицировано-коагуляционный типы структурных связей, и за счет последнего типа они более чувствительны к изменению влажности и температуры. Наибольшей «чувствительностью» при изменении влажности и температуры обладают флювиогляциальные и озерно-ледниковые пески, поскольку в них преобладают пластифицировано-коагуляционные связи.

0,7-1

о 0,6" ,

0,5 - Х 1

Е

а.о,4 - |

о 0,3 - .........-.....у,--...... " * .... ..."

7

о. 0,2 -

|о,1

ф

а

с 0 4-,-,-,-,-,-,-,-,-,

15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 температура фунта, С

аллювиальные пески

*<•»■ флювиогляциальные и озерно-ледниковые пески .....моренные пески

"■■^'""морские пески

**"эоловь» пески

Рис. 3. Влияние температуры на прочность песков различного генезиса при Ме

■ь 0 3

¿0,25 к

С 0,2

о

X

о 0,15 с

с 0,1

5

= 0,05 0

"аллювиальные пески

'флювиогляциальные и

озерно-ледниковые

пески

моренные пески

■"^""морские лески

"эоловые пески

20

30 35 40 45 температура грунта, С

Рис. 4. Влияние температуры на прочность водонасыщенных песчаных грунп различного генезиса.

Изучение деформационных и реологических свойств песчаных грунт при статическом воздействии в условиях повышения температуры грунт

Для характеристики деформационного поведения песчаных грунтов п температурных воздействиях применялась методика наименьшего чис инвариантных показателей. При помощи пластометра Ребиндера была изуче кинетика развития осадки конуса при постоянной нагрузке при различи] температурах песчаных грунтов трех генетических типов: аллювиально! моренного и флювиогляциального и озерно-ледникового. Результа представлены на рис.4,5,6.

Рис.5. Кинетика развития осадки конуса при Р=сопз1 аллювиальных песков п различных температурах.

-♦-1=20 С -*-Ч=30 С —в-Ч=40 С

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 время, сек

Рис.6. Кинетика развития деформации при Р=сою1 моренных песков при различных температурах.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 время, сек

-•-1=20 С —♦—1=30 С -*-1=40С

Рис .7. Кинетика развития деформации при Р=сош1 флювиогляциалъных песков при различных температурах.

Как видно из рис 5, 6, 7, наибольшее влияние на реологические свойства температура оказывает в моренных песках. При одной и той же нагрузке осадка конуса в песках при 1=20 ° составила в среднем 0,8 мм, а при 1=40 - 0,9 мм, в флювиогляциалъных песках - осадка конуса на 0,05мм больше при 1=40°, чем при 20 град.

Для выявления роли геоэкологических химических воздействий на проявление плывунных свойств песчаных фунтов, были исследованы пески во взаимодействии с различными солями. В экспериментах было использовано два образца песков различной генетической принадлежности: аллювиальные и флювиогляциальные.

В нормальных растворах солей образцы выдерживались в общей сложности около 6 мес, в течение которых ежемесячно определялись параметры прочности. При испытаниях конусом фиксировалась влажность образца, так как

некоторые соли гигроскопичны, например СаС12. В результате проведенн исследований были получены следующие данные о влиянии растворов солей процессы формирования прочности в песчаных грунтах аллювиального флювиогляциального генезиса.(табл. 3)

Таблица.3 Результаты изучения упрочнения песков в растворах солей С11~ и катиона, /выдержка в растворе 1=6 мес/

Сопротивление пенетрации, 10^ Па

№ Пески

п/п Н20 Анион С1'" Катион Ц'

А13+ гп2+ №1+ К|+ 1л1+ БО.,2" Юз1" (

Флювиогляциальны

1. е и озерно-

ледниковые 0,55 0,57 1,45 1,88 1,21 1 3,76 1,13

2. Аллювиальные 0,81 1,43 1,64 1,28 0,8 1,03 2 -

3. Моренные 1,3 1,6 1,75 1 1,92 1,74 3,12 1,29

4. Эоловые (Ашхабад) 1,11 - 0,67 0,84 0,73 0,57 0,9 1,42

Согласно данным, полученным по окончании шестимесячной выдери образцов, оказалось, что прочность песчаных грунтов в большинстве случаев временем растет, причем один и тот же ион по-разному воздействует различные пески, так как и для флювиогляциальных песков в присутств ионов С1, С03, Б04 и N03 оказал упрочняющее действие по сравнению с вод Зерна аллювиальных песков проявили большую тенденцию к образован новых структурных связей в условиях химического загрязнения, а нежели зе] флювиогляциальных и озерно-ледниковых песков. Наименьшей способное! к образованию новых структурных связей обладают эоловые песчаные груи Это обусловлено характером поверхности песчаных грунтов различна генезиса. Сравнивая влияние на прочность флювиогляциальных пес) растворов разного ионного состава, было установлено, что по анио1 прочность испытанных образцов убывает от сульфатов к галогенам; а катионам - наибольшее влияние оказывают П, N0. На упрочни

аллювиальных песков наибольшее влияние оказывают: из анионов - сульфаты и галоиды; из катионов Ыа, затем П. Проведенный анализ результатов исследований воздействия на один песок разноименных ионов показал, что с ростом активности ионов /по ряду К, Ыа, П, АШ возрастает способность песка образовывать структурные связи, т.е. плывунность уменьшается.

Из проведенных исследований следует вывод о том, что прочностные свойства песков формируются при значительном влиянии химического состава среды, активности ее ионного состава и генезиса песков.

Глава 6. Рекомендации по проведению полевых и лабораторных исследованиий песчаных грунтов, необходимых для оценки их плывунности.

Инженерные изыскания представляют собой важнейший этап любого строительного процесса. От полноты, программы и качества их проведения зависит уровень достоверности исходной информации для проектирования, что в конечном итоге, во многом определяет стоимость и успех строительства в целом и надежность функционирования объекта при последующей эксплуатации.

Всевозможные техногенные, в данном случае геоэкологические, факторы, особенно действуя в невыгодном сочетании, предъявляют специальные требования к проектированию и строительству в условиях городской застройки, заставляя проектировщиков для обеспечения надежной работы сооружения в течение всего срока эксплуатации прогнозировать возможные изменения (ухудшения) инженерно-геологической обстановки. В строительной практике важно определить способность грунта переходить в плывунное состояние, а в условиях современного строительства в сложных геологических условиях и тесной городской застройки это особенно важно, учитывая многочисленные техногенные воздействия на грунты.

Для точной оценки способности песчаного грунта переходить в текучее состояние необходимо выполнить следующие исследования и получить

соответствующие показатели (табл.4). Плывуииость песчаных грунт оценивается по совокупности показателей, приведенных в таблице 4. Ч больше показателей будут иметь «критические» значения, обуславливают плывунность, тем больше вероятности проявления плывунности у даннс конкретного песка. Помимо показателей, данных в табл. 4, необходим] является химический анализ грунтовых вод. При этом прежде всего след} тщательно оценить наличие в воде ионов быстрорастворимых солей: № МяС12, Ыа2504, М^БС^, Ыа2С03

Таблица 4.

Показатель Обозначение, ед.изм Метод определения Критическое значение, обуславивающее плывунность Авторы исследований

Степень неоднородности Сн = ^ ¿10 ГОСТ 12536-79 <10 Иванов, Петровски Талаганов

Средний размер частиц с1Ср, мм <0,25

Содержание тонкодисперсной фракции с1<0,005мм >3% Горькова, Платов

Пористость ч II «и ГОСТ 5180-84 >0,6 Красников

Относительная плотность е —в _ тах ест е — е шах шт <0.4 Кожобаев Богоевски

Степень водонасыщения ер. ГОСТ 5180-84 >0,8 Красников Ляхов

Показатель морфологии л - А Потапова АД. >0,4 Иванов Платов Потапов

Очевидно, что для принятия правильного проектного решения необходимо иметь максимально полную и достоверную информацию об участке строительства и его непосредственном окружении. С рассматриваемых позиций при оценке возможной плывунности песков наиболее важным является исследование гидрогеологических условий территории с целью выявления и прогнозирования подтопления территории с обязательной развернутой оценкой химического состава грунтовых вод, а также требуется точное установление инженерных коммуникаций, теплотрасс, транспортных туннелей, и других источников техногенных воздействий.

ВЫВОДЫ

1. На основе анализа ранее выполненных работ и результатов собственных исследований автора выявлены основные показатели, определяющие плывунность песчаных грунтов, а также внешние факторы, влияющие на развитие плывунности.

2. Геологическая среда, сложенная, различными песчаными грунтами, в пределах урбанизированных территорий под влиянием техногенных воздействий (увлажнения, гидравлического давления воды, химического загрязнения грунтовых вод, изменения температуры и т.д.), претерпевает существенные изменения состава и структуры грунтов, негативно влияющие на их прочностные и деформационные свойства.

3. По результатам комплексного изучения песчаных грунтов объектов Москвы и МО, выявлен ряд геоэкологических факторов, влияющих на проявление плывунности песков: подтопление, нагрев грунтов и их химическое загрязнение.

4. В результате подробного изучения характера и прочности структурных связей песчаных грунтов различного генезиса при различных воздействиях, установлено, что влажность и температура оказывают существенное влияние на прочностные характеристики песков, что отражается на их плывунности. В зависимости от преобладания капиллярных, коагуляционных или коагуляционно-пластифицированных структурных связей влияние этих

факторов выражено в разной степени. Наибольшее влияние сказывается ] песчаные грунты с коагуляционно-пластифицированными связями.

5. Техногенный гипергенез на урбанизированных территориях, как результ комплекса природных и техногенных воздействий, обладает болыш потенциалом влияния на плывунность песков. Влажность, температура химический состав воды изменяет структуру и состав песков, что означает -результате техногенеза формируется новый «постгенетический» тип песка.

6.Влияние техногенных факторов на плывунность связано с особенностяи морфологии, гранулометрического и химико-минерального состава песков, частности, плывунность флювиогляциальных песков выражена в больш степени, нежели в аллювиальных и моренных.

7. При проведении инженерно-геологических изысканий и при лабораторнь исследованиях прочностных характеристик песчаных грунтов следу учитывать не только их актуальные показатели, но и динамику изменения i свойств при геоэкологических воздействиях: подтоплении, повышен! температуры и химическом загрязнении грунтов.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Лебедева М.Д. Роль физико-механических параметров песков в формирован псевдоплывунных свойств в условиях техногенеза. Сборник доклад конференции молодых ученых МГСУ «Строительство - формирование сре, жизнедеятельности», Москва, 2005г.

2. Лебедева М.Д. Некоторые вопросы влияния техногенных воздействий структуру и свойства дисперсных грунтов. Сборник докладов на торжественн заседании кафедры ИГиГЭ в честь 70-летия основания и 100-летия со д рождения Л.Д.Белого «3-й Денисовские чтения». Москва, 2005г, с.97-101.

3. Лебедева М.Д. Подтопление как один из основных факторов проявлен плывунных свойств у песчаных грунтов, Вестник МГСУ, №4,2007г., с. 103-106

4. Платов H.A., Лебедева М.Д., Круглова Н.Д., Лаврова H.A. Оценка изменен свойств грунтов под влиянием техногенных факторов. Сборник докладов «1>

Денисовские чтения» «Проблемы обеспечения экологической безопасности строительства», Москва, 2008г.

5. Лебедева М.Д., Потапов А.Д. О комплексной оценке проявления плывунности песчаных грунтов при инженерно-геологических изысканиях в осложненной геоэкологической обстановке. Вестник МГСУ, №2, 2009г., с. 111-115

6. Лебедева М.Д., Платов H.A., Потапов А.Д., Лаврова H.A. Об актуальности оценки возможного изменения свойств грунта при инженерных изысканиях в современных условиях техногенеза, Вестник МГСУ, №2,2009г., с. 120-124

Отпечатано в отделе оперативной печати ОАО ДСК-1 Тираж: 100 экз. Заказ №68

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Лебедева, Мария Дмитриевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННАЯ ОЦЕНКА ПЛЫВУННОСТИ ПЕСЧАНЫХ

ГРУНТОВ

1.1 .Распространение и инженерно-геологические особенности песков

1.2. Краткий обзор изучения прочностных и деформационных свойств песчаных грунтов

1.3. Примеры аварий, связанных с проявлением плывунности песчаных грунтов

1.4. Обзор основных направлений в изучении плывунности песчаных грунтов

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Лабораторно-экспериментальные исследования песчаных несцементированных грунтов

2.2. Методика исследования структурной прочности песков при различных воздействиях

ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РАЗВИТИЕ ПЛЫВУННЫХ СВОЙСТВ ПЕСКОВ

3.1. «Внутренние» факторы

3.2. «Внешние» факторы 54 Выводы к главе

ГЛАВА 4. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ОКАЗЫВАЮЩИЕ ВЛИЯНИЕ НА ПЛЫВУННОСТЬ ПЕСКОВ 62 4.1. Характер и особенности геоэкологических воздействий

4.2 Типизация геоэкологических воздействий

4.3. Характеристика геоэкологических факторов и их влияние на плывунность песчаных грунтов

4.3.1. Гидродинамические воздействия

4.3.2 Тепловые воздействия

4.3.3. Химические и физико-химические геоэкологические воздействия

4.3.4. Техногенные динамические воздействия 93 Выводы к главе

ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

5.1. Инженерно-геологическая характеристика исследованных песчаных грунтов

5.2. Исследования прочности песчаных грунтов

5.2.1. Результаты изучения прочности песчаных грунтов в зависимости от влажности

5.2.2. Результаты изучения прочности песчаных грунтов в зависимости от температуры

5.3. Изучение влияния засоления на структурную прочность песчаных грунтов

5.4. Изучение деформационного поведения песков при температурном воздействии

Выводы к Главе

ГЛАВА 6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ПОЛЕВЫХ И ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ,

НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ ОЦЕНКИ ИХ ПЛЫВУННОСТИ

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Роль геоэкологических факторов в формировании плывунности песчаных грунтов"

Песчаные грунты являются одной из составляющих геологической среды, которая в свою очередь является одной из главных жизнеобеспечивающих геосферных оболочек. Геологическая среда урбанизированных территорий сформировалась и подвергается интенсивному техногенному воздействию. Геологическая среда территории г. Москвы за длительную историю хозяйственного использования испытывала разнообразные техногенные воздействия. В пределах городской застройки подземное пространство пронизано густой сетью подземных коммуникаций, которые, в частности, вызывают подтопление территорий, нагрев грунтов, химико-биологическое загрязнение грунтов и вод, а также и другие техногенные воздействия. С одной стороны эти факторы относятся к инженерно-геологическим воздействиям, а с другой являются характерными геоэкологическими, среди которых, например, загрязнение уже давно является типичным для предмета геоэкологии. При этом техногенная трансформация геологической среды (т.е. техногенез) происходит с такой скоростью, что за короткие периоды времени могут измениться многие основные показатели свойств грунтов. Многими исследованиями отмечен факт ускорения техногенных трансформаций геологической среды.

Особенностью инженерно-геологических изысканий на территории города является проведение работ в пределах небольшого «пятна застройки» проектируемого здания, сооружения. В таких условиях возникают затруднения в анализе процесса подтопления в пределах конкретного участка, в оценке изменения свойств грунтов вследствие техногенных воздействий, а главное в прогнозе изменений геологической среды в пределах жизненного цикла строительного объекта.

Среди множества проблем в инженерно-геологической и экологической оценках геологической среды города оценка плывунности грунтов, т.е. способности переходить в плывунное состояние при различных воздействиях, всегда была одной из приоритетных. Кроме этого, проблема проявления плывунных свойств в дисперсных породах является одной из важных в современном грунтоведении. Плывуны обладают рядом своеобразных свойств, которые создают известные трудности при строительстве зданий и сооружений. Многие вопросы, касающиеся генезиса плывунов (генезиса «плывучести» дисперсных пород) изучены недостаточно. Остаются дискуссионными и некоторые вопросы терминологии.

Еще в 1859 г. П.Усов выделил плывуны в особый класс грунтов. Таких же взглядов придерживался и В.М. Карлович. В доказательство выдвинутого ими положения П. Усов и В.М. Карлович приводили описания некоторых типичных плывунов. В 1923г. К. Терцаги выдвинул новое положение, состоящее в том, что подвижность грунта при образовании плывунов не присуща какому-либо особому типу грунта, а является результатом определенного гидродинамического режима. По его мнению, плывунность это не свойство грунтов особого типа, а состояние в котором могут пребывать самые различные грунты. Исследуя явления плывунности, А.Ф. Лебедев (1935) установил, что сходное по внешним признакам течение грунта наподобие вязкой жидкости может вызываться двумя совершенно различными причинами. В одних случаях плывунность грунта, как это подметил К. Терцаги, вызывается особым гидродинамическим режимом; в других является следствием особых свойств грунта, определяемых минералогическим и гранулометрическим составом, и возникает на основе тиксотропных изменений его структуры.

А.Ф. Лебедев (1935) разделил понятия «истинные» и «ложные» плывуны. «Истинные» плывуны - это грунты с коагуляционными или смешанными структурными связями, обусловленными присутствием глинистых (<0,001 мм) частиц с высокими гидрофильными свойствами. Переход в плывунное состояние определяется невысоким гидродинамическим давлением и присутствием коллоидных частиц. «Ложные» плывуны или «псевдоплывуны» переходят в плывунное состояние под действием гидродинамического давления фильтрующейся воды.

И. В. Попов (1951) же считал, что разжижение грунтов не есть специфическое, всегда свойственное какому-либо типу грунта состояние, появляющееся в известных гидродинамических условиях. По его мнению оценка способности песчаных грунтов переходить в разжиженное состояние требует не только исследования состава и свойств песка в лаборатории, но и изучения гидрогеологических условий и прогноза их изменения в процессе строительных работ. И.В. Попов обращал внимание на то, что свойства песчаных грунтов, способных к разжижению, меняются при высушивании, поэтому все определения свойств необходимо проводить на образцах, сохранивших естественную влажность. Также он отмечал, что пески, пришедшие в разжиженное состояние, способны вновь упрочняться и объясняет это тиксотропным структурообразованием гидрофильных коллоидов.

Исходя из вышеизложенного можно сделать следующее заключение: некоторые песчаные грунты обладают плывунностью, т.е. способны переходить в плывунное состояние при динамических, гидродинамических и др. механических воздействиях. Обзор литературного материала показывает, что в природе такие грунты широко распространены (Лебедев, 1935; Горькова, 1964, 1975; Иванов, 1978, 1983; Дудлер, 1967, 1970; Осипов, 1986, 1988; Вознесенский, 1996, 1999). По дисперсности они включают гранулометрические разности от пылеватых песков и супесей до легких суглинков разного генезиса.

Плывуны осложняют строительство, создают большие трудности в проходке строительных выработок. Они очень чувствительны к гидродинамическим воздействиям и динамическим нагрузкам, даже на значительно удаленных расстояниях от места возмущения. Таким образом, в строительной практике важно определить способность грунта переходить в плывунное состояние. А в условиях современного строительства в сложных геологических условиях и тесной городской застройке это особенно важно, учитывая многочисленные геоэкологические воздействия на грунты.

Известно, что изменение свойств грунтов является результатом происходящих в них процессов. В зависимости от характера процесса и его механизма, происходят изменения состава и состояния грунта, вследствие чего изменяются и его свойства. Рассмотрение таких изменений и их прогноз должны производиться с учетом воздействия не только природных, но и техногенных факторов.

В данной диссертационной работе рассматриваются песчаные грунты различного генезиса, обладающие плывунностью.

Под «плывунностью» автор понимает способность песчаных грунтов переходить в текучее состояние (разжижаться) вследствие частичной или полной потери структурной прочности и увеличения подвижности при динамических, гидродинамических и других механических воздействиях.

Актуальность работы. Плывуны довольно разнообразны и являются полигенными образованиями. Изучение плывунных грунтов любого генезиса имеет важное практическое и теоретическое значение, поскольку среди других задач до сих пор до конца не выяснено влияние техногенных факторов на проявление плывунных свойств.

Проблема надежной оценки динамической устойчивости песчаных грунтов чрезвычайно актуальна в силу целого ряда причин. Огромные территории, сложенные дисперсными грунтами находятся в сфере инженерно-геологической деятельности человека и использовании динамических нагрузок от разнообразных источников. Кроме того, расширение спектра и увеличение интенсивности техногенных динамических воздействий на геологическую среду, особенно в совокупности с нагрузками природного происхождения (сейсмическими, волновыми, ветровыми), часто способны нарушить устойчивость различных инженерных сооружений из-за снижения прочности и увеличения деформаций грунтов, возникновения и активизации неблагоприятных геологических процессов. Наконец, многочисленные случаи катастрофического сейсмического разжижения водонасыщенных песчаных и песчано-пылеватых грунтов, часто с человеческими жертвами и огромным экономическим ущербом, настоятельно свидетельствуют о необходимости надежной и адекватной оценке устойчивости таких чувствительных к динамическим нагрузкам дисперсных грунтов.

Анализ опыта инженерно-геологических изысканий на территории г. Москвы показал, что в настоящее время недостаточно простого соблюдения существующих норм и правил проведения изысканий. Без учета геоэкологических факторов, которые активно влияют на геологическую среду, нельзя надежно определить показатели свойств грунтов и быть уверенным в полноте и качестве изысканий.

По вопросам формирования плывунности песков различного генезиса накоплен определенный материал, на основе лабораторных и полевых исследований получены некоторые закономерности формирования плывунных свойств, предложены графические модели. Однако, целый ряд вопросов, связанных с формированием плывунных свойств песчаных грунтов, изучен недостаточно и требует дальнейших специальных исследований, поскольку имеющиеся сведения носят разрозненный характер и не позволяют представить целостную картину возможных путей формирования этих свойств. Исходя из этого, возникает необходимость выявить особенности формирования плывунных свойств с учетом комплексного влияния различных факторов: минерального состава, химического, дисперсного состава грунтов, морфологии частиц и других условий, в том числе в условиях сложной геоэкологической ситуации в пределах урбанизированных территорий.

Из всего этого следует, что получение новых закономерностей поведения песчаных грунтов при геоэкологических воздействиях и исследование других факторов, влияющих на их плывунность, является актуальной задачей как инженерной геологии, так и геоэкологии.

Цель и задачи работы. Целью настоящей диссертационной работы является изучение роли геоэкологических факторов в формировании плывунных свойств песков различного генезиса, обладающих особенностями состава и строения.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Оценка степени влияния состава и структуры грунтов на формирование плывунных свойств, по результатам экспериментальных исследований и анализа литературных и фондовых материалов.

2. Изучение наиболее характерных геоэкологических воздействий и их источников в пределах городской застройки и промышленных зон, наиболее значимых по степени влияния на особенности состава и структуры песков.

3. Анализ и обобщение данных собственных инженерно-геологических изысканий, а также исследований других авторов о реакции песков на отдельные геоэкологические воздействия: увлажнение, нагревание и химическое загрязнение.

4. Изучение закономерностей влияния геоэкологических факторов (подтопления, нагревания и химического загрязнения) на плывунность песчаных грунтов различного генезиса по данным инженерно-геологических изысканий и лабораторных испытаний.

5. Разработка рекомендаций по инженерно-геологическим изысканиям с целью выявления плывунных свойств песчаных грунтов.

Объектом исследований являются песчаные грунты, проявляющие плывунные свойства, широко распространенные на территории г. Москвы и Московской области.

Диссертационная работа является итогом работы автора в период обучения в очной аспирантуре на кафедре инженерной и геологии и геоэкологии МГСУ с 2004 по 2007 гг. Для работы по теме диссертации использованы данные, полученные в результате проведённых автором экспериментов над песками различного генезиса, данные лабораторных и полевых испытаний, архивные материалы.

Методика исследований и достоверность результатов. Исследования проводились с помощью современных методов грунтоведения по стандартным методикам с использованием стандартных приборов и оборудования. Достоверность результатов определена их сходностью с данными аналогичных работ других исследований песчаных грунтов и статистической обработкой результатов экспериментов. Научная новизна.

1. В результате комплексной оценки состава и структуры песков различного генезиса установлена их определяющая роль в формировании плывунных свойств.

2. Выявлены геоэкологические факторы, такие как подтопление, нагрев, засоление грунтов и оценена их роль в формировании плывунности песчаных грунтов различного генезиса.

3. Впервые разработаны рекомендации по инженерно-геологическим изысканиям песков для выявления песчаных грунтов, обладающих плывунностью.

Практическое значение работы заключается;

1. В установлении ряда обязательных при изысканиях показателей состава, строения и состояния грунтов, диктующих проявление плывунных свойств.

2. В определении качественного и количественного диапазона характеристик песчаных грунтов, определяющих их плывунность.

3. В выявлении группы геоэкологических факторов (подтопление, загрязнение подземных вод, термическое воздействие), формирующих плывунность песчаных грунтов.

4. В разработке рекомендаций по оценке плывунности песчаных грунтов при инженерно-геологических изысканиях.

Защищаемые положения:

1. Разработанная комплексная методика оценки плывунности песков в зависимости от состава, структуры, состояния и свойств песков.

2. Геоэкологические воздействия - подтопление, нагрев и засоление грунтов -приводят к радикальным изменениям в составе, структуре и свойствах грунтов.

3. Увлажнение и увеличение температуры грунта способствуют плывунности песков; засоление, чаще всего, наоборот, приводит к упрочнению песчаных грунтов за счет образования новых структурных связей.

4. При изменении химического состава грунтовых вод сформированные структурные связи могут разрушаться.

5. Интенсивность влияния изученных геоэкологических факторов на плывунность зависит от генезиса песков, что объясняется особенностями химико-минерального состава и морфологией песчаных грунтов.

6. Рекомендации для инженерно-геологических изысканий по выявлению песчаных грунтов, обладающих плывунностью.

Публикации. Основные положения и выводы работы были изложены в 6 публикациях, из них 3, в рекомендованных ВАК журналах.

Апробация работы. Результаты доложены на Конференции молодых ученых МГСУ «Строительство - формирование среды жизнедеятельности», 2005, «3-й и 4-е Денисовские чтения 2005, 2008гг.» и семинарах кафедры Инженерной геологии и геоэкологии.

Фактический материал и личный вклад автора. Работа основана на теоретических разработках, обобщении литературных и фондовых источников, результатах экспериментальных исследований, выполненных лично автором на кафедре ИГиГЭ МГСУ. Основные положения работы и ее выводы основываются на результатах исследований, выполненных на 63 образцах природных песков разных генетических типов.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения. Общий объем текста 160 страниц, 18 таблиц, 27 рисунков. Список использованной литературы включает 139 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Лебедева, Мария Дмитриевна

Выводы к Главе 5:

1. Как показывают проведенные исследования прочности песчаных грунтов различного генезиса, влажность, температура и химический состав воды оказывают существенное влияния на прочностные характеристики песков, что в свою очередь отражается на их плывунности.

2. При проведении инженерно-геологических изысканий и лабораторных исследованиях прочностных характеристик песчаных грунтов следует учитывать не только их актуальные показатели, но и динамику изменения их свойств в техногенно-измененном состоянии в условиях строительства и эксплуатации конкретного инженерного сооружения.

3. В ходе экспериментов были выявлены и изучены основные закономерности изменения плывунности песчаных грунтов при различных воздействиях, наиболее характерных для городской геологической среды.

4. На основе изучения морфологии, гранулометрического, химического и минерального состава песчаных грунтов были выявлены особенности формы и поверхности песчаных зерен, фракции, а также химические соединения и минералы в составе песков, оказывающие наибольшее влияние на плывунность песчаных грунтов различного генезиса.

ГЛАВА 6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ПОЛЕВЫХ И ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ, НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ ОЦЕНКИ ИХ ПЛЫВУННОСТИ

Инженерные изыскания представляют собой важнейший этап любого строительного процесса. От полноты, продуманности программы и качества их проведения зависит уровень достоверности исходной информации для проектирования, который, соответственно, определяет степень учета при проектировании всех особенностей площадки строительства, правильность выбора рациональной конструкции сооружения, степень безопасности технологии его возведения, необходимость и объем проведения тех или иных предупредительных мероприятий и т.д., что в конечном итоге, во многом определяет стоимость и успех строительства в целом и надежность функционирования объекта при последующей эксплуатации.

Всевозможные техногенные факторы, особенно действуя в невыгодном сочетании, предъявляют специальные требования к проектированию и строительству в условиях городской застройки, заставляя проектировщиков для обеспечения надежной работы сооружения в течение всего срока эксплуатации прогнозировать возможные изменения (ухудшения) инженерно-геологической обстановки, что, соответственно, делает актуальным разработку новых методов прогнозов и расчетов, средств измерений и изысканий, норм на проектирование и строительство, контроль качества работ и т.д.

Песчаные грунты, обладающие плывунностью, осложняют строительство, создают большие трудности в проходке строительных выработок, устройстве котлованов и др. Таким образом, в условиях современного строительства в сложных геологических условиях и тесной городской застройке очень важно определить способность грунта переходить в плывунное состояние, учитывая многочисленные геоэкологические воздействия на грунты. Нами подтверждено, что песчаные грунты чувствительны к изменению влажностного и температурного режима грунтов, а также к их химическому загрязнению.

Поэтому весьма важным при изысканиях является использование фондовых материалов и баз данных для выявления возможных инженерно-геологических процессов и степени техногенного влияния на территорию.

Также представляется очень перспективным при проведении инженерно-геологических изысканий для дополнительной информации использовать в сочетании с бурением скважин, зондированием и полевыми испытаниями грунтов интегральные геофизические методы исследования массива, такие как, георадар; сейсмический метод отраженных волн (MOB) в модификации общей глубинной точки (ОГТ) с использованием поперечных волн поляризации; метод электроконтактного динамического зондирования грунтов (ЭДЗ) и другие.

Наиболее тщательным лабораторным исследованиям должны подвергаться чувствительные водонасыщенные песчаные грунты.

В третьей главе настоящей диссертационной работы автором были рассмотрены различные «внутренние» факторы, влияющие на плывунность песчаных грунтов. Данные факторы были выявлены в результате анализа работ ученых, занимавшихся изучением процесса разжижения и плывунностью грунтов. На основании проведенных ими исследований можно сделать вывод о том, что плывунность песчаных грунтов обуславливают следующие показатели:

- низкая степень неоднородности Си =

- низкая относительная плотность

- гладкая поверхность частиц песка

- средний размер частиц <0,25мм

- наличие в составе слоистых силикатов

- содержание газов (степень водонасыщения больше 0,80)

- коэффициент пористости > 0,60

- содержание тонкодисперсной фракции <0,005мм более 3%

Таким образом, плывуниость песчаных грунтов можно оценить по следующим значениям показателей:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении работы можно сделать следующие выводы:

1. На основе анализа работ многих ученых, занимавшихся проблемой плывунности песчаных грунтов и автора диссертационной работы были выявлены основные показатели, определяющие плывунность песчаных грунтов, а также внешние факторы, влияющие на развитие плывунности.

2. Геологическая среда в пределах урбанизированных территорий, часто сложенная различными песчаными грунтами, претерпевает существенные изменения, заключающиеся в том, что под влиянием разнообразных техногенных воздействий (увлажнения, гидравлического давления воды, химического загрязнения грунтовых вод, изменения температуры и т.д.), происходит изменение состава и структуры песчаных грунтов, приводящие, как правило, к ухудшению их свойств, что необходимо учитывать при инженерно-геологических изысканиях и прогнозах прочностного и деформационного поведения песчаных грунтов.

3. По результатам комплексных наблюдений за объектами на территории Москвы и МО, выявлены основные геоэкологические факторы, способные повлиять на проявление плывунных свойств песков: подтопление, нагрев грунтов и их химическое загрязнение.

4. В результате подробного изучения характера и прочности структурных связей песчаных грунтов различного генезиса при различных воздействиях, установлено, что влажность и температура оказывают существенное влияние на прочностные характеристики песков, что в свою очередь отражается на их плывунности. Причем в зависимости от преобладания тех или иных структурных связей (капиллярных, коагуляционных или коагуляционно-пластифицированных) влияние этих факторов выражено в большей или меньшей степени. Наибольшее влияние данные факторы оказывают на песчаные грунты с коагуляционно-пластифицированными структурными связями.

5. Техногенный гипергенез на урбанизированных территориях, как результат комплекса природных и техногенных воздействий, обладает большим потенциалом влияния на плывунность песчаных грунтов.

Как показывают проведенные исследования прочности песчаных грунтов, влажность, температура и химический состав воды оказывают существенное влияние не только на прочностные характеристики песков, но и на структуру и состав песчаных грунтов, существенно изменяя их. Таким образом, в результате техногенеза мы получаем новый «постгенетический» тип песка, отличающийся особенным составом и свойствами.

6. Влияние рассмотренных техногенных факторов на плывунность неодинаково в песчаных грунтах разного генезиса, что связано с особенностями морфологии, гранулометрического и химико-минерального состава данных песков. В частности в флювиогляциальных грунтах плывунность наиболее выражена по сравнению с аллювиальными и моренными песками.

7. При проведении инженерно-геологических изысканий и при лабораторных исследованиях прочностных характеристик песчаных грунтов следует учитывать не только их актуальные показатели, но и динамику изменения их свойств при геоэкологических воздействиях: подтоплении, повышении температуры и химическом загрязнении грунтов, возникающих при строительстве и эксплуатации конкретного инженерного сооружения. Особое внимание следует обратить на песчаные грунты, склонные к плывунности, а именно, обладающие следующими показателями:

- низкая степень неоднородности (менее 10)

- низкая относительная плотность (менее 0,4)

- гладкая поверхность частиц песка (А,<0,4)

- средний размер частиц <0,25мм

- наличие в составе слоистых силикатов

- содержание газов (степень водонасыщения больше 0,80)

- коэффициент пористости > 0,60

- содержание тонкодисперсной фракции <0,005мм более 3%.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Лебедева, Мария Дмитриевна, Москва

1. Аверочкина М.В. Влияние динамических нагрузок на прочности грунтов//Инж. геология. 1983. - № I. - С.93-96.

2. Агранат Н.Н., Воларович М.П. О вычислении предельного напряжения сдвига дисперсных систем в опытах с коническим пластометром. /Долл.ж., т. 19, 1957.-Вып.1.-С.З-8.

3. Аккерман Е. Тиксотропия и текучесть мелкозернистых грунтов // Проблемы инж. геологии. Вып.1, - М. Иностранная литература, 1958. - С.73-97.

4. Арипов Э.А. Физико-химическая механика подвижных песков. АН УзССР, Ин-т химии, Ташкент, 1989

5. Арнольд М., Митчелл Р.В. Деформация песка при трехмерном напряжении. В кн.: Материалы 8 Международного конгресса по механике грунтов. М.: Стройиздат, 1973, т.1, с.11-13.

6. Аслибекян О.В. Влияние состава и структурных особенностей песчаных грунтов на их разжижение при вибрации: Автореф. дис. канд.геол.-мин.наук (04.00.07). М.: МГУ, 1986, - 17 с.

7. Байзаков А.А. Прочность и деформируемость водонасыщенных песков в условиях статического и циклического воздействий. Автореф. Дис. На соиск. Учен. Степ. Канд.техн. наук: 01.02.07 МИСИ им. Куйбышева.

8. Бишоп А.В., Грин Г.Е., Скиннер А.Е. Исследование прочности и деформации грунтов. В кн.: Материалы 8 Международного конгресса но механике грунтов. М. Стройиздат, 1973, т.2, с. 57-64.

9. Богоевски Т., Кожобаев К.А. Влияние некоторых факторов на развитие деформаций в песках и их разжижение // Инженерная геология. — 1984. №1. — с.37-42

10. Бочаров И.С., Горницкая Л.А., Зубкович Г.Г. Природа разжижения пылеватых грунтов севера Западной Сибири// Тр.ПНИИИС, 1970. Т.4. - с.299-345.

11. Вейлер С.Я., Ребиндер П. А. Исследование упруго-пластических свойств и тиксотропии дисперсных систем // ДАН СССР. Т.49. - 1945. №5. — с.354-357

12. Вознесенский Е.А., Коваленко В.Г., Кушнарева Е.С., Фуникова В.В. Разжижение грунтов при циклических нагрузках// Издательство Московского университета, 2005, с.3-25

13. Вознесенский Е.А. Динамическая неустойчивость грунтов //М: Эдиториал УРСС, 1999, с. 39-43, 109-114.

14. Воронкевич С.Д. Инженерная геохимия. Содержание, задачи и перспективы// Вестн. МГУ. Сер.4 М., 1994. №5. - с.55-70

15. Вяли Т., Кильдер П., Мете М. Деформативные особенности песков. В кн.: «Прибалтийская геотехника», вып. И, Таллин, 1972.

16. Галай Б.Б. Структурная неустойчивость морских песков. На примере форштадской толщи г. Ставрополья: дис. канд. геол.-мин. наук: 25.00.08. Ростов-на-Дону, 2005, с.215.

17. Геохимия техногенных процессов, Москва, «Наука», 1990.

18. Герасимова А.С., В.А. Королев. Проблемы устойчивости геологической среды к техногенным воздействиям./ Гидрогеология и инженерная геология: обзор.информ. Вып.2., ЗАО «Геоинформмарк» М., 1994г. с.41-47.

19. Герсеванов Н.М. Основы динамики грунтовой массы. M.-JL: Госстройиздат, 1937. с. 174.

20. Гольдштейн М.Н. Внезапное разжижение песка. «Гидротехническое строительство», №8, 1953., с.65-70.

21. Гольдштейн М.Н. Механические свойства грунтов. М., Стройиздат, 1971.

22. Гольдштейн М.Н., Жихович В.В. Экспериментальные исследования разжижения песков. В кн. Вопросы геотехники. М., Госстройиздат. 1953, сб.1, с.38-49.

23. Горькова И. М., Чепик В. Ф., Рябичева К. Н. О природе плывунности песчано-коллоидных пород. Тр./ J ДТП АН СССР, 1957, т. 15, с.62-152.

24. Горькова И.М. Плывунность и тиксотропия дисперсных осадочных пород.//Колл.ж. 1961. Вып.1. - с.12-19.

25. Горькова И.М. Структурные и деформационные особенности осадочных пород различной степени уплотнения и литификации. М.: Наука, 1965.-c.128. ,

26. Горькова И.М. Физико-химические исследования дисперсных осадочных пород в строительных целях. М.: Стройиздат. 1975. - 151 с.

27. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.

28. ГОСТ 12536-79. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава.

29. Грунтоведение /Е.М. Сергеев, Г.А.Голодковская, Р.С.Зиангиров и др. Изд.4-е, перераб. М.: Изд-во МГУ, 1973, 388 с.

30. Даныпин Б.М. Геологическое строение и полезные ископаемые Москвы и ее окрестностей. Под редакцией А.В. Симонова. Изд-во Московского общества испытателей природы. -М., 1947., с. 43.

31. Денисов Н.Я., Рельтов Б.Ф. Влияние некоторых физико-химических процессов на прочность грунтов. Доклады на V Международном конгрессе по механике грунтов и фундаментостроению. М., Стройиздат, 1961.

32. Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Овчарен ко Ф.Д. и др. Вода в дисперсных системах. М.:Химия, 1989 - 288 с.

33. Дзекцер Е.С., Некрасова E.JL, Тихонова Н.В. Потенциальная агрессивность подземных вод и организация подземной гидросферы застраиваемых территорий // Инж. Геология. 1988. - №1. — с. 91-96.

34. Евсеева JI.C., Скорняков В.А. Карты составляющих среднего многолетнего годового баланса Московской области// Вест. МГУ. Сер.5. -1996.-№4. с.65-72.

35. Жигалин А.Д. Техногенные физические поля// Природа (Москва). — 1993.-№2.-с. 15-23.

36. Зарецкий Ю.К. Вязко-пластичность грунтов и расчеты сооружений. -М.:Стройиздат, 1988. с.352.

37. Заславский Ю.М. Экспериментальное исследование влияния вибрации на фильтрацию воды мелкозернистым песком: препринт. — Н.Новгород, 2003. с. 12.

38. Зверев В.П. Влияние урбанизации на геохимические изменения подземных вод// Мат. Годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. Сергеевские чтения. Вып.4 М.: Изд-во ГЕОС, 2002. - С.364-367.

39. Зиангиров Р.С. Современные методы лабораторного изучения свойств дисперсных грунтов //7-й международный геологический конгресс. Докл. Т. 17. -М., 1984. с.94-99.

40. Золотарев Г.С. Методика инженерно-геологических исследований. М.: Изд-во МГУ, 1990.

41. Иванов П.Л. Разжижение песчаных грунтов. M.-JL: Госэнергоиздат, 1962, с.260.

42. Иванов П.JI. Уплотнение несвязных грунтов взрывами. Л.: Стройиздат, 1967, с.170

43. Иванов П.Л. Разжижение и уплотнение несвязных грунтов при динамических воздействиях. Л.: ЛИИ, 1978, с.52.

44. Иванов П.Л., Сидерас П.А. Лабораторные исследования явлений разжижения водонасыщенных песчаных грунтов при ударных и вибрационных воздействиях. -Тр./Каунас. политехи, ин-т, 1957, т.7, с.17-21.

45. Иванов П.Л., Шульц Л.В. Влияние формы частиц на свойства песков намывных сооружений. «Гидротехническое строительство», №17, 1972., с.131-134.

46. Казакова И.Г. Риск возникновения чрезвычайных ситуаций при развитии подтопления в городах// Анализ и оценка природных рисков в строительстве: Материалы Международной конференции. — М.: ПНИИИС, 1997. с.103-106.

47. Кайков А.С. Последствия подтопления городских территорий грунтовыми водами // Процессы подтопления застроенных территорий грунтовыми водами: Тез. докл. Всесоюз. Совещ., 9-11 октября 1984 г. — Новосибирск, 1984. 4.2 - c.l 11-113.

48. Коваленко А.С. Разработка эффективной технологии обработки раствора физическими полями для вскрытия водоносных пластов,представленных мелко- и среднезернистыми песками: автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. Наук: М., 2004., с. 24-26

49. Ковалевский B.C., Семенов С.М., Ковалевский Ю.В. Воздействия климатических изменений на подземные воды и взаимосвязанную с ними окружающую среду//Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. -1997. №5.-с. 16-29.

50. Кожобаев К.А. Тиксотропия, дилатансия и разжижение дисперсных грунтов: монография / К.А.Кожобаев. Бишкек : Илим, 1991. - 5-9с., 71-73с., 127-139с., 181-183 с.

51. Королев В.А., Цуканова JI.A. Агрессивность грунтов и методы ее оценки, ЗАО «Геоинформмарк» М., 1995, с.47

52. Королев В.А. Термодинамика грунтов / Уч. пособие. М.: Изд-во МГУ, 1997.

53. Королев В.А. Термодинамика грунтов: Учебное пособие для студентов геол. Спец. Вузов. Изд-во МГУ, 1997. с.167.

54. Королев В.А. Термодинамические основы прогнозирования изменения свойств грунтов под влиянием техногенных воздействий, Киев: Наукова думка, 1989г.

55. Королев В.А., Соколов В.Н., Кошелев А.Г. Техногенное изменение состава, структуры и свойств грунтов на территории г. Москвы, МГРИ, 2001г.

56. Костяков А. Н., Основы мелиораций, 6 изд. М., 1960; Защита территории от затопления н подтопления, М., 1963.

57. Котлов Ф.В. Изменение природных условий территории Москвы под влиянием деятельности человека и их инженерно-геологическое значение. М.: Изд-во АН СССР, 1962. - с.263.

58. Котов Ф.В. Антропогенные геологические процессы и явления на территории города. М., Наука, 1977, 169с

59. Кофф Г.Л., Мнакова Т.Б., Котлов В.Ф. и др. Методические основы оценки техногенных изменений геологической среды городов. — М.: Наука, 1990,- 197с.

60. Кошелев А.Г. Техногенные изменения моренных грунтов в пределах жилой застройки г. Москвы. Дис. канд. г-м. наук, М.: 2002г.

61. Кузьмин А.И. Оценка качества подземных вод для целей орошения: Учеб. Пособие. Омск, 1993, с.92.

62. Куликов Г.В. Оценка экологического состояния геологической среды урбанизированных регионов. Геоэкологические исследования и охрана недр: Науч.-техн. информ. сб. ООО «Геоинформцентр». М., 2002., с.10.

63. Куранов Н.П., Муфтахов А.Ж., Шевчик А.П., Бывальцев И.М. Последствия подтопления застроенных территорий и способы их дренирования. Монография. М., 1991., с.55-56.

64. Курбатова А.С., Герасимова С.А., Решетина Т.В., Федоров И.Д., Щербаков А.Б., Башкин В.Н. Оценка состояния почв и грунтов при проведении инженерно-экологических изысканий М.: Научный мир, 2005, 180 с.

65. Кушнарева Е.С. Устойчивость водонасыщенных песков при динамическом воздействии. Автореферат дис. кан. г.-м. н., Москва, 2008, с. 1120.

66. Лебедев. А.Ф. Природа истинных плывунов. М.: Волгострой. 1935. №3.

67. Лебедева М.Д. Роль физико-механических параметров песков в формировании псевдоплывунных свойств в условиях техногенеза. Сборникдокладов конференции молодых ученых МГСУ «Строительство -формирование среды жизнедеятельности» , Москва, 2005г.

68. Лебедева М.Д. Подтопление как один из основных факторов проявления плывунных свойств у песчаных грунтов, Вестник МГСУ, №4, 2007г., с. 103106

69. Лебедева М.Д., Потапов А.Д. О комплексной оценке проявления плывунности песчаных грунтов при инженерно-геологических изысканиях в осложненной геоэкологической обстановке. Вестник МГСУ, №2, 2009г., с. 111115

70. Лебедева М.Д., Платов Н.А., Потапов А.Д., Лаврова Н.А. Об актуальности оценки возможного изменения свойств грунта при инженерных изысканиях в современных условиях техногенеза, Вестник МГСУ, №2, 2009г., с.120-124

71. Лихачева Э.А. и др. Воздействие техногенных физических полей больших городах// Обз. инф. пробл. безопас. при чрезв. ситуациях. М.: ВИНИТИ, 1996. - №12. с.30-53.

72. Локшин Г.П. Оценка вибрационного воздействия на территорию города (на примере москвы и Братиславы)// Инженерная геология. — 1991. №4. С. 8291.

73. Максимов Л.С. Экспериментальное исследование характеристик случайных колебаний строительных конструкций при воздействии различных источников вибрации/ Исследования по динамике сооружений. М.: Стройиздат. 1984. с.139-152.

74. Маслов Н.В. Градостроительная экология: Учеб. Пособие для строит. Вузов. М.: Высш. Шк., 2002. - 284 с.

75. Маслов Н.Н. Котов М.Ф. Инженерная геология. М., Стройиздат, 1971, с.340.

76. Маслов Н.Н. Условия устойчивости водонасыщенных песков. M.-JL: Госэнергоиздат, 1959, с.328.

77. Маслов Н.Н. Основы механики грунтов и инженерной геологии. Изд.2-е, перераб.и доп., М.: Высшая школа, 1968, 629 с.

78. Мирахмедов, М. Технология и организация работ по закреплению подвижных песков: монография. — Ташкент: Фан, 1991. — 143 с.

79. Осипов В.И. Москва: Геология и город. АО «Московские учебники и Картолитография», 1997, с.344, 351, 369-370.

80. Осипов В.И. Динамическое разжижение одонасыщенных грунтов: природа и факторы, его определяющие (научный обзор)// Инженерная геология. 1988.№2 с.3-31.

81. Осипов В.И. Геоэкология: понятия, задачи, приоритеты // Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. — 1997. №1., с.74

82. Осипов В.И. Зоны геологического риска на территории г.Москвы // Вестник РАН. 1994. Т. 64. № 1. С. 32-45.

83. Охотин В.В. Физические и механические свойства грунтов в зависимости от минералогического состава и степени дисперсности. М., Гушосдор, 1937, с. 17-18

84. Основы гидрогеологии. Гидрогеодинамика/ И.К. Гавич и др. -, Новосибирск: Наука, 1983.-241 с.

85. Оценка изменений гидрогеологических условий под влиянием производственной деятельности/ Под. Ред. В.М. Фомина. М.: Недра, 1978. -264 с.

86. Пиннекер Е.В. Охрана подземных вод. — М.: Наука, 1979. — 69 с.

87. Платов Н.А. Исследование природы структурных связей песчаных несцементированных пород различного генезиса в целях их инженерно-геологической типизации. Авт-т канд., дисс.М., ПНИИС, 1978.

88. Платов Н.А. Природа структурных связей песчаных несцементированных пород. М.: Наука, 1982, с.70-78

89. Платов Н.А., Лебедева М.Д., Круглова Н.Д., Лаврова Н.А. Оценка изменения свойств грунтов под влиянием техногенных факторов. Сборник докладов «IV-е Денисовские чтения» «Проблемы обеспечения экологической безопасности строительства», Москва, 2008г.

90. Потапов А. Д. Морфологическое изучение песков в инженерно-геологических целях. Диссертация на соискание степени кандидата геолого-минералогических наук, М, 1984 г

91. Потапов А.Д. Экология. Учебник-2е издание, М: Высш шк., 2004г. с 24, 300-310.

92. Потапов А.Д. Научно-методологические основы геоэкологической безопасности строительства: Диссертация на соискание ученой степени д-ра техн. наук, М., 2002., с. 46-48.

93. Радина В.В. Критическая пористость песка и методы ее определения на сдвижных приборах. В кн.: Вопросы геотехники. М.: Госстройиздат, 1953, сб.1, с.59-79.

94. Рагозин A.JI. Теория и практика оценки геологических рисков: Автореферат, дис. д-ра геолог.-мин. наук. М., 1997. — 60с.

95. Юб.Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика. М.: Наука, 1979. 384 с

96. Ребиндер П.А., Сегалова Е.Е. Новые проблемы коллоидной химии минеральных вяжущих материалов. Природа, 1952, №12, с.22-28.

97. Сергеев Е.М. Инженерная геология наука о геологической среде// Инженерная геология. - М.: Наука, 1979. №1. стр.156.

98. Сидерас Ш.А. О фильтрационной теории динамического нарушения устойчивости водонасыщенных пеков. Тр./Канус. политехи, ин-та, 1957, т.6, с.44-51.

99. Сидерас Ш.А. Явления разжижения водонасыщенных песчаных откосов. Тр./Канус. политехи, ин-та, 1958, т.9, с.31-38.

100. Ш.Сологаев В.И. Прогнозы и моделирование подтопления и дренирования в городском строительстве: автореферат диссертации на соискание ученой степени д-ра техн. Наук, Москва, 2003г.

101. Сологаев В.И. Прогнозы и моделирование подтопления и дренирования в городском строительстве: автореферат дис. Д-ра техн. Наук. М., 2003

102. Терцаги К.Теория механики грунтов. М., Госстройиздат, 1961.

103. Тер-Степанян Г.И. О влиянии формы и расположения частиц на процесс сдвига в грунтах. Изв. АН АрмССР, 1948, т.1, №2, с.8-П.

104. Техническая мелиорация грунтов / Под ред. С.Д. Воронкевича. М.: Изд-воМГУ, 1981.

105. Трацевская Е. Ю. Закономерности изменения свойств неводонасыщенных песков и супесей в условиях техногенных динамических воздействий. Автореф. Дис. К г.-м. н. 04.00.07 МГУ им. М.В. Ломоносова, М. 1989

106. Третьяк А.Я. Теория и практика вскрытия водоносных пластов, представленных мелко- и среднезернистыми песками: автореферат диссертации д-ра техн. наук. М., 1995. - 32 с.

107. Тюменцева О.В. Геоэкологическая проблема г. Омска в связи с подтоплением территории. Омск, СибАДИ, 2003г.

108. Тютюнова Ф.И., Пантелеев И.Я. и др. Прогноз качества подземных вод в связи с охраной их от загрязнения. М.: Наука, 1978. — 208с.

109. Федеев П.И. Пески СССР, ч.1, М., МГУ, 1951.

110. Фадеев П.И. Вопросы терминологии и классификации песчаных пород. — В кн.: Вопросы инженерной геологии и грунтоведения. М. Изд-во МГУ, 1973, вып.З, с.112-121.

111. Фадеев П.И. Структурно-текстурные особенности песчаных грунтов. В кн.: "Методическое пособие по инженерно-геологическому изучению горных пород", т.1, М., Изд. МГУ, 1968.

112. Флорин В.А. К вопросу о разжижении чистых водонасыщенных мелкозернистых песков. Гидротехническое строительство, 1951, №7, с.24-29.

113. Флорин В.А. Явления разжижения и способы уплотнения рыхлых водонасыщенных песчаных оснований. Изв.АН СССР, Отд. техн. наук, 1952, №5, с.20-26.

114. Цытович Н.А. Механика грунтов. Изд.2-е, М.: Высшая школа, 1973, с. 280

115. Частоедов Ю.Н. Количественная оценка влияния состава и структуры песков на их динамическую устойчивость: Автореф. Дис.канд.техн.наук. — Ташкент, 1983. с. 24127.

116. Шванов В.Н. Песчаные породы и методы их изучения. М., «Недра», 1969, с.248

117. Шульц JI.B. Физико-механические свойства грунтов хвостохранилищ. Труды ЛПН, №338, Л., 1974, с.65-69.

118. Шульц JI.B. Инженерно-геологические особенности формирования состава и физико-механических свойств искусственных грунтов хвостохранилищ горно-обогатительных фабрик цветной металлургии. Автореферат канд. дис. Л., ЛГУ, 1980, с.4-6.

119. Эволюция инженерно-геологических условий Земли в эпоху техногенеза: Тр. Междунар. Науч. Конф., 1997. Под ред. В.Т. Трофимова, В.А., с.105-106

120. Ayers, A, and Theilen, F, 1999, Relationship between P and S-wave velocities and geological properties of near surface sediments of the continental slope of the Barents Sea: Geophysical Prospecting, v.47, p.431-441.

121. Mitchell J.K. Fundamentals of soil behavior (2nd ed.) John Wiley &Sons. N.Y. 1993. p. 438

122. Myung W. Lee, Elastic Properties of Overpressured and Unconsolidated sediments, 2003, U.S. Geological Survey Bulletin 2214, p.14-19

123. Seed H.B., Lee K.L. Liquefaction of saturated sands during cyclic loading//Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE. 1996 V.92. №SM6. p.105-134.

124. Seed H.B, Jdriss I.M. "A Simplefield Procedure for Evaluting Soil Liquefaction Potential", EERC Berkeley, California, №70-9, 1970. p.39

125. See H.B, Chan C. Structure an streght characteristics of compacted clays. Proc. ASCE, 1959, vol.85, SM5.