Кривов Денис Николаевич
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
|
содержание |
Обобщение и анализ результатов исследований позволил получить параметры прогнозных уравнений длительной прочности, рекомендованных для грунтов основных РГЭ (см.табл.3). Полученные параметры для уравнений (2) и (3) приведены в табл.6 и 7 соответственно. Так как уравнение (5), включающее кинетический параметр t0, дает хорошие результаты прогноза для всех грунтов выделенных РГЭ, выполнены исследования по установлению зависимости параметра βθ этого уравнения для всех видов грунтов от концентрации порового раствора в диапазоне температуры от (рис. 11). При этом охарактеризовано пять основных видов грунта (мелкий песок, пылеватый песок, супесь, легкий суглинок, тяжелый суглинок) с концентрацией солей хлоридно - натриевого состава в поровом растворе от 0 до 0,03 в диапазоне температур от минус 0.5 до минус 4oС. Как видно из графиков (см. рис. 11), параметр βθ, увеличивается при повышении температуры и концентрации порового раствора, при этом увеличение происходит синхронно с повышением количества незамерзшей воды. Этот параметр является комплексной характеристикой грунта, позволяющей оценить интенсивность снижения прочности во времени.
| Табл. 6. Параметры прогнозного уравнения (2) |
| Грунт | РГЭ | Характеристика грунта по засоленности | Характеристика грунта по льдистости | θ, oC | Параметры уравнения |
| β | B, с |
| Песок | Г.21.1 | незасоленный | - | -1,0 | 1,7 | 0,15 |
| -2,0 | 6,4 | 0,34 |
| -4.0 | 7,0 | 0,41 |
| Г.21а.1 | слабозасоленный | - | -1,0 | 1,2 | 0,10 |
| -2,0 | 2,4 | 0,27 |
| -4.0 | 4,0 | 0,39 |
| Г.21б.1 | среднезасоленный | - | -1,0 | 1,0 | 0,08 |
| -2,0 | 2,1 | 0,14 |
| -4.0 | 3,4 | 0,29 |
| Супесь | Г.25.1.1 | незасоленная | слабольдистая | -1,0 | 0,88 | 0,08 |
| -2,0 | 3,01 | 0,26 |
| -4.0 | 4,23 | 0,32 |
| Г.25а.1.1 | слабозасоленная | слабольдистая | -1,0 | 1,01 | 0,04 |
| -2,0 | 1,94 | 0,14 |
| -4.0 | 3,45 | 0,31 |
| Г.25б.1.1 | среднезасоленная | слабольдистая | -1,0 | 0,85 | 0,012 |
| -2,0 | 1,62 | 0,09 |
| -4.0 | 2,66 | 0,23 |
| Суглинок | Г.33.1.1 | незасоленный | слабольдистый | -1,0 | 0,15 | 0,009 |
| -2,0 | 0,97 | 0,017 |
| -4.0 | 2,07 | 0,029 |
| Г.33а.1.1 | слабозасоленный | слабольдистый | -1,0 | 0,11 | 0,005 |
| -2,0 | 0,82 | 0,011 |
| -4.0 | 1,42 | 0,018 |
| Г.33б.1.1 | среднезасоленный | слабольдистый | -1,0 | 0,09 | 0,001 |
| -2,0 | 0,28 | 0,006 |
| -4.0 | 0,74 | 0,010 |
| Табл. 7. Параметры прогнозного уравнения (3) |
| Грунт | РГЭ | Характеристика грунта по засоленности | Характеристика грунта по льдистости | Температура θ, oC | Параметры уравнения |
| Т | α |
| Песок | Г.21.1 | незасоленный | - | -1,0 | 0,00073 | -0,015 |
| -2,0 | 0,00194 | -0,010 |
| -4,0 | 0,00430 | -0,004 |
| Супесь | Г.25.1.1 | незасоленная | слабольдистая | -1,0 | 0,00075 | -0,052 |
| -2,0 | 0,00134 | -0,023 |
| -4,0 | 0,00345 | -0,010 |
| Г.25.1.2 | льдистая | -1,0 | 0,00055 | -0,189 |
| -2,0 | 0,00068 | -0,181 |
| -4,0 | 0,00032 | -0,179 |
| Суглинок | Г.33.1.1 | незасоленный | слабольдистый | -1,0 | 0,00026 | -0,174 |
| -2,0 | 0,00588 | -0,072 |
| -4,0 | 0,00630 | -0,051 |
| Г.33.1.2 | льдистый | -1,0 | 0,00012 | -0,184 |
| -2,0 | 0,00245 | -0,176 |
| -4,0 | 0,00632 | -0,168 |
| Глина | Г.37.1.1 | незасоленная | слабольдистая | -1,0 | 0,00034 | -0,098 |
| -2,0 | 0,00356 | -0,080 |
| -4,0 | 0,00546 | -0,075 |
| Г.37.1.2 | льдистая | -1,0 | 0,00057 | -0,247 |
| -2,0 | 0,00453 | -0,240 |
| -4,0 | 0,00743 | -0,213 |
Параметр C0 остается постоянным для каждого вида грунта при изменении температуры и концентрации порового раствора и равен: для тяжелого суглинка C0=77 МПа, легкого суглинка C0=70 МПа, супеси C0=66 МПа, пылеватого песка C0=61 МПа и для мелкого песка C0=59 МПа. Параметр (t0) кинетического уравнения (5), как было показано ранее (см. гл.6), для практического расчета может быть принят равным t0 =10-12с и постоянным для всех видов грунта независимо от физических свойств и температуры.
Зависимости параметров прогнозных уравнений (2, 3, 5), которые приводятся в данной работе, справедливы для незаторфованных мерзлых грунтов. Влияние заторфованности на длительную прочность мерзлого грунта зависит не только от степени заторфованности, но и от степени разложения органического вещества и его распределения по объему грунта.Принимая во внимание, что заторфованные грунты встречены в основном в пределах деятельного слоя и при первом принципе использования грунтов в качестве основания, не рассматриваются, влияние заторфованности на снижение прочности нами не учтены. Но следует отметить, что заторфованные грунты все же были встречены в некоторых случаях на глубине 3-15м, в этом случае при определении длительной прочности мерзлых грунтов необходимо учитывать его снижение за счет заторфованности.
Приведенные в настоящей главе параметры феноменологических уравнений и значения модулей деформации (табл.8) получены на обширном материале определений прочностных и деформационных характеристик (около 1200 экспериментов с параллельным определением физических свойств) и могут быть рекомендованы для оценки прочности мерзлых грунтов изучаемого района без проведения экспериментов.
| Табл. 8. Длительные модули деформации (50 лет) для грунтов изучаемого района |
| Грунт | Характеристика грунта по засоленности | РГЭ | θ, oС | Eдл, МПа |
| Суглинок | незасоленный | Г.33.1.1 | -1.5 | 4,0-5,4 |
| -2.0 | 4,2-6,8 |
| -4.0 | 5,1-9,1 |
| слабозасоленный | Г.33а.1.1 | -1.5 | 3,2-5,1 |
| -2.0 | 3,6-5,3 |
| -4.0 | 4,9-11,2 |
| среднезасоленный | Г.33б.1.1 | -1,5 | 3,2-4,9 |
| -2.0 | 2,9-5,3 |
| -4.0 | 4,7-9,8 |
| Супесь | незасоленная | Г.25.1.1 | -1,0 | 15,0-24,5 |
| -3,0 | 16,7-36,8 |
| -4,0 | 15,3-42,5 |
| слабозасоленная | Г.25а.1.1 | -1,0 | 8,0-15,4 |
| -3,0 | 9,2-12,1 |
| -4,0 | 9,3-18,3 |
| среднезасоленная | Г.25б.1.1 | -1,0 | 7,8-14,6 |
| -3,0 | 8,9-11,1 |
| -4,0 | 7,5-18,0 |
| Песок пылеватый | незасоленный | Г.21.1 | -1,0 | 25,1-48,9 |
| -3,0 | 29,5-51,0 |
| -4,0 | 37,0-56,2 |
| слабозасоленный | Г.21а.1 | -1,0 | 22,3-47,1 |
| -3,0 | 25,6-52,1 |
| -4,0 | 34,2-50,0 |
|
