Введение к работе
- З -
'
b№Mi>mSkJQ3U2m& При проектировании дренажных систем для осушения подтопленных застроеннггх территорий большое значение приобретает прогноз дополнительных деформации зданий и сооружений,, вызванных эксплуатацией дреншса.
В результате подтопления строительные свойства подавляющего большинства грунтов ухудшаются, причем иногда существенно. Вследствие повышения уровня грунтовых зод в основаниях зданий развиваются деформации в фундаментах и стенах несущих конструкций могут появляться трещины, В отих обстоятельствах дополнительная, как правило, неравномерная осадка, возникающая при работе дренаиа, мокет стать опасной для защищаемых объектов.
В подтопленной грунтовом массиве скелет грунта находится в еодо во взвешенном состоянии. При понижении уровня грунтовых вод з осушаемой зоне объемный вес грунта увеличивается, возрастают напряжения от собственного эеса грунта в осушенной и ео-донасышенной зонах основания, т,о» позникаат дополнительные напряжения, которые могут привести к дополнительной осадке фундаментов,
В свою очередь, уплотнение грунтов сникао? их проницаемость и влияет таким образом иа фильтраций грунтовых вод. Лоотоцу процессы фильтрация вод» к дренашйм устройствам и консолидации эодонескщзнкого грунта неразрывно связаны друг с другом и д- лк-1Ы рсссматриваться совместно,
В настоящее время фильтрационные расчеты дрснмшых снегом базируются на теории фильтрации жидкости з недефэрмирусмой сро-дв. При этом предполагается, что напряженное состояние водосо-держаией тощи не изменяется з процессе водопонииения. Во многих случаях с учетом сравнительно малых понижений уровней грунтовых год такое допупенио вполне обосновано, особенно при осуждении хорошо проницаемых песчаных отлокений. Однако, в ряде случаев это обстоятельство далеко не очевидно. Строгая ко постановка задач фильтрации грунтовых вод к дренажным устройствам приводит к необходимости учета изменения напряженного состояния грунтов 0 процессе осусония, что и обуслеплив'яет актуальность ге:лы диссертационной реботы,
Лздьолшйй^й является разработка методики фильтрационных расчетов основных типоз дрекаиеЯ с учетом изменения напряженного
- A -
состояния грунта под влиянием водопонюкения» оценка влияния эточ го фактора на картину фильтрации и определение по имеющемуся полю понижений уровней грунтовых вод поля дополнительных осадок земной поверхности, вызванных работой дренажа.
Ос^щвнне^зад^чи диссертационной работы включают:
анализ имеющихся фактических материалов по взаимосвязи проницаемости грунтов с их пористостью и действующей нагрузкой и установление этой связи;
вывод дифференциальных уравнений фильтрации с учетом сжимаемости грунтов и решение этих уравнений при соответствующих краевых условиях; '
сравнительный анализ полученных и используемих в настоящее время решений и определение области их применимости:
разработка рекомендаций по оценке дополнительной осадки, вызванной Еодопоннкением.
^^]ШЛ\S^SШ^JSSШ]iiШ!i&JlёЗI. включает анализ и обобщение литературных данных, лабораторные исследования фильтрационных свойств сжимаемых грунтов,, получение аналитических зависимостей и приведение их к виду, удобному для инженерных расчетов.
На защиту выносятся:
математическая модель фильтрации,грунтовых вод к дренажным устройствам в сжимаемых под влиянием водопонйкения грунтах ;
методика фильтрационного расчета основных видов горизонтальных дренажей (однолинейных, систематических и кольцевых совершенных и несовершенных) и "водопонизительной скважины при неустановившемся режиме.в деформируемых в процессе осушения пластах ; '..' /',;'''-.'
; - методика оценки дополнительной осадки, вызванной осушительным действием дренажных, устройств.
Науіщая_цови2На_ диссертационной работы заключается в следующем: " '."'-." -'.'.': -''" ..-- >.-'-..'.'; -;,-, ',-.'..-.
-установлено, что. в подавляющем большинстве случаев, для сжимаемых грунтов,зависимости между коэффициентами пористости, фильтрации и -понижениями уровня грунтовых вод при работе дренажей могут приниматься линейнымиV
- с учетом этих зависимостей составлены дифференциальные
уравнения, которые являются нелинейными уравнениями параболи
ческого типа;
получены решения этих уравнений для случаев горизонтальных дренажей и одиночных водошнизительных скважин при неустановившемся режиме;
разработаны способы расчета дополнительных осадок, возникающих при водопонижении. .
ОшШЇЇШ$М-ШЗаіШЗїк работы заключается в установлении границ применимости традиционных методов фильтрационного расчета дренажей, за которьми применимы лишь методы, учитывающие сжимаемость грунтов; создании такой методики для основных типов дренажных устройств и решения вопроса о том, не является ли заложение и эксплуатация дренажа опасными для защищаемых объектов вследствие дополнительного оседания земной поверхности.
to^SaaaJ!S6c^iJiJiY6jTHj{ajime Результаты исследований докладывались на Всесоюзной научно-технической конференции "Методы и практика математического моделирования при разработке месторождений в сложных геолого-гидрогеологических условиях" (Белгород, 1982), на координационном совещании по программе ГКНТ СССР 0,85,01,, задание 08,06 "Прогноз подтопления городских территорий-грунтовыми водами.и комплекс мероприятий по их защите" (Москва, 1983) и на ежегодных научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников ЛТИРЛиХ (Астрахань, 1982-1990 г.г,). По'теме диссертации опубликовано 5 работі
?нєдрение.результатов, исследований. Полученные в работе результаты использованы при оценке возможности применения.вертикального дренажа для защиты'от подтопления,инненерного центра АвтоВАЗа,-", а также горизонтально го."дренака на территории г.Чэлябинска и на промплощадке. Астраханского ГПЗ.
Диссертационная|_работа.,рнролнен.а в процессе участия автора з качестве ответственного исполнителя по теме: "Применение математических методов к-решёнию инженерных"задач", раздел: "Математическая модель фильтрации' грунтовых вод к, дренажным устройствам с учетом изменения напряжённого.состояния грунтов под злиянием осушения" (№ гос.регистрации01850І020І9) в Астраханью» техническом:институте рыбной' промышленности и хозяйства [АТИРПиХ)'.' Часть исследований выполнена автором в лаборатории [ренажа промплбщадок ВНИИ ВОДГЕО с 1980 года поІ99І год.
Диссертационная работа состоит;из введения, пяти глав и іаключения. Содержит список литературы Из 8І наименования, 46 іисункрв, 8 таблиц.
..-6-
Обший объем диссертационной работы 137 страниц, в том числе 102 страницы основного текста»,
Автор благодарит научного руководителя, профессора, доктора технических наук А.И.Муфгахова за руководство, помощь и неизменную доброжелательность, сотрудников лаборатории дренажа премії пощадо к ВНИИ ВОДГЕО за поддержку, инженера Л.М.Лихачеву за помощь в оформлении работы.
