авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 11 |

«ИННОВАЦИОННЫЙ НТЦ «ИНЖЕНЕР» ЛЕВЧЕНКО Александр Павлович ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ...»

-- [ Страница 3 ] --

Основные физико-химические показатели производственных сточных вод от дельных предприятий в соответствии с таблицей 2.3 свидетельствуют о широком диапазоне колебаний состава этих вод, что вызывает необходимость тщательного обоснования выбора оптимального метода очистки для каждого вида вод.

Для основных видов действующих заводов и фабрик перерабатывающей про мышленности укрупненные нормы водоотведения в зависимости от отрасли про мышленности колеблются в широких пределах. Так, например на 1 т продукции при добыче нефти образуется 0,4 м3 сточных вод, угля в шахтах- 0,3 м3;

при вы плавке стали или чугуна - 0,1 м3;

при производстве вискозного штапельного волок на - 233 м3, удобрений - 3,9 м3, синтетических ПАВ - 1 м3, сульфитной целлюлозы 218 м3, бумаги - 37 м3, цемента - 0,1 м3, льняных или шелковых тканей - соответ ственно 317 или 37 м3, мяса - 24 м3, хлеба - 3 м3, масла - 2,6 м3, сахара-рафинада 1,2 м3. При изготовлении одного легкового автомобиля образуется 15,5 м3 сточных вод, одного автобуса - 80 м3, одного магистрального тепловоза - 710 м3. При выра ботке 1 МВтч электроэнергии на тепловых и атомных электростанциях с системами оборотного водообеспечения образуется в среднем 5 м3 сточных вод.

Таблица 2.3 - Физико-химические показатели состава сточных вод некоторых промышленных предприятий Метал- Спирто- Кра Фабрика лурги- Гидро- во-крах- силь-но обра Показатель ческий лизный маль- отде ботки комби- завод ный за- лочная шерсти нат вод фабрика Содержание, мг/л:

плотного остатка 600 33500 8600 1400 взвешенных веществ 500 28000 950 470 азота аммонийного — 210 150 45 фосфатов — — 40 15 нефтепродуктов 40 — — — — жиров — 7800 — — — ПАВ —- — — — фурфурола — — 50 — — Интенсивность окраски — — — — 1: по разбавлению БПК 5, мг/л — 6300 2400 360 БПК полн, мг/л — 17800 3300 580 ХПК, мг/л 50 44000 4900 830 рН 8 9,5 5,5 7,2 2.4 Анализ изменения прочностных и деформационных характеристик лессовых просадочных грунтов при насыщении их стоками промышленных предприятий Анализ многочисленных опубликованных работ по изучению влияния обвод нения и попадания различных видов промышленных стоков в лессовые грунты ос нования показал, что, к сожалению, таких специальных исследований выполнено в очень малом объеме. Результаты этих исследований не систематизированы и не установлены ни количественные, ни качественные оценки влияния промышленных стоков различного химического состава на грунты основания. В этом разделе мы рассмотрим наиболее подробные и детально проведенные исследования.

Специальные исследования, проведенные под руководством Р.С.Зиангирова [90, 91, 92], показали, что при попадании некоторых видов промышленных стоков в грунты оснований существенно меняются свойства грунтов. В таблице 2.4 сведены результаты этих исследований по влиянию химического состава промышленных стоков на изменение свойств грунтов оснований фундаментов зданий и сооруже ний.

Кроме того, опубликован ряд исследований по изучению влияния различных видов промышленных стоков различных производств и различного химического со става на изменение свойств грунтов оснований.

На Павлодарском алюминиевом заводе произошел подъем уровня грунтовых вод и изменение их состава. Это было связано с утечками из растворонесущих ком муникаций, шламонакопителя, отстойного пруда. Минерализация грунтовых вод увеличилась до 14 г/л, а рН - до 11,5-12,0. Глины, слагающие основания сооруже ний, монтмориллонит – иллит – хлоритового состава, оказались «чувствительными»

к изменению гидрогеологической обстановки. Если в дистиллированной воде они являются слабо- и практически ненабухающими, то при взаимодействии с техно генной водой они перешли в категорию средне- и сильнонабухающих грунтов. В техногенных водах отмечалось иногда и более высокое разуплотнение грунтов.

На одном из промышленных объектов на Украине температура воды при входе в градирни составляла от 35 до 53°С. В отстойниках температура воды была равна от 20 до 30°С, а в отстойниках башни тушения кокса - от 80 до 90°С. Температура грунтовых вод в скважинах оказалась повышенной и изменилась от 11° до 47°С.

При этом и химический состав грунтовых вод изменился: увеличилось содержание сулъфат- и хлор-иона. (Воды из неагрессивных превратились в сильноагрессивные по отношению к бетону.) За период эксплуатации произошло изменение почти всех параметров свойств лессовых грунтов. Влажность увеличилась в 1,6-2,4 раза, консистенция изменилась от твердой до текучей, плотность увеличилась на 18-23%, а пористость – на 7-25%.

Наибольшие изменения деформационных и прочностных свойств грунтов произо шли в верхней части геологического разреза. Угол внутреннего трения лессовидных суглинков уменьшился на 5-10%, а сцепление – в 1-3 раза [53, 82, 91, 153, 193].

В нашей стране при обогащении коксующихся и энергетических углей образу ется ежегодно около 120 млн. тонн отходов. Шлаки и углеотходы использовались для строительства плотин и дамб, ограждающих накопители сточных вод и отстой ники. Но взаимодействие поверхностных вод с углеотходами приводит к измене нию их свойств. Были проведены эксперименты, которые показали, что фильтрат из шлаков имеет щелочной характер, из углеотходов - кислый.

При открытой добыче фосфоритов из-за самовозгорания и горения сланца, хи мического и биохимического выветривания и усиленной инфильтрации атмосфер ных осадков на многих участках отвалов обычно формируются кислые сульфатные высокоминерализованные воды с повышенным содержанием различных макро- и микрокомпонентов.

При захоронении пиритового огарка взаимодействие продуктов его разложения с грунтовыми водами ведет к обогащению последних SO 4, Fe, F и другими компо нентами, повышению минерализации и понижению величины рН. Воды становятся агрессивными [53, 82, 91, 153, 193].

На предприятиях по производству и хранению серной кислоты в верхних слоях основания ее концентрация часто повышается до 10-50%, что приводит иногда к провалам «кислотоупорной» конструкции пола.

Повышение концентрации кислоты в поровом растворе приводит к изменению характеристик пластичности, снижению показателя текучести. Так, например, были проведены специальные исследования, при которых испытания проводились на грунтовых пастах, приготовленных из грунтов, замоченных Н 2 SO 4 15% и 30% кон центрации и дистиллированной водой.

Результаты испытаний привели к выводу, что коэффициент сжимаемости гли нистых грунтов уменьшается с ростом концентрации кислоты в поровом растворе и с уменьшением влажности грунта. При уменьшении влажности с 26-28% до 19-22% коэффициент сжимаемости уменьшился на 20-40%. При увеличении концентрации кислоты от 0 до 30% наблюдалось уменьшение коэффициента сжимаемости на 40 50% по сравнениями с незакисленным грунтом.

На многих предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышлен ности получают или употребляют серную кислоту. Она воздействует на грунты ос нований, что проявляется в виде их вспучивания и провалов конструкций пола, де формаций малозаглубленных и малонагруженных фундаментов.

Серная кислота в воде диссоциирует на ионы Н+ и SO 2. Обменный комплекс взаимодействует с Н+. Энергия гидратации водорода в 2,5 раза выше, чем натрия, что приводит к увеличению адсорбционной способности грунта и увеличению набухания. Кроме того, происходит агрегирование минеральных частиц, уменьша ется величина предела текучести, а показатель консистенции обычно увеличивается [9, 53, 82, 91, 153, 193].

Исследования В.С.Шарова [174] по изучению влияния фильтрации различных химических растворов через слой лессовидных суглинков показал, что во многих случаях происходит растворение карбонатов, входящих в состав лессовых грунтов.

При этом значительно увеличилась пористость грунта и как следствие его проница емость.

Геометрия порового пространства меняется за счет изменения агрегатного со стояния глинистых пород в результате сорбции солей. Сорбция солей на глинистых частицах определяет их взаимодействие и характер дисперсности, которые зависят от ионного состава солей и их количества. Изменение дисперсности отражается на проницаемости породы.

Фильтрация растворов через глинистые грунты вызывает растворение и «вы щелачивание» в них растворимых компонентов, а также ионный обмен.

Коэффициент фильтрации глинистых грунтов под влиянием химических и фи зико-химических реакций с различными растворами сначала возрастает до некото рого максимального значения и затем начинает убывать до конечного значения.

Пределы таких изменений зависят от состава фильтрующегося раствора, минерало гического состава и плотности глинистого грунта [9, 53, 82, 91, 153, 193, 279].

Были проведены специальные исследования физико-химических реакций гли нистых и лессовидных грунтов на фильтрацию растворов в глинистых грунтах с различными физико-механическими свойствами. На основании этих исследований были сделаны следующие выводы:

1) коэффициент проницаемости для растворов электролитов значительно выше, чем для «пресной» воды, что объясняется ослаблением коагуляционных связей между глинистыми частицами при фильтрации электролита;

2) катионный состав глин значительно влияет на изменение проницаемости. Са - монтмориллонитовые глины имеют более высокую коагуляционную способность и проницаемость их возрастает в меньшей степени, чем у глин Nа - монтморилло нитовых;

3) характеристики пластичности глинистых грунтов слабо изменяются под действием растворов. Наибольшие изменения предела текучести отмечались для монтмориллонитовых глин;

4) небольшое увеличение объемного веса было установлено только для монт мориллонитовых глин.

В.М.Павилонский [193] провел специальные исследования на двух видах су глинков по изучению влияния раствора сульфатов и хлоридов Са, Nа, Мg и др. на величину сопротивления сдвигу, а также на гранулометрический состав, плотность, пластичность и на коэффициент фильтрации. В опытах было установлено, что су щественно изменилось сопротивление сдвигу, характеристики пластичности изме нились мало, а плотность грунтов практически не изменилась.

По полученным данным ион SО 2 взаимодействует с катионами грунта, в ре зультате чего образуются легкорастворимые соли и гипс, цементирующие частицы грунта и снижающие активную пористость. Цементация способствовала увеличе нию сопротивления сдвигу (угол внутреннего трения вырос примерно на 5°, а сцепление - на 0,03-0,08 МПа). Заметно изменился механический состав грунта произошла коагуляция глинистой и тонкопылеватой фракций.

Снижение активной пористости привело к изменению коэффициента фильтра ции. Он уменьшился в 1,2-2,0 раза.

По данным Е.А.Сорочана [260] известны случаи, когда грунты не набухающие при увлажнении водой, могут увеличиваться в объеме при замачивании их отхода ми технологических производств. По данным его наблюдений при эксплуатации цеха алюминиевого завода, подъем несущих колонн за счет набухания грунта при замачивании достиг 50 см. В результате подъема колонн были повреждены трубо проводы, монтажные площадки, опирающиеся на колонны.

По данным И.M.Галант причиной многих деформаций металлургического за вода на Урале явились утечки щелочных растворов из технологических коммуника ций и набухание грунтов. Воздействие же растворов щелочи на алевролиты, харак теризующиеся конденсационно-кристаллизационной структурой, обусловленной содержанием карбонатов, окислов железа и глинистого вещества, приводит к суще ственному снижению их механической прочности [48, 53].

В зарубежной практике тоже имеются аналогичные ситуации. Так, Д.А.Леонардс отмечает, что сильнощелочные растворы, поступающие в грунт, со держащий фосфатные соединения, вызвали интенсивное набухание грунта и подъем поверхности на десятки сантиметров [48, 49].

Проектирование и строительство предприятий, связанных с производством или потреблением щелочных растворов, ведется без учета возможного последующего набухания глинистых грунтов, поскольку этот вопрос не отражен ни в одном нор мативном документе для проектирования и строительства.

Для восстановления и ремонта деформированных сооружений затрачиваются значительные средства, составляющие до 40 и более процентов начальной стоимо сти зданий и сооружений [48, 49]. Так для ликвидации последствий набухания грун тов в основании корпуса Стерлитамакского химзавода, затрачено было более тыс. руб.

Результаты исследований, проведенных Ф.Е.Волковым [48,49], позволили вы явить механизм и специфику взаимодействия основных глинистых минералов и со лей лессовых грунтов с растворами щелочи высоких концентраций (выше 1Н) и установить закономерности изменений деформационных и прочностных свойств глинистых и лессовых грунтов в зависимости от их химического состава при зама чивании растворами щелочи и кислот. В опытах Ф.Е.Волкова были также установ лены зависимости между величиной свободного относительного набухания глини стых грунтов в воде, и величиной максимального набухания их в растворах щелочи.

Лабораторные исследования эффекта закрепления лессовых грунтов раствором щелочи были выполнены Н.Л.Зоценко и И.В.Кузьменко [95]. Значительная часть территории г.Полтавы (80 км2) расположена в пределах лессового плато с толщей высокопористых просадочных суглинков до 8 м. В результате техногенного под топления территории города за последние 30 лет уровень подземных вод поднялся на 10 м, что соответствует положению уровень подземных вод на глубине 1-4 м ни же поверхности земли. Модуль деформации водонасыщенных и насыщенных раз личными растворами промстоков высокопористых лессовых суглинков составляет Е 0 = 2-4 МПа, что позволяет их отнести к слабым грунтам. В связи с этим возникла проблема закрепления грунтов основания существующих, реконструируемых и вновь строящихся зданий. Общеизвестна слабая эффективность силикатизации в подобных случаях. Электрохимическое закрепление дает устойчивые результаты лишь при закреплении основания металлических свай.

В связи с предстоящей реконструкцией концертного зала в г.Полтаве были проведены лабораторные исследования эффекта закрепления водонасыщенных вы сокопористых лессовых грунтов с такими начальными характеристиками: число пластичности I L = 0,15;

влажность W = 0,29;

коэффициент пористости е = 0,91;

ком прессионный модуль деформации Е 0 = 3,0 МПа.

Образцы грунта отбирали в металлические кольца площадью 40 см2 и высотой 3,5 см. Для насыщения щелочью каждое кольцо помещали в фильтрационный при бор Ф-1М и насыщали 5Н раствором щелочи NaOH. Насыщение проводили при давлении 0,01 МПа, что соответствовало превышению емкости со щелочью над прибором на высоту в 1 м. Насыщение считали завершенным, когда объем фильтра та, вытекающего из верхнего крана прибора, составлял 20 см3. Весь процесс насы щения проходил за 40-60 мин. Кольца с грунтом, насыщенным раствором гидро окиси натрия, сберегали в мокрых эксикаторах 7, 14 и 21 сутки. После назначенного срока выдержки кольца с грунтом извлекали из эксикатора и оценивали на предмет явления набухания. Ни в одном случае из 18 это явление не наблюдалось.

Эффект закрепления оценивали методом пенетрации. Для этого использовали лабораторный пенетрометр ЛП-1, оснащенный стальным стандартным коническим наконечником с углом конечности 30°. Нагрузку на наконечник прикладывали рав ными ступенями. Каждую ступень нагрузки выдерживали 60 с, после чего измеряли глубину погружения в грунт конического наконечника с точностью до 0,1 мм. Чис ло ступеней нагрузки принимали 8-10. Для каждого кольца пенетрацию выполняли два раза - с торца и резца. По результатам испытаний строили графики удельного сопротивления пенетрации R.

Для каждого срока выдержки закрепленного грунта закладывали в эксикатор по 6 колец. Таким образом, значение удельного сопротивления пенетрации для каждой серии с учетом торца и резца устанавливали по 12 параллельным испытани ям.

В соответствии с рисунком 2.1 приведены характерные графики пенетрации для различных сроков выдержки закрепленных образцов грунта.

Учитывая тот факт, что удельное сопротивление пенетрации R является обоб щенной характеристикой механических свойств лессового грунта, можно утвер ждать об упрочнении лессового грунта в 18 раз после обработки раствором щелочи NaOH.

1 - непосредственно после закрепления, R = 0,4 МПа;

2 - через 7 суток, R = 2,1 МПа;

3 - через 14 суток, R = 4,5 МПа;

4 - через 21 сутки, R = 7,l МПа Рисунок 2.1 - Графики пенетрации лессового суглинка, закрепленного методом защелачивания.

2.5 Влияние промышленных отходов в виде насыпей, расположенных рядом со зданиями и сооружениями на деформации грунтов в их основаниях Известно несколько случаев, когда промышленные сооружения, связанные с переработкой горных пород (ГОК, заводы по добыче и переработке полезных иско паемых и т.д.) испытывают деформации и в некоторых случаях обрушение кон струкций [9, 95, 193].

Контрольные исследования по выявлению причин неожиданных деформаций сооружений (некоторые до этого нормально эксплуатировались в течение 20 лет) показали, что деформации возникли в связи с дополнительными осадками (просад ками) фундаментов этих сооружений. Причиной дополнительных осадок являлось попадание кислотных и щелочных растворов в результате проникания атмосферных вод через толщи насыпных промышленных отходов в грунты оснований.

При работе горно-обогатительных предприятий возникает большое количество шламов, которыми обычно заполняют близрасположенные овраги, а в некоторых случаях устраивают специальные ограждающие дамбы и это пространство заполня ется шлаками, золой и различными технологическими отходами.

В большинстве случаев при добыче цветных металлов, солей и т.д. выбирают только те продукты, входящие в состав горных пород, которые необходимы для то го или иного производства. Во многих случаях для отделения из грунтов нужных полезных продуктов используются также растворы щелочей и кислот, а оставшиеся шламы, часто содержащие большое количество щелочей разной концентрации и кислот укладываются в виде дамб и насыпей в непосредственной близости от дей ствующего промышленного предприятия или расположенного вблизи жилого по селка.

Со временем атмосферные воды, проходя через толщу таких насыпей, раство ряют щелочи и кислоты и в виде растворов попадают в грунты основания.

Так, например, при работе Крымского завода двуокиси титана для получения двуокиси титана использовалось большое количество серной кислоты. Впослед ствии промышленные отходы от этого производства, содержащие большое количе ство серной кислоты, было складировано недалеко от административного здания.

В основании сооружений Крымского завода двуокиси титана в основном зале гают лессовые грунты на глубину 4-7 м. Площадка характеризовалась 1-м типом по просадочности, то есть просадка толщи лессовых грунтов от собственного при за мачивании была меньшей 5 см.

При устройстве оснований и фундаментов на лессовых грунтах 1-го типа по просадочности обычно никаких специальных искусственных оснований не устраи вают. Поэтому в основании административного корпуса завода была устроена грун товая подушка из местных лессовых грунтов толщиной 1,2 м. Этого было совер шенно достаточно для нормальной работы этого корпуса в течение четырех лет.

Однако после складирования кислотосодержащих промышленных отходов рядом с административным зданием, атмосферные воды, проникая через толщу этих про мышленных отходов, вынеся серную кислоту, и в виде слабоконцентрированных растворов серной кислоты попали в грунты основании административного корпуса завода.

В связи с тем, что лессовые грунты, залегающие в основании фундаментов, со держали большое количество карбонатов и других легкорастворимых солей, то при попадании в эти грунты растворов серной кислоты произошло растворение этих со лей и произошла просадка фундаментов здания административного корпуса.

Максимальная величина просадки составила под одним углом здания 14 см. В связи с тем, что просадочные деформации произошли в той части лессового осно вания, которая находилась ближе к кислотосодержащим промышленным отходам, то замачивание кислотными растворами произошло только в наиболее близко нахо дящейся части административного корпуса. В здании возникли трещины, и про изошло обрушение двух над- оконных перемычек. Потребовалось проведение до полнительных ремонтно-восстановительных работ по заключению кирпичных про стенков с трещинами в металлические обоймы и устройство двух стягивающих зда ния металлических поясов по всему периметру здания.

Грунты на территориях промышленных предприятий чаще всего загрязняются минеральными кислотами или их солями. Загрязнение происходит неравномерно и с глубиной убывает. Однородное основание поэтому следует рассматривать как многослойное по отношению к его деформационным свойствам.

Как уже указывалось, изменение состава и свойств грунтов под действием промышленных отходов определяется составом отходов и составом и свойствами грунтов. На первом этапе исследований анализируется возможный состав веществ загрязнителей, выбираются наиболее широко применяемые или наиболее суще ственно влияющие на изменение состава и свойств. На основании ранее получен ных данных оценивается направление изменения свойств грунтов под действием выявленных реагентов. На следующем этапе методами лабораторного, а в некото рых случаях и полевых исследований, изучается влияние выделенных факторов на состав и свойства грунтов.

В зависимости от задач исследования, определяют различные параметры изме нения свойств грунтов. Например, для отстойников жидких отходов необходимо определять фильтрационные и миграционные параметры, а для промплощадок определяются деформационные и прочностные характеристики. Но все эти пара метры зависят от состава грунта, его физических свойств и характера техногенного воздействия.

При взаимодействии с жидкими промышленными стоками различают два вида взаимодействия: неагрессивное и агрессивное. Неагрессивное (физико механическое) воздействие на грунты характерно для нейтральных, а также для кислых и щелочных электролитов низких (до 1Н) концентраций. Свойства грунтов при этом воздействии могут изменяться значительно, а химико-минеральный состав изменятся не существенно и определяется процессами ионного обмена, изменения состава порового раствора и т.п. Агрессивное (химическое) воздействие характерно для кислых и щелочных электролитов высоких концентраций (более 1Н) и приво дит к существенному, изменению состава, структуры и свойств.

Большое значение при взаимодействии грунтов с промстоками имеет наличие в них неглинистых примесей таких как карбонаты, гипс, доломит, пирит, аморфная кремнекислота и т.д.

Наличие карбонатов в грунте влияет двояко на устойчивость грунтов к техно генному воздействию в зависимости от вида воздействия. С одной стороны наличие карбонатов в грунтах обуславливает водостойкие структурные связи и увеличивает устойчивость пород к обводнению. С другой стороны при изменении гидрохимиче ской обстановки может происходить увеличение растворимости карбонатов и их выщелачивание. При воздействии на грунты кислых растворов, наличие в грунтах карбонатов значительно снижает устойчивость пород. Количество карбонатов в грунтах определяют из солянокислой вытяжки или методике Соколовича.

Для прогноза изменения состава и свойств грунтов при техногенных воздей ствиях необходимо определять содержание в них гипса. В зависимости от минера лизации и химического состава фильтрационных жидкостей скорость растворения гипса в грунтах может изменяться в широких пределах, что необходимо учитывать при прогнозе длительности выщелачивания. Такие соли как NaNO 3, MgCl 2, NH 4 Cl, Mg(NO 3 ) 2 увеличивают растворимость гипса, а в растворах сернокислых солей она уменьшается, Дисперсный гипс хорошо растворяется в щелочах и в соляной кисло те. Растворимость гипса повышается с ~ 2 г/л в пресной воде до ~ 60 г/л в 1Н ще лочном растворе. Количество гипса в грунте определяют методом солянокислой вытяжки.

В зависимости от вида техногенного воздействия и вида грунта в некоторых случаях необходимо определять содержание в грунте таких компонентов как пирит, аморфная кремнекислота, полуторные окислы и т.п. Пирит может встречаться в от валах пород горно-обогатительных фабрик. При изменении обстановки он может окисляться с образованием серной кислоты, которая затем воздействует на грунт.

Воздействие кислых растворов на грунты вызывает не только растворение карбона тов, но и растворение окислов железа, увеличение содержания аморфной кремне кислоты, разрушение глинистых минералов. Определение содержания подвижных форм SiО 2, Al 2 O 3 и Fe 2 O 3 производятся из щелочной вытяжки. Валовой химиче ский анализ грунтов проводится с целью установления степени изменения содержа ния химических элементов, входящих в состав минеральной части породы. Резуль таты определения элементов выражаются количеством окислов.

В результате техногенного воздействия изменяется засоленность пород, выра жаемая общим содержанием воднорастворимых солей. Присутствие в грунтах лег корастворимых солей оказывает значительное влияние на их физико-механические свойства. Содержание в грунтах легкорастворимых солей определяется с помощью водной вытяжки.

Физико-химическое взаимодействие фильтрующегося раствора с породой при водит к изменению фильтрационных свойств. Фильтрация минерализованных жид костей через глинистые породы существенно отличается от фильтрации пресной воды. Фильтрация электролитов вызывает изменение геометрия порового простран ства, вызывает растворение и выщелачивание одних соединений, выпадение в оса док других, ионный обмен и т.п. Известно, что коэффициент фильтрации грунтов при проникании через них сильноминерализованной жидкости в несколько раз вы ше, чем при проникании через грунт дистиллированной воды. Повышение темпера туры фильтрующейся жидкости повышает коэффициент фильтрации. Особенно важно определять изменение коэффициента фильтрации в растворах близких по со ставу к промышленным стокам данного предприятия для приемников жидких отхо дов. Для определения коэффициента фильтрации грунтов при проникании минера лизованных или агрессивных растворов используют специальные приборы (кон струкции А.Н.Озерецковского). Они позволяют определять коэффициент фильтра ции грунтов нарушенного и естественного сложения, при разных режимах фильтра ции (при постоянном и переменном напорах, при направлении фильтрации сверху – вниз и наоборот), а также изучать изменение коэффициента фильтрации во времени.

При малых скоростях фильтрации растворов в плотных глинах миграция солей обуславливается преимущественно диффузией, оцениваемой соответствующим ко эффициентом диффузии.

Основными расчетными показателями прочностных свойств грунтов при зама чивании промышленными стоками, как и для обычных грунтов, являются парамет ры сопротивления сдвигу: сцепление и угол внутреннего трения. Их получают на приборах одноплоскостного среза о предварительной подготовкой образцов. Пред варительная подготовка должна моделировать условия взаимодействия грунта с электролитом. Проводят замачивание грунтов растворами в уплотнителях в услови ях свободного набухания и под нагрузками. Замачивание можно проводить с заме ной раствора и без. Сдвиговые испытания проводят также после проведения опытов по определению фильтрационных параметров в фильтрационном приборе типа ФВ, по диффузионному выщелачиванию в приборе ДУ и др.

Таким образом, для оценки изменения состава и свойств грунтов в результате воздействия промышленных отходов необходимо учитывать комплексную характе ристику породы - минеральный и химический состав, структурно-текстурные осо бенности, физические свойства грунта, изменение которых приводит к изменению физико-механических свойств.

2.6 Анализ изменения свойств глинистых грунтов оснований зданий при замачивании их щелочными растворами В процессе эксплуатации заводов химической промышленности многократно отмечалось, что происходят утечки промышленных стоков различного химического состава из технологических и водоотводящих коммуникаций. В результате таких утечек формируются куполы или целые горизонты подземных вод с кислыми или щелочными растворами.

Различные химические заводы используют для технологических схем и сбра сывают в систему водоотведения различные по составу и минерализации промыш ленные стоки.

В зависимости от технологии производства химических или металлургических заводов промышленные стоки могут иметь преимущественно щелочной состав (для заводов по производству алюминия, удобрений и т.д.) или кислый состав (комбина ты синтетического волокна, заводы синтетического каучука и др.).

Исследование свойств лессовых грунтов при насыщении их различными хими ческими растворами проводились в СССР с 1931 года. При строительстве химиче ских заводов на лессовых грунтах (Днепродзержинск, Кемерово, Новокузнецк и т.д.) в лабораториях НИИОСП, Фундаментпроекта, в отделе изысканий Гипрохима и других научно-исследовательских учреждений и проектных институтов проводи лись различные исследования по изучению влияния химического состава раствора на изменения свойств лессовых грунтов.

К сожалению, эти исследования носили не систематический характер, выпол нялись на различных приборах и по различным методикам и поэтому результаты этих исследований были практически не сопоставимы.

Следует отметить опубликованные работы Ю.М.Абелева [9] по результатам исследований замачивания лессовых просадочных грунтов химическими раствора ми с различным процентом содержания щелочей и кислот.

Однако эти исследования были выполнены только для одного вида лессовых грунтов (г.Кемерово) и только для растворов серной и соляной кислоты.

В 1960 годах специальные исследования проводились в МГУ под руковод ством Р.С.Зиангирова, С.Д.Воронкевича и Е.М.Сергеева. Это были более подроб ные, тщательно выполненные опыты на различных грунтах. К сожалению, для лес совых просадочных грунтов эти опыты были выполнены в очень малом объеме.

Однако следует отметить, что именно в исследованиях МГУ было изучено влияние высококонцентрированных растворов щелочи на лессовые грунты (Ф.Е.Волков).

Большие исследования были проведены в НИИОСП при изучении методов хи мического закрепления грунтов (А.А.Аскалонов, Б.В.Ржаницын и др.) различными растворами. Однако исследовались различные химические композиции (клеи) для закрепления лессовых грунтов жидким стеклом и различными смолами.

Начиная с 1976 г. в МИСИ под руководством Н.А.Цытовича и М.Ю.Абелева были проведены многочисленные исследования по изучению характеристик раз личных лессовых грунтов (Новокузнецк, Запорожье, Красноперекопск, Железно горск и др.) при их насыщении слабыми растворами кислот и щелочей. Это было выполнено в связи с авариями промышленных сооружений при попадании в лессо вые просадочные грунты основания различных технологических растворов, кото рые использовались по технологическим схемам данных промышленных произ водств.

К сожалению, эти работы не были систематизированы и не проводились иссле дования, связанные с влиянием щелочных растворов на свойства лессовых грунтов.

Исследованиями МГУ установлено, что природа взаимодействия глинистых пород со щелочными растворами низких концентраций (до 1Н) имеет физико химический характер. Экспериментальные исследования, проведенные на мономи неральных глинах, показали, что при взаимодействии пород со щелочными раство рами высокой концентрации (выше 1Н) происходит разрушение кристаллической решетки глинистых минералов с образованием гидроалюмосиликата натрия.

Специальные исследования были выполнены под руководством Р.С.Зиангирова по изучению процессов взаимодействия хвалинских глинистых грунтов из основа ния Балаковского химического комбината с щелочными (NаОН) растворами. Ис следования проводились на образцах с ненарушенной структурой в растворах NаОН 0,1;

0,5;

1,0;

2,5;

5,0 и 10 Н.

Опыты проводились в течение от двух до шести месяцев. Для изучения струк турной прочности использовался прибор Васильева. Кроме того, на образцах хва лынских глин было осуществлено взаимодействие пород со щелочными растворами в уплотнительных сдвиговых ваннах в течение 30 суток. Определение изменения сопротивления сдвигу проведено после взаимодействия пород с растворами NаОН 1Н и 10Н концентрации под нагрузками 0,05 МПа и 0,2 МПа.

2.7. Анализ изменения свойств глинистых грунтов оснований зданий при замачивании их растворами кислот По данным Химпроекта в период с 1964 по 1985 гг. более чем в 20 промыш ленных объектах, связанных с производством химических препаратов и удобрений наблюдалось попадание кислот в грунты оснований промышленных сооружений.

Аналогичные данные были получены И.М.Галант [53], Е.А.Сорочан [260], Р.С.Зиангировым [90, 91, 92] и др.

Так, например, в промышленном объединении Химпром в г.Славянске во мно гих цехах наблюдались утечки различных кислот в грунты основания в связи с ава риями при эксплуатации технологических трубопроводов. Так, в здании цеха тер мофосфорной кислоты (ТФК) с 1973 г. наблюдалось замачивание кислотой грунтов основания цеха, что привело к вспучиванию полов, подъему фундаментов ряда ко лонн, наклону последних и разрушению железобетонных и металлических кон струкций. В результате здание пришло в аварийное состояние. Для его восстановле ния с 1980 по 1985 гг. был выполнен большой объем ремонтных работ на сумму тыс. руб., в который входило укрепление ригелей, ремонт металлоконструкций, крыши и стен цеха, двухкратная полная и однократная частичная замена полов. Од нако и после ремонтных работ геодезические наблюдения в конце 1985 г. показали, что деформации основания фундаментов и конструкций продолжаются. На некото рых участках был зафиксирован дальнейший подъем колонн, достигший 300… мм, и разрушение бетона верхней части фундаментов на глубину 50 мм.

Инженерно-геологические исследования площадки цеха с использованием проб грунта из 28 скважин показали, что основание до глубины 3,5...5 м сложено карбонатными песками с коэффициентом фильтрации 2,5 м/сут, подстилаемыми карбонатными плотными суглинками. Подземные воды находились на глубине 1, м и имели ярко выраженную кислую реакцию. Показатель рН подземных вод коле бался в пределах 2,5...6,5 ед.

Проведенный комплекс исследований позволил сделать вывод, что причиной деформации основания являлось пучение карбонатных грунтов под действием фос форной кислоты. В песчаных грунтах кислота вызывала разрушение содержащихся в них карбонатов, сопровождавшееся образованием кристаллогидратных кислых фосфорнокислых солей и выделением углекислого газа. Пучение глинистых грун тов при воздействии на них фосфорной кислоты обусловлено разрушением алюмо силикатного ядра глинистых минералов с образованием фосфорнокислого железа, алюминия и гидротированной кремниевой кислоты.

Следует отметить работы Б.А.Ржаницына В.Е.Соколовича [9], [259], Л.А.Евдокимовой [82] и др., которые показали, что для большинства лессовых грунтов, для которых характерно наличие карбонатов при замачивании таких грун тов растворами кислот, происходит увеличение объема грунтов. На первом этапе замачивания для этих грунтов характерны процессы набухания.

По данным отдела изысканий института Химпроект в подавляющем большин стве случаев в основании различных химических и нефтехимических заводов были обнаружены агрессивные подземные воды. Показатель рН для таких подземных вод изменяется от 2,2 до 6,0.

Как показали длительные наблюдения за деформациями промышленных зда ний химических заводов, расположенных на лессовых грунтах, в большинстве слу чаев на первом этапе наблюдался подъем фундаментов колонн и оборудования, а также полов цехов в некоторых случаях до 42 см.

Однако в дальнейшем, очевидно по мере поступления новых порций растворов в грунты основания, наблюдалось уменьшение подъема, а в некоторых случаях фундаменты, которые «поднялись» на первой стадии попадания кислот в грунты через определенные время испытывали осадки. Вероятно это может быть объяснено тем, что если на первом этапе происходит разрушение карбонатов и образование солей, то на втором этапе происходит разрушение среднерастворимых солей, кото рые входят в состав лессовых грунтов.

Согласно исследованиям И.М.Галант при взаимодействии глинистых грунтов с растворами серной кислоты вызывают значительное набухание, обусловленное так называемым химическим набуханием и связанное с образованием сернокислых со лей Аl 2 (SO 4 ) 3 и Fe 2 (SO 4 ) 3, которые имеют от 11 до 18 молекул кристаллизационной воды. При этом наблюдается прямолинейная зависимость величины набухания глин от концентрации взаимодействующего раствора серной кислоты. Под воздействием 20%-ного раствора серной кислоты набухание глинистых грунтов составляет 60 75% и давление набухания достигает величины порядка 1,7-2,0 МПа для элювиаль ных грунтов.

В.М.Павилонский [193] установил, что при длительном взаимодействии рас творов серной кислоты с глинистыми грунтами происходят: разрушение кристалли ческой решетки глинистых минералов, реакции замещения обменных катионов и изменение дисперсного состава пород.

В лабораторных условиях проводилось моделирование взаимодействия грун тов оснований с техногенными водами и химическими растворами различного со става и концентрации. Главным образом это были растворы серное кислоты от 0, до 5Н концентрации. Исследовалось изменение состава (химического и дисперсно го) и состояния грунтов и происходящее при этом изменение инженерно геологических свойств.

Химико-минеральный состав является фактором, определяющим инженерно геологические свойства грунтов. Исследуемые хвалынские грунты обладают повы шенной засоленностыо, поэтому при водонасыщении у них значительно снижаются прочностные и деформационные свойства. При взаимодействии с техногенной во дой указанного состава не происходит заметного изменения химического состава грунта. Изменение состава обменных катионов не происходит даже в 0,5 Н растворе NаCl и низкоконцентрированных растворах серной кислоты (0,1 и 0,5 Н). Емкость поглощения тоже остается без изменения. При концентрациях выше 1Н изменяется состав обменных катионов: уменьшается содержание обменного Nа в 2-3 раза, уве личивается содержание двух- трехвалентных катионов. При этих концентрациях уменьшается емкость поглощения (примерно в 2 раза), что указывает на разложение минеральной части. С увеличением концентрации взаимодействующего раствора кислоты уменьшается содержание карбонатов в породе и увеличивается содержание гипса. При концентрациях 1Н эти изменения не велики, при концентрациях 1Н изменения резкие: карбонаты и даже доломит разлагаются полностью.

2.8. Выводы по разделу 1. Анализ результатов исследований, проведенных различными лабораториями, научно-исследовательскими институтами, а также ведущими учеными различных стран по вопросам исследования изменения свойств лессовых грунтов растворами различного химического состава показал, что имеются весьма противоречивые данные по изучению физических, прочностных и деформационных свойств лессовых грунтов даже при замачивании растворами одинакового химического состава.

2. Анализ исследований, проведенных в России в 1950-1990 гг. по изучению изменения прочностных характеристик лессовых грунтов при насыщении их стоками промышленных предприятий, показал, что параметры прочности грунтов (угол внутреннего трения и сцепление) существенно изменяются в зависимости от химического состава попадающих в грунты стоков промышленных предприятий.

3. Исследования влияния замачивания просадочных лессовых грунтов нефтепродуктами показали, что при замачивании бензином или керосином не происходит существенного изменения прочностных и деформативных свойств лессовых грунтов. Однако при попадании более тяжелых нефтепродуктов (мазут, масла) заметно изменяются прочностные свойства лессовых просадочных грунтов.

4. Экспериментально установлено, что в зависимости от состава сточных вод и технологических растворов, транспортирующихся по инженерным коммуникациям, существенно изменяется химический состав подземных вод в связи с утечками из коммуникаций.

5. Экспериментально установлено, что при попадании концентрированных растворов щелочи в лессовые грунты основания наблюдается упрочнение грунтов, а при попадании кислот наблюдается повышение деформируемости и увеличение просадочности лессовых грунтов основания зданий и сооружений.

3 Лабораторные исследования изменения деформационных, прочностных и фильтрационных свойств лессовых просадочных грунтов при замачивании их растворами различного химического состава 3.1 Задачи лабораторных исследований В связи с тем, что исследований по изучению физических, прочностных, де формационных и фильтрационных свойств лессовых просадочных грунтов, насы щенных сточными водами, а также исследований по изменению свойств лессовых просадочных грунтов в процессе замачивания сточными водами различного хими ческого состава проведено не было, нами было запланировано проведение лабора торных исследований по изучению указанных выше свойств и характеристик лессо вых просадочных грунтов.

Начиная с 1988 года в разных лабораториях (МИСИ им.В.В.Куйбышева, ПНИИС, КыргызГИИЗ, ГАСИС и др.) при нашем участии и по программам, разра ботанными нами, было проведено большое количество лабораторных исследований для решения поставленных вопросов по изучению свойств лессовых просадочных грунтов при замачивании их сточными водами различного химического состава.

Так как в разных лабораториях имеются разные лабораторные приборы различ ных размеров и технических параметров, а опыты проводились по различным мето дикам, для возможности сравнения и сопоставления результатов лабораторных ис следований, полученных в разных лабораториях, была разработана единая методика по проведению исследований деформативных, прочностных и фильтрационных свойств лессовых просадочных грунтов при их замачивании сточными водами раз личного химического состава.

При проектировании очистных сооружений, а так же промышленных и граж данских сооружений на лессовых основаниях, которые либо уже замочены сточны ми водами, либо могут быть обводнены сточными водами, необходимо точно знать, как изменяются характеристики деформируемости и прочности лессовых грунтов в основании сооружения при таких видах замачивания.

При расчете сооружений водоснабжения и водоотведения на лессовых проса дочных грунтах следует учитывать изменение прочностных и деформативных свойств лессовых грунтов при их возможном замачивании во время строительства и эксплуатации в зависимости от состава сточных вод, замачивающих грунты при утечках.

Для получения достоверной информации о степени влияния химического со става сточных вод, напряженного состояния в массиве грунтов и других факторов как в отдельности, так и в совокупности, требовалось установить количественную оценку их влияния на работу сооружений, для чего необходимо проведение большо го количества лабораторных и полевых исследований.

Учитывая достаточную трудоемкость полевых испытаний и необходимость со здания дорогостоящего оборудования для их проведения проблема была разделена на 2 этапа проведения исследования. На первом этапе в лаборатории были проведе ны опыты по оценке специфических свойств грунтов и их изменению в зависимости от состава сточных вод. На втором этапе в полевых условиях с учетом результатов лабораторных испытаний, были проведены натурные полевые исследования грунтов при замачивании в котлованах, контрольные штамповые испытания с диаметрами штампов, имеющими размеры, близкие к размерам реальных трубопроводов, и очистных промышленных сооружений.

Задачей лабораторных исследований было установление закономерностей из менения деформативных свойств лессовых грунтов при их различной степени уплотнения и последующим увлажнением нейтральными, кислотными и щелочны ми сточными водами.

В связи с этим необходимо было определить диапазон плотностей, в котором целесообразно проводить данные лабораторные исследования.

3.2. Методика проведения лабораторных исследований Разработка методики проведения лабораторных исследований по изучению ха рактеристик лессовых просадочных грунтов в процессе их замачивания различными химическими растворами заключалось в том, чтобы позволить определить все необ ходимые расчетные характеристики грунтов, используемые проектировщиками для расчетов оснований и фундаментов промышленных и гражданских сооружений.

При этом методика разрабатывалась для наиболее часто встречающихся лабо раторных приборов (компрессионных, сдвиговых, компрессионно-фильтрационных и др.) в производственных и научно-исследовательских лабораториях.

Лабораторные испытания для определения деформационных характеристик лессовых грунтов проводились на образцах естественной и нарушенной структуры в компрессионных приборах конструкции Гидропроекта без возможности бокового расширения грунта при высоте образца 2,5 см и площади образца 60 см2.

Изучение сжимаемости лессовых грунтов при нагружении заключалось в уста новлении компрессионных зависимостей между изменением относительной дефор мацией и приложенным давлением, определению модуля общей деформации грун тов, коэффициента сжимаемости, относительной просадочности, а в случае набуха ния - относительного набухания и давления набухания.

Грунты нарушенной структуры исследовались по следующим схемам.

Образцы грунта заданной плотности и влажности формировались непосред ственно в компрессионных кольцах и выдерживались в эксикаторе для получения равномерной влажности и плотности не менее 48 часов. Затем образцы устанавлива лись в приборы.

Определение деформационных характеристик выполнялось одним из наиболее распространенных в России следующих методов - "одной кривой" и "двух кривых".

Испытания по методу "одной кривой" целесообразно проводить в тех случаях, когда фактические давления на той или иной глубине в основании проектируемых фунда ментов заранее известны (например, при определении просадки грунта от его соб ственного веса, при известных нагрузках и размерах фундаментов и т.п.), а другие необходимые характеристики - начальное просадочное давление, характеристики сжимаемости грунта в водонасыщенном состоянии - определены предшествующими испытаниями или будут определены в последующей стадии испытаний.

Сущность метода "одной кривой" заключается в следующем: образец грунта при естественной влажности нагружается ступенями давлений со стабилизацией осадки на каждой ступени давления до заданного значения. После стабилизации осадки на последней ступени нагрузки производится замачивание образца, которое продолжается до стабилизации просадки. Испытания методом "одной кривой" поз воляют определять относительную просадочность только при заданном давлении и характеристики сжимаемости грунта только с природной влажностью. Это является недостатком данного метода. Но необходимо отметить, что метод "одной кривой" для подавляющего большинства случаев в лучшей степени соответствует условиям просадки лессового грунта под нагрузкой.

Исследования по методу "двух кривых" позволяют определить все деформа тивные характеристики просадочности грунтов как для образцов с естественной влажностью, так и для водонасыщенных. Сущность метода "двух кривых" сводится к следующему: из одного монолита грунта вырезаются два образца-близнеца.

Удельный вес сухого грунта образцов-близнецов не должен отличаться более, чем на 0,03 г/см3. Один образец грунта испытывают при естественной влажности (как по методу "одной кривой") с сохранением естественной влажности в течении всего опыта, другой - в начале замачивается до полного водонасыщения, а затем при не прерывном замачивании нагружают теми же ступенями давлений как и первый об разец до заданного давления. По полученным результатам строят графики зависи мости относительного сжатия образцов естественной влажности в замоченном со стоянии от нагрузки.

Полученные результаты испытаний грунтов на просадочность по методу "двух кривых" позволяют определить:

1) характеристику сжимаемости (компрессионный модуль деформации лессо вого грунта) при естественной влажности;

2) то же в водонасыщенном состоянии;

3) относительную просадочность при любом давлении в интервале изменения от нуля до заданного, вычисляемую как разность соответствующих величин относи тельного сжатия образцов в водонасыщенном состоянии и с природной влажностью;

4) величину начального давления просадочности.

Кроме того, при испытании образцов грунта по методу "двух кривых" имеется возможность сопоставить величины относительной просадочности при заданном давлении, получаемые по методам "одной" и "двух кривых", а в случае очень боль шого несовпадения получаемых результатов - повторить исследования и тем самым исключить случайные ошибки в определении относительной просадочности.

При необходимости определения начальной (критической) влажности, т.е. ми нимальной влажности, при которой от действующего на грунт давления начинают проявляться просадочные процессы грунта ( SL = 0,01), испытания методом "двух кривых " дополняются испытанием при тех же ступенях нагрузки еще двух-трех идентичных образцов при повышении их влажности до промежуточных значений, разделяющих предел ее изменения от минимальной заданной влажности до полного водонасыщения, примерно, на равные интервалы.

Как видно из анализа методик лабораторных определений деформационных ха рактеристик лессовых грунтов, при достаточном количестве образцов предпочти тельно применение методики "двух кривых". В связи с этим при проведении лабора торных исследований грунтов, замоченных водой и различными растворами, в каче стве основной и была выработана данная методика.


По результатам этих исследований устанавливались и расчетные характеристи ки набухания данного образца лессового грунта при замачивании определенными химическими растворами и зависимости изменения характеристик набухания от из менения давления, пористости, степени водонасыщения и других факторов.

На достоверность определения деформационных характеристик образцов грун та при компрессионных испытаниях существенно влияют силы трения грунтов по стенкам кольца, а в случае неравномерной деформации - возможность потери пере даваемой нагрузки на трение заклинивания штампа по компрессионному кольцу при перекосах.

Для учета и снижения влияния факторов трения грунта и штампа по| компрес сионному кольцу при деформациях образца в компрессионный прибор конструкций Гидропроекта были внесены изменения с учетом рекомендаций, изложенных в ра ботах проф. Крутова В.И. [128, 129, 130, 131], кроме того, на нижнем и верхнем штампах были установлены жесткие динамометры, изготовленные из мостовых тен зометрических месдоз с гидравлическим мультипликатором и имеющие деформа тивность 2 мкм на верхнем пределе измерения (для нашего случая он составил 0, МПа).

Сущность снижения влияния сил трения по стенкам компрессионного кольца заключается в изменении характера передачи на грунт вертикального давления пу тем применения так называемого "плавающего кольца".

В компрессионном приборе конструкции Гидропроекта кольцо опирается на поддон, вследствие чего передаваемая на грунт вертикальная нагрузка воспринима ется поддоном не только через грунт, но и через кольцо. В модернизированном при боре с плавающим кольцом поддон выполнен в виде обратного штампа с кольцевой прорезью для свободного опускания вниз кольца. Благодаря этому происходит двухсторонняя деформация образца грунта в кольце, что позволяет снизить трение по стенкам кольца в два раза.

Вмонтированные в верхний и нижний штампы жесткие динамометры позволи ли контролировать нагрузки, передаваемые по верхнему и нижнему торцам образца, как в процессе нагружения, так и в процессе стабилизации деформации.

В связи с тем, что при замачивании лессовых просадочных грунтов, особенно грунтов нарушенной структуры, растворами с определенным химическим составом была разработана единая методика для определения характеристик набухания грун та.

В случае набухания образца, замачиваемого до начала нагружения по методу "двух кривых" определяется также свободное относительное набухание как отноше ние прироста высоты образца к начальной высоте.

Для набухающих грунтов производятся дополнительные исследования с целью определения расчетных характеристик. К последним относятся: относительное набухание при различных давлениях, давление набухания и влажность набухания.

Относительное набухание при различном действующем давлении - зависимость S = f(P) - используют для определения возможного подъема сетей водопровода, канализации, фундаментов при набухании грунта основания.

При определении зависимости S = f(P) используют следующие методы испы таний набухающего грунта: метод "одной кривой";

метод "двух кривых".

Измененная конструкция компрессионного прибора применялась и в случае изучения набухания, при этом, в зависимости от задач, были приняты три способа передачи нагрузки на образец.

В первом случае при определении величин свободного набухания компресси онное кольцо с образцом грунта помещалась в корпус прибора, а для соблюдения условия "плавающего кольца" арретир не использовался.

После стабилизации процесса набухания образцу принудительным силовым воздействием возвращалась первоначальная высота компенсацией его величины набухания, измеренной по индикатором. При этом по жестким динамометрам тен зометрическим самописцем регистрировалась нагрузка и ее изменение во времени в режиме релаксации.

Во втором случае образец после набухания нагружался по режиму компресси онных испытаний с выдержкой до стабилизации осадки после приложения каждой ступени нагружения.

Методика проведения испытаний по изучению прочностных свойств лессовых просадочных грунтов при замачивании их растворами различного химического со става была разработана для наиболее распространенных грунтовых лабораторных приборов плоского сдвига конструкции Маслова-Лурье в модификации Гидропро екта с высотой кольца 3,5 см и площадью F к = 40 см2.

Для того, чтобы провести больше экспериментов и с учетом высокой стоимости проведения лабораторных исследований большинство экспериментальных исследо ваний проводилось для образцов лессовых грунтов во влажном и водонасыщенном или растворонасыщенном состояниях по схеме быстрого (в течение 6 мин) и мед ленного сдвига (по ГОСТу). Величины вертикального нормального давления на об разцы при сдвиге принимались для более прочных грунтов по схеме 0,1;

0,2 и 0, МПа, а для "слабых" грунтов - при вертикальных давлениях 0,05;

0,10 и 0,15 МПа.

Исследование фильтрационных характеристик лессовых просадочных грунтов проводились по методике, разработанной в МГСУ (МИСИ им. В.В.Куйбышева) на фильтрационно-компрессионных приборах конструкции Ф-1М с высотой кольца для образца грунта 4,0 и с площадью 50 см2.

В связи с тем, что для лессовых просадочных грунтов характерно изменение свойств в вертикальном и горизонтальном направлениях (в связи с вертикальной вытянутостью макропор) все опыты проводились на двух образцах, один из которых вырезался из монолита лессового грунта в вертикальном направлении, в другой – в горизонтальном направлении.

Все исследования проводились по схеме фильтрации снизу вверх, а использо валась дегазированная вода. В тех случаях, когда вместо воды использовались раз личные химические растворы с разными значениями рН, все результаты уточнялись с учетом температурной поправки (результаты исследований приводились к темпе ратуре 20°С).

Исследование фильтрационных свойств лессовых грунтов проводилось на фильтрационно-компрессионных приборах типа Ф-1М конструкции "Нефтеавтома тика". Исследования проводились на образцах как естественной, так и нарушенной структуры при разной плотности формирования образцов.

Для каждого режима исследования проводились при постоянном напоре филь трующейся жидкости. Расход измерялся 5-7 раз мензуркой с ценой деления 1 мм.

Для лессовых просадочных грунтов экспериментальных площадок в гг. Ош и Таш Кумыре была принята следующая программа испытаний.

После определения коэффициента фильтрации при начальном коэффициенте пористости образец грунта нагружался давлением от 0,05 до 0,3 МПа. После нагру жения и стабилизации деформации от данной ступени давления задавались три раз личных напора и определялся коэффициент фильтрации при каждой ступени давле ния. Таким образом, были получены значения коэффициента фильтрации при раз ных давлениях и коэффициентах пористости.

3.3 Состав лабораторных исследований изменения свойств лессовых про садочных грунтов при замачивании растворами различного химического состава Основные лабораторные исследования были выполнены на образцах лессовых грунтов, отобранных из площадок строительства завода полупроводниковых мате риалов и жилого поселка в г.Таш-Кумыре, из площадок строительства жилого мик рорайона в г.Ош (микрорайон № 7), из площадок строительства г.Запорожье (ПО "Запарожтрансформатор"), из площадок строительства г.Рустави (микрорайон № 2, строительство жилых зданий), из основания площадок строительства жилых домов № 7 и № 9 по ул.Ленина г.Грозного и из других площадок строительства различных объектов.

Задачи лабораторных исследований состояли в изучении изменения механиче ских характеристик лессовых просадочных грунтов нейтральных сточных вод (рН = 6,5...8), кислотных (рН 6) и щелочных (рН 9). Исследования проводились на группе компрессионных приборов Гидро-пректа, площадь образцов исследуемых грунтов составляла S = 60 см2. В некоторых контрольных опытах были использова ны компрессионно-фильтрационные приборы (ФК-1 завода "Нефтеавтоматика" с S = 40 см2).

Все исследования для получения сопоставимых результатов проводились по одинаковой схеме нагружения (образцы нагружались ступенями нагрузки 0,025;

0,050;

0,1;

0,20;

0,30 МПа) и схеме замачивания. Замачивание проводилось из специ ального стеклянного резервуара емкостью 0,8 л, который сверху был закрыт марлей, чтобы в фильтруемый раствор не попала пыль. В исследованиях использовались растворы соляной НС1 и серной Н 2 SO4 кислоты и растворы щелочей NaOH, СаОН различной концентрации (рН = 5;

6;

7;

8;

9;

10).

В связи с тем, что в состав сточных вод часто попадают нефтепродукты были проведены так же исследования, в которых грунты, исследованные в компрессион ных приборах, замачивались керосином, бензином сырой нефтью.

Результаты некоторых исследователей изменения деформационных характери стик лессовых просадочных грунтов при замачивании водой, растворами различной концентрации серной и соляной кислоты, а также изменения характеристик дефор мируемости лессовых грунтов, при замачивании бензином, керосином и сырой нефтью приведены ниже.

1. Лабораторные исследования изменения физических свойств лессовых грун тов при увлажнении кислотными или щелочными сточными водами показали, что физические свойства их существенно изменяются. Резко изменяются пределы пла стичности лессовых грунтов, особенно суглинков. При замачивании кислотными сточными водами наблюдается удаление легко растворимых и среднерастворимых солей, в результате чего изменяются значения объемного веса грунтов, его пористо сти и других показателей.

2. Лабораторные исследования изменения характеристик деформируемости лессовых просадочных грунтов при замачивании кислотными и щелочными раство рами показали, что при насыщении образцов лессового грунта щелочными раство рами малой концентрации (до 3%) сжимаемость грунтов практически не отличается от сжимаемости водонасыщенных грунтов. При высоких процентах содержания (более 14%) наблюдалось повышение значений модуля общей деформации, по срав нению с результатами исследования сжимаемости водонасыщенных образцов близнецов.


3. При замачивании образцов лессовых грунтов кислотными растворами раз личной концентрации резко уменьшаются значения модулей общей деформации лессовых грунтов по сравнению с результатами испытаний водонасыщенных лессо вых грунтов. Это явление может быть объяснено растворением части легкораство римых и среднерастворимых солей в лессовых грунтах.

4. Исследования влияния замачивания образцов лессовых грунтов растворами керосина, бензина и сырой нефти показали, что наблюдается уменьшение значений модуля общей деформации на 6-14% по сравнению с результатами исследования во донасыщенных образцов-близнецов.

Для того, чтобы сопоставить влияние насыщения лессовых просадочных грун тов различными химическими растворами, были определены также деформацион ные характеристики лессовых просадочных грунтов при естественной влажности и при предварительном насыщении образцов лессовых грунтов соответствующими растворами. Результаты некоторых опытов приведены в соответствии с рисунками 3.1 - 3.4. Остальные результаты исследований этих характеристик приведены в со ответствии с рисунками 2.1-2.8 и таблицами 2.1-2.13 Приложения Б.

В соответствии с рисунками 2.5-2.8 Приложения Б приведено сопоставление результатов исследования деформационных характеристик образцов лессовых грун, M 0,3, M 0 0,1 0,2 0, 0 0,1 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1- при оптимальной влажности;

1 – при оптимальной влажности;

2- при водонасыщении (рН = 5,0) 2 – при водонасыщенности (pH = 5,0) Рисунок 3.1 - Графики зависимости относительной Рисунок 3.2 – Графики зависимости относительной деформации от давления ( d = 1,5 г/см ) деформации от давления ( d =1,6г/см3).

, M 0 0,1 0,2 0,3, M 0 0,1 0,2 0, 0, 0, 0, 1- при оптимальной влажности;

1 - при оптимальной влажности;

2- при водонасыщении (рН = 10,0) 2 - при водонасыщении (рН = 10,0) Рисунок 3.4 - Графики зависимости относительной Рисунок 3.3 - Графики зависимости относительной деформации от давления ( d = 1,6 г/см3).

деформации от давления ( d = 1,5 г/см3).

тов (примерно одинаковой начальной пористости), которые были замочены техно логическими растворами с крайними значениями ионно-водородного показателя проведенных лабораторных исследований (рН = 5,0;

рН - 10,0).

Анализ результатов лабораторных исследований деформационных характери стик показывает, что модуль деформации существенным образом зависит от начального коэффициента пористости и влажности. Во всех случаях уплотнение просадочных лессовых грунтов повышает модуль деформации грунтов и снижает относительную просадочность, а при плотностях сухого грунта превышающих p d = 1,65 г/см3 переводит их в категорию набухающих. Относительная просадочность, определенная по методу "одной кривой" всегда ниже относительной просадочности, вычисленной по методу "двух кривых", однако, полученные результаты показывают удовлетворительную сходимость, а разница в определениях не превышает 20%.

При увлажнении образцов грунта технологическими растворами с различными значениями ионно-водородного показателя выявлена следующая закономерность:

насыщение грунтов щелочными растворами повышает их компрессионный модуль деформации и увеличивает относительное набухание, а насыщение грунтов кислот ными растворами снижает модуль деформации и увеличивает относительную про садочность.

В данной научно-исследовательской работе большинство исследований были проведены по изучению изменения деформационных свойств лессовых просадоч ных грунтов при замачивании сточными водами различного химического состава.

Однако в практике проектирования, строительства и эксплуатации различных очистных сооружений, а так же для контрольных расчетов устойчивости фундамен тов промышленных и гражданских сооружений, расположенных на лессовых проса дочных грунтах, которые были замочены щелочными, кислотными водами или раз личными нефтепродуктами, необходимо знать, как при этом изменяются и проч ностные характеристики грунтов.

Для этой цели при проведении лабораторных исследований по определению изменения деформационных характеристик определялись и прочностные характери стики лессовых просадочных грунтов.

Прочностные характеристики лессовых грунтов С и зависят в основном от влажности и в меньшей степени от естественной плотности. В связи с этим они при нимаются для исследуемых лессовых грунтов естественного сложения при двух ха рактерных состояниях: при естественной влажности и при влажности близкой к полному водонасыщенному состоянию.

В лабораториях МГСУ (МИСИ им.В.В.Куйбышева), а затем в лаборатории ГАСИС лессовые просадочные грунты опытных площадок исследовались на сдвиг как при естественной влажности, так и в водонасыщенном состоянии по схеме быстрого (в течении 6 минут) и медленного сдвига без предварительного уплотне ния образцов. Величина нормального давления при сдвиге принималась равной 0,1;

0,2;

0,3 МПа, в некоторых случаях - 0,05;

0,10;

0,15 МПа.

По полученным результатам строились графики зависимости сопротивления грунта сдвигу от нормального напряжения = f().

Прочностные характеристики - угол внутреннего трения и сцепления С опре делялись графоаналитическим способом.

Для возможности сопоставить полученные результаты исследования и выявить влияние замачивания различными химическими растворами все исследования по определению прочностных характеристик проводились на двух одинаковых срезных одноплоскостных приборах конструкции Гидропроекта с площадью образца (S = см2) Большинство опытов проводилось по единой методике - метод быстрого сдви га. По этой методике образцы лессового грунта, предварительно замоченные раз личными химическими растворами, нагружались тремя одинаковыми ступенями давления - 0,1;

0,2 и 0,3 МПа.

Срез образцов в подавляющем большинстве случаев производился в течении 2 6 минут. Полученные результаты исследований позволяли сопоставить данные па раллельных исследований между собой, т.к. сделаны на образцах одинакового раз мера при одинаковом напряженном состоянии в одних и тех же приборах.

Опыты отличаются друг от друга в связи с тем, что исследованные образцы лессовых просадочных грунтов имели различную начальную пористость и другие физические свойства.

На основании результатов исследований определения прочностных свойств при замачивании лессовых просадочных грунтов растворами различной концентрации серной и соляной кислоты, а также растворами различной концентрации щелочи (NaOH) отмечены следующие данные по изменению прочностных свойств этих грунтов.

1. Лабораторные исследования изменения прочностных характеристик лессо вых грунтов при замачивании растворами щелочи и кислоты с различной концен трацией показали, что при замачивании щелочными растворами с концентрацией до 8% наблюдается снижение значений угла внутреннего трения и сцепления.

2. Изменение прочностных характеристик лессовых грунтов происходит значи тельно при замачивании даже слабыми растворами серной и соляной кислот (до 2%). При замачивании растворами кислот большей концентрации наблюдается рез кое снижение характеристики "сцепление". Значение угла внутреннего трения изме няется незначительно.

3. По результатам исследований прочностных свойств лессовых про-садочных грунтов различной пористости, которые были предварительно насыщены бензином, керосином и сырой нефтью, характеристики прочности, особенно значения сцепле ния уменьшается на 8-22%.

Для того, чтобы сопоставить влияние насыщения лессовых просадочных грун тов различными химическими растворами, были определены также прочностные ха рактеристики лессовых просадочных грунтов при естественной влажности и при предварительном водонасыщении образцов лессовых грунтов. Результаты этих опы тов приведены в соответствие с таблицей 2.14 Приложения Б.

В соответствии с рисунками 3.5 и 3.6 приведено сопоставление результатов ис следования прочности образцов лессовых грунтов для различных значений плотно сти сухого грунта d для каждого из значений ионно-водородного показателя рН.

Остальные данные приведены в Приложении Б.

В соответствии с рисунком 2.10 Приложения Б приведены графики сопротив ления грунта сдвигу для образцов грунта одинаковой плотности сухого грунта d = 1,7 г/см3 насыщенными технологическими растворами для трех значений ионно водородного показателя рН = 5,0;

7,0;

10, рН = 7,0 - водонасыщенное состояние - = 1,5 г/см3;

- = 1,6 г/см3;

- = 1,7 г/см3;

- = 1,8 г/см3;

- естественная влажность w = 6,7%;

d = 1,4 г/см Рисунок 3.5 - Графики сопротивления грунта сдвигу.

рН = 10, - = 1,5 г/см3;

- = 1,6 г/см3;

- = 1,7 г/см3;

- = 1,8 г/см Рисунок 3.6 - Графики сопротивления грунта сдвигу.

Анализируя результаты, полученные в результате вышеуказанных лаборатор ных исследований, можно сделать следующие выводы.

Уплотнение лессовых просадочных грунтов повышает сцепление этих грунтов, а угол внутреннего трения для разных значений плотности практически не меняется.

При водонасыщении образцов грунта технологическими растворами замачива ние щелочными растворами упрочняет грунты, а кислотными растворами снижает показатель прочности С (сцепление).

Наряду с деформативными и прочностными свойствами лессовых просадочных грунтов в лабораторных условиях исследовались и фильтрационные характеристи ки: скорость фильтрации и коэффициент фильтрации. Лабораторный метод является наиболее надежным методом определения фильтрационных характеристик в зави симости от многих факторов (давления, температуры, фильтрующейся жидкости).

Поэтому исследования фильтрационных характеристик проводились для грун тов природной (ненарушенной) структуры. Эти исследования проводились для обоснованного проектирования мероприятий по уплотнению лессовых грунтов предварительным замачиванием, а также для изучения применимости этих данных при проектировании систем инженерных коммуникаций (водопровода, канализации, технологических водопроводов и др.), для определения времени протекания проса дочных деформаций уплотненных лессовых грунтах (уплотнение тяжелыми трам бовками, грунтовые подушки, грунтовые сваи и др.) необходимо знать значения ко эффициента фильтрации макропористых лессовых грунтов после их уплотнения.

Для проектирования сооружений с мокрыми технологическими процессами на вышеуказанные положения определили задачи лабораторных исследований по определению фильтрационных характеристик лессовых просадочных грунтов экс периментальных площадок в гг.Ош и Таш-Кумыре. Исследования проводились по методике, разработанной в МГСУ (МИСИ им. В.В.Куйбышева) на фильтрационно компрессионных приборах типа Ф-1М с высотой кольца 40 мм площадью 50 см2.

Из каждого исследуемого монолита вырезалось по 2 образца. Один вырезался в вертикальном направлении, другой - в горизонтальном.

Затем кольцо с образцом грунта помещалось в компрессионно фильтрационный прибор, который соединялся с напорным резервуаром, наполнен ным водой. Так как на величину фильтрационных характеристик влияет воздух, рас творенный в воде, при проведении исследований применялась дегазированная вода.

Фильтрация проводилась по схеме "снизу-вверх". Для предотвращения подъема об разца грунта в кольце при фильтрации образец зажимался арретиром. Для преду преждения выноса частиц грунта при фильтрации на нижнюю и верхнюю поверхно сти образца укладывалась фильтровальная бумага. Фильтрационная жидкость, в ка честве которой использовались технологические растворы с различными значения ми рН, была доведена до комнатной температуры, т.е. до такой, какую имели образ цы грунта перед проведением исследований.

Анализируя полученные результаты, можно сказать, что при увеличении дав ления на образец и уменьшении коэффициента пористости, коэффициент фильтра ции уменьшается, Значения коэффициента фильтрации в горизонтальном направле нии меньше, чем в вертикальном направлении. Особенно это заметно при нагруже нии образцов, отобранных с меньших глубин.

Анализ результатов фильтрационных испытаний образцов-близнецов ненару шенной структуры, вырезанных из монолитов, отобранных из шурфов с одной глу бины, показал, что значение коэффициента фильтрации в вертикальном направле нии в 5-8 раз превышает коэффициент фильтрации в горизонтальном направлении, что свидетельствует о фильтрационной анизотропии грунтов. Данные этих исследо ваний приведены соответственно на рисунках 2.11-2.16 Приложения Б и в таблице 2.15 Приложения Б.

Исследования фильтрационных характеристик образцов лессовых грунтов нарушенной структуры проводилось для различных значений плотности при искус ственном формировании образцов. Диапазон плотностей для фильтрационных ис следований был принят от 1,55 до 1,71 г/см3.

В результатах проведенных исследований установлено, что коэффициент филь трации существенно уменьшается с увеличением плотности скелета сухого грунта.

При этом во всех опытах, даже при максимальной плотности скелета сухого грунта = 1,71 г/см3, фильтрация проходила в соответствии с законом Дарси, а явление d мах начального градиента напора не было обнаружено.

Кроме определения фильтрационных характеристик по стандартным методи кам, проводились опыты по определению влияния состава сточной жидкости (по значениям ионно-водородного показателя рН) на проницаемость исследуемых лес совых грунтов при длительной фильтрации технологических растворов на проса дочных грунтах нарушенной структуры при их уплотнении до плотности скелета d = 0,95 d max.

Исследования проводились при вертикальной нагрузке на образец 0,05 МПа.

Образцы грунта вырезались из монолитов как в вертикальном, так и в горизон тальном направлениях.

Опыты проводились не менее, чем с двенадцатикратной повторностью на об разцах-близнецах при малых градиентах напора (менее 5) для трех значений ионно водородного показателя фильтруемой жидкости рН = = 5,0;

7,0;

10,0 в соответствии с рисунком 3.7.

В исследованиях, проведенных на 48 образцах было установлено, что фильтра ция жидкости через образцы происходит в соответствии с законом Дарси и началь ный градиент напора в опытах не зафиксирован.

По результатам фильтрационных исследований и характеру изменения его ве личины в зависимости от плотности можно сделать следующие выводы.

Фильтрационные исследования уплотненных грунтов для образцов, вырезан ных в горизонтальном и вертикальном направлении, показали, что после нарушения структуры лессовых грунтов, коэффициент фильтрации в вертикальном и горизон тальном направлениях практически одинаковы, а уплотнение снижает фильтраци онную анизотропию грунтов.

Сравнительный анализ фильтрационных характеристик грунтов для различных значений рН выявил различие характера изменения коэффициента фильтрации рас творов через образец. Так при фильтрации нейтральной жидкости в течение 24 су ток коэффициент фильтрации оставался практически постоянным, в то время как K 10 6, / t, 1 – pH = 7,0;

2 – pH = 5,0;

3 – pH = 10, Рисунок 3.7 – График изменения коэффициента фильтрации K во времени t при фильтрации технологических растворов.

для жидкости с ионно-водородным показателем рН = 5,0 отмечено явление увеличе ния его в зависимости от времени фильтрации и это явление носит характер анало гичный суффозии. Для жидкости с ионно-водородным показателем рН = 10, наблюдается противоположный эффект: в зависимости от времени фильтрации зна чение коэффициента фильтрации увеличивалось.

Исследования изменения коэффициентов фильтрации лессовых просадочных грунтов при предварительном замачивании растворами щелочи и кислот различной концентрации показали, что после замачивания растворами щелочи коэффициент фильтрации уменьшается иногда в несколько раз. После замачивания кислотами во всех опытах коэффициенты фильтрации и в вертикальном, и в горизонтальном направлениях резко увеличивались.

3.4 Выводы по разделу В результате проведенных лабораторных исследований по изучению деформа ционных, прочностных и фильтрационных характеристик лессовых просадочных грунтов естественного сложения и в уплотненном состоянии при замачивании их технологическими растворами с различными значениями ионно-водородного пока зателя можно сделать следующие основные выводы.

1. Компрессионный модуль общей деформации зависит от начальной плотно сти сухого грунта и в диапазоне нагрузок 0,2-0,3 МПа изменяется для плотности су хого грунта d = 1,4-1,8 г/см3 от 5,88 до 12,58 МПа соответственно.

2. Относительная просадочность исследованных грунтов зависит от начальной плотности сухого грунта и ионно-водородного показателя рН водонасыщающего технологического раствора. При увеличении начальной плотности относительная просадочность уменьшается. Для грунтов с плотностью более 1,65 г/см3 уплотнен ные грунты начинают проявлять набухающие свойства при увлажнении. Замачива ние грунтов кислотными технологическими растворами снижает модуль деформа ции, а щелочными - повышает по отношению к нейтральным растворам.

3. Относительная просадочность, определенная по методу "одной кривой" все гда больше относительной просадочности, определенной по методу "двух кривых", а разница в определениях не превышает 20%.

4. Для грунтов, замоченных кислотными растворами, величина сцепления сни жается, а для грунтов, замоченных щелочными растворами, сцепление увеличивает ся. Угол внутреннего трения в проведенных исследованиях не существенно зависит от химического состава технологических растворов. Аналогичная картина получена и для зависимости от начальной плотности сухого грунта нарушенной структуры.

5. Фильтрационные опыты на образцах ненарушенной структуры для моноли тов, отобранных с одной глубины показали, что значение коэффициентов фильтра ции лессовых грунтов в вертикальном направлении в 5-8 раз превышает коэффици ент фильтрации в горизонтальном направлении этих же образцов-близнецов лессо вых грунтов.

6. Фильтрационные испытания образцов с нарушенной структурой показали, что уплотнение лессовых грунтов существенно снижает фильтрационную анизотро пию и коэффициент фильтрации в вертикальном и горизонтальном направлениях оказался практически одинаков.

7. Сравнительный анализ фильтрационных характеристик грунтов при исполь зовании в качестве фильтрующих жидкостей технологических растворов с различ ными значениями ионно-водородного показателя установил, что для грунтов, зама чиваемых кислотными растворами, наблюдается явление увеличения коэффициента проницаемости по сравнению с замачиванием нейтральной жидкостью, для щелоч ных растворов - коэффициент проницаемости уменьшался.

4 Исследование изменения физико-механических характеристик лессовых просадочных грунтов при замачивании их водой, растворами щелочи и кисло ты в полевых условиях 4.1 Задачи исследований Задачи натурных исследований заключались в том, чтобы установить влияние замачивания лессовых просадочных грунтов оснований сооружений растворами различного химического состава. При этом использовались растворы такого хими ческого состава, которые совпадали с химическим составом технологических рас творов, применяемых в технологическом цикле производства завода полупроводни ковых материалов в г.Таш-Кумыре.

Методы определения характеристик деформируемости лессовых просадочных грунтов при замачивании различными химическими растворами заключались в определении модуля общей деформации и характеристик просадочности. Для обос нованного сравнения с результатами исследований, выполненными другими иссле дователями, были выполнены исследования с помощью круглых жестких штампов площадью 10000 см2.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 11 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.