Конструктивно-технологические решения для водоупорных элементов гидротехнических сооружений мерзлого типа с использованием льдогрунтовых композитов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.07, кандидат наук Васильев, Николай Константинович

• Васильев, Николай Константинович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Васильев, Николай Константинович

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Особенности работы конструкций гидротехнических сооружений мерзлого типа и обоснование целесообразности применения в них ледовых и льдогрунтовых композитов

1.1 Особенности работы конструкций гидротехнических сооружений мерзлого типа

1.2 Патентный и литературный обзоры конструктивно-технологических решений снижения аварийности грунтовых плотин мерзлого типа и повышения эксплуатационных характеристик временных гидротехнических сооружений

1.3 Обоснование целесообразности применения ледяных и льдогрунтовых композитов в гидротехнических сооружениях мерзлого типа

1.4 Методы создания ледяных и льдогрунтовых композитов для конструкций гидротехнических сооружений

1.4.1 Методы создания льдогрунтовых композитов для водоупорных элементов грунтовых плотин мерзлого типа

1.4.2 Методы создания ледяных композитов для временных ГТС

1.5 Постановка задач исследований

2 Обоснование выбора перспективных компонентов ледяных и льдогрунтовых композитов для разработки конструкций гидротехнических сооружений мерзлого типа

2.1 Методы проектирования композитных конструкций и ледяных и льдогрунтовых композитов для элементов гидротехнических сооружений мерзлого типа

2.2 Обоснование выбора компонентов композитов, предназначенных для водоупорных элементов грунтовых плотин

2.3 Обоснование выбора компонентов композитов, предназначенных для временных гидротехнических сооружений

3 Экспериментальные исследования физико-механических свойств ледяных и льдогрунтовых композитов и методы их проведения

3.1 Экспериментальные исследования физико-механических свойств криогелевых льдогрунтовых композитов для водоупорных элементов плотин мерзлого типа

3.1.1 Подготовка модельных образцов

3.1.2 Методики проведения испытаний по определению физико-механических характеристик криогелевых льдогрунтовых композитов

3.1.3 Результаты испытаний криогелевых льдогрунтовых композитов

3.1.4 Обсуждение результатов

3.2 Экспериментальные исследования физико-механических свойств ледяных композитов для временных гидротехнических сооружений

3.2.1 Методики испытаний и приготовления образцов

3.2.2 Упрочнение льда дисперсными частицами

3.2.3 Армирование льда волокнами

4 Конструктивно-технологические решения, направленные на повышение надежности водоупорных элементов грунтовых плотин мерзлого типа с использованием льдогрунтовых композитов

4.1 Противофильтрационные диафрагмы из криогелевых грунтовых композитов в плотинах мерзлого типа

4.2 Способ возведения водонепроницаемой диафрагмы в грунтовых материалах элементов ГТС

4.3 Способ изготовления водонепроницаемого экрана из грунтово-криогелевого композита в грунтовых плотинах

4.4 Средство зашиты от «трещинной» суффозии в водоупорных элементах плотин из грунтовых материалов

4.5 Данные эксперимента по устройству теплогидроизолирующего покрытия из золошлаковых материалов Магаданской ТЭЦ

4.6 Экономические аспекты применения криогелевых композитов

5 Усовершенствование конструкций временных гидротехнических сооружений, эксплуатируемых в мерзлом состоянии

5.1 Формирование упрочненного льда для создания ледяных конструкций с обеспечением упорядоченного расположения волокон

5.2 Формирование конструкции ледяного покрытия с удлиненными сроками эксплуатации несущей способности

5.3 Конструкция снего-ледяного покрытия, армированного по гибридной (многокомпонентной) схеме армирования

5.4 Конструкция зимней дороги, основанная на применении армированных волокнами ледяных композитов растительного происхождения

5.5 Конструкция морской ледяной платформы

Заключение

Список использованных источников

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Конструктивно-технологические решения для водоупорных элементов гидротехнических сооружений мерзлого типа с использованием льдогрунтовых композитов»

ВВЕДЕНИЕ

Общая характеристика работы

Актуальность.

Анализ всех видов аварий грунтовых плотин в северной строительно-климатической зоне (ССКЗ) показывает, что наиболее опасными и часто наблюдаемыми ситуациями являются снижение несущей способности и водонепроницаемости конструкций водоупорных элементов при повышении температуры или при периодическом замерзании и оттаивании вплоть до полной потери прочности и противофильтрационной устойчивости. Такие конструкции грунтовых плотин, как оголовки, сопряжения с основанием и бортовые примыкания подвержены промерзанию - оттаиванию с возможностью развития опасных криогенных процессов с потерей водонепроницаемости водоупорных элементов. Вместе с тем, опыт эксплуатации конструкций гидротехнических сооружений (ГТС) из мерзлого грунта и льда позволяет утверждать, что при определенных условиях технически возможны конструктивно-технологические решения, при которых использование мерзлых грунтов и льда не приводит к снижению их эксплуатационной надежности. Одним из таких эффективных конструктивно-технологических решений является создание конструкций на основе композиционных материалов - ледяных и льдогрунтовых композитов. Эти конструктивно-технологические решения позволяют значительно повысить сроки безопасной эксплуатации мерзлых плотин и ледяных конструкций для проведения работ со льда в гидротехническом строительстве на Арктическом шельфе и для создания ледяных переправ, причалов и других временных ГТС. Разработка надежных конструкций ГТС с максимальным учетом природных условий и использованием местных материалов, достигаемая конструктивно-технологическими решениями с применением ледяных и льдогрунтовых материалов, является актуальной задачей.

Цель и задачи работы.

Цель работы - разработка надежных усовершенствованных конструкций водоупорных элементов ГТС мерзлого типа с использованием ледяных и льдогрунтовых композитов.

Для достижения этой цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

1. Обобщение и анализ существующих конструкций и технологий по возведению водоупорных элементов грунтовых плотин мерзлого типа и временных ГТС в ССКЗ.

2. Научное обоснование конструктивно-технологических решений, направленных на повышение надежности водоупорных элементов и конструкций ГТС мерзлого типа с использованием ледяных и льдогрунтовых композитов.

3. Исследование ледяных и криогелевых льдогрунтовых композитов и регулирование их свойств в зависимости от назначения конструкции ГТС.

4. Разработка надежных конструкций льдогрунтовых водоупорных элементов грунтовых плотин мерзлого типа с использованием криогелевых льдогрунтовых композитов, обладающих высокой фильтрационной прочностью.

5. Усовершенствование конструкций временных ГТС из льда (при проведении строительных работ, ледяных причалов, переправ) и удлинение сроков их безопасной эксплуатации.

Научная новизна:

1. В разработке конструкций водоупорных элементов грунтовых плотин мерзлого типа из криогелевых льдогрунтовых композитов, обладающих высокой фильтрационной прочностью при замораживании-оттаивании.

2. В проектировании конструкционных и технологических схем создания надежных водоупорных элементов грунтовых плотин мерзлого типа и

конструкций ГТС с использованием криогелевых льдогрунтовых композитов на основе поливинилового спирта (ПВС).

3. В разработке конструктивно-технологических решений применения армированных льдокомпозитов в конструкциях временных ледовых ГТС, удлинения сроков безопасной эксплуатации и повышения несущей способности.

Все разработки выполнены автором диссертации впервые, многие из них подтверждены патентами и авторскими свидетельствами на изобретения.

Основные положения, выносимые на защиту:

• конструктивно-технологические решения для создания надежных водоупорных элементов грунтовых плотин мерзлого типа на основе криогелевых льдогрунтовых композитов;

• усовершенствованные конструкции временных ледовых ГТС с удлиненными сроками безопасной эксплуатации и повышенной несущей способностью, и способы их возведения из ледяных и льдогрунтовых композитов;

• технология получения и состав криогелевых льдогрунтовых композитов, обладающих высокими прочностными и противофильтрационными свойствами в мерзлом состоянии, при оттаивании и воздействии знакопеременных температур.

Методы исследований

Работа носит расчетно-экспериментальный характер и выполнена с использованием комплексных методов исследований, включающих: патентно-информационный анализ, стандартные и специальные экспериментальные методы определения физико-механических свойств создаваемых композитов и математическую обработку полученных результатов.

Достоверность результатов

Достоверность полученных результатов и выводов обеспечена методически обоснованным комплексом исследований, проведенных в

соответствии с государственными стандартами и рекомендациями нормативных документов, корректностью применения апробированного в научной практике исследовательского и аналитического аппарата и сопоставлением результатов исследования с данными зарубежного и отечественного опыта. В работе применены математические методы статистической обработки результатов экспериментов.

Практическая значимость и реализация работы

Разработанные новые конструкции противофильтрационных элементов (ПФЭ) грунтовых плотин: мерзлотных завес, экранов, ядер на основе криогелевых льдогрунтовых композитов, обладающих высокой фильтрационной прочностью при оттаивании в летний период и в условиях знакопеременных температур, обеспечивают надежную работу водоупорных элементов грунтовых плотин и дамб. Новые конструктивно-технологические решения для временных ГТС из льда позволяют повысить их несущую способность и удлинить сроки безопасной эксплуатации.

Разработанные конструкции применимы для гидроизолирующих покрытий ложа и дамб золоотвалов, в транспортном и гидротехническом строительстве на Арктическом шельфе (ледяные аэродромы, ледовые острова для бурения).

Результаты исследований, полученные в диссертационной работе, были использованы в составе проекта «Разработать технологию круглогодичного строительства земляных сооружений для низконапорных гидроузлов в северных условиях» (ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева), в научно-техническом проекте «Разработка способов улучшения эксплуатационных характеристик ледяных аэродромных покрытий и ледовых аэродромов» организации «Ленаэропроект» (акт внедрения).

Разработанные способы создания ледяных и льдогрунтовых композитов с требуемыми для их применения в конструкциях ГТС физико-механическими свойствами, составы и конструкции защищены авторскими свидетельствами и патентами, имеются акты использования изобретений.

Личный вклад автора

Личное участие автора состоит:

• в разработке новых конструкций ПФЭ грунтовых плотин и конструкций временных гидротехнических сооружений;

• в разработке и оптимизации составов ледяных и криогелевых льдогрунтовых композитов;

• в проведении исследований физико-механических свойств созданных композитов;

• в обработке и анализе экспериментальных данных.

Публикации и апробация работы

Основные результаты исследований, изложенные в диссертации, опубликованы в 19 печатных работах, из которых 9 - авторские свидетельства и патенты на изобретения. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-технических конференциях и совещаниях: «Гидротехническое строительство в районах Крайнего Севера» (г. Красноярск, 1986г.), «Ледотермические проблемы в северном гидротехническом строительстве и вопросы продления навигации» (г. Архангельск, 1987г.), «Опыт борьбы и предотвращения возникновения наледей на железных и автомобильных дорогах» (г. Новосибирск, 1987г.), III Всесоюзная конференция по механике и физике льда (Москва, 1988г.), «Исследование влияния сооружений гидроузлов на ледовый режим рек и окружающую среду. Лед-89» (г. Дивногорск, 1989г.), на трех международных конференциях по портовой и океанической технике в арктических условиях (Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions - POAC) в 2003, 2009, 2011 гг., на международном симпозиуме «Последние исследования, достижения и технологии укрепления грунтов» (IS-GI Brussels-2012), на 6-ой и 7-ой научно-технических конференциях «Гидроэнергетика. Новые разработки и технологии» (Санкт-Петербург, 2011г., 2012г.), на конференции «Полярная механика-2012» (г. Новосибирск) и на международном симпозиуме Международной ассоциации

гидравлических исследований по льду (IAHR - 10) в г. Лахти, Финляндия, в 2010 году.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованных источников. Работа содержит 148 страниц сквозной нумерации, включая 49 рисунков, 10 таблиц и приложение.

Автор выражает признательность сотрудникам лаборатории Статических исследований грунтов ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева», за помощь при выполнении отдельных экспериментов, особо отмечает неоценимую помощь A.A. Иванова и В.О. Сая.

Автор выражает признательность д.х.н., проф. В.И. Лозинскому, д.т.н. В.И. Моисееву, д.т.н., проф. В.Н. Жиленкову за консультации и ценные советы, высказанные при обсуждении отдельных этапов исследований.

Во введении обоснована актуальность работы, формулируются цель и задачи, научная новизна и практическая значимость работы и приводится краткое описание структуры диссертации.

В главе 1 {Особенности работы конструкций гидротехнических сооружений мерзлого типа и обоснование целесообразности применения в них ледовых и льдогрунтовых композитов) рассмотрены причины высокой аварийности грунтовых плотин мерзлого типа, обоснована целесообразность разработок в области создания и применения криогелевых льдогрунтовых композитов для водоупорных конструкций и ледяных композитов для временных гидротехнических сооружений. Приведены патентный и литературный обзоры конструктивно-технологических решений для снижения аварийности грунтовых плотин мерзлого типа, повышения эксплуатационных характеристик временных гидротехнических сооружений и применяемых на практике методов создания ледяных и льдогрунтовых композитов. Вопросами строительства в ССКЗ и разработкой конструкций водоупорных элементов грунтовых плотин и временных ГТС занимались и занимаются ведущие

гидротехники страны: А.Н.Адамович, В.И.Белан, Г.Ф.Биянов, В.А.Вайкум, К.Ф.Войтковский, С.С.Вялов, В.Б.Глаговский, П.Д.Глебов, А.Л.Гольдин,

B.М.Давиденко, В.Н.Жиленков, Ю.К.Зарецкий, П.Л.Иванов, А.А.Каган, Н.Ф.Кривоногова, Я.А.Кроник, Л.И.Кудояров, В.С.Кузнецов, В.Л.Куперман, Е.Д.Лосев, В.Д.Макаров, И.А.Максимов, В.Г.Мельник, В.А.Мельников, И.С.Моисеев, Н.А.Мухетдинов, Ю.Н.Мызников, М.П.Павчич, С.И.Панов,

C.Н.Попченко, Б.В.Проскуряков, В.Н.Придорогин, В.Г.Радченко, Л.А.Розин, Л.Н.Рассказов, Д.Д.Сапегин, В.И.Телешев, В.В.Тетельмин, В.А.Турчина, Н.А.Цытович, С.Б.Ухов, В.И.Федосеев, М.П.Федоров, В.Н.Фрумкин, А.М.Цвик, Р.В.Чжан, И.Н.Шаталина, И.Н.Шишов, Н.Ф.Щавелев, В.П.Ягин. Из зарубежных ученых следует отметить В.Ф. Ван Асбека, П.Ж. Глокнера, У.Д. Кингери, С.Ф. Рихтера и других.

Рассмотрены существующие методы создания льдогрунтовых композитов для водоупорных элементов грунтовых плотин мерзлого типа и методы создания ледяных композитов для временных ГТС. Дана постановка задач исследований.

Глава 2 (Обоснование выбора перспективных компонентов ледяных и льдогрунтовых композитов для разработки конструкций гидротехнических сооружений мерзлого типа). Во второй главе рассмотрены основы создания элементов композитных конструкций с заданными свойствами, прогнозирования свойств, исходя из положений механики композиционных материалов, и дано научное обоснование выбора входящих в композитную конструкцию компонентов.

В главе 3 (Экспериментальные исследования физико-механических свойств ледяных и льдогрунтовых композитов и методы их проведения) исследованы криогелевые льдогрунтовые композиты на основе ПВС с варьированием составов, криогенных параметров их создания и обработки, и параметров испытаний. Представлены результаты исследований физико-

механических свойств различных видов ледяных композитов: упрочненных частицами, содержащих воздушные включения и армирования волокнами.

В главе 4 (Конструктивно-технологические решения, направленные на повышение надежности водоупорных элементов грунтовых плотин мерзлого типа с использованием лъдогрунтовых композитов) разработаны научно обоснованные новые конструктивно-технологические решения по повышению эксплуатационной надежности водоупорных элементов грунтовых плотин мерзлого типа на основе применения криогелевых лъдогрунтовых композитов. Разработаны варианты конструкций льдогрунтовых водоупорных элементов грунтовых плотин с максимальным использованием местных грунтов при гарантированном обеспечении прочности и устойчивости с обеспечением их надежности при оттаивании и воздействии переменных температур. Конструкции применимы при строительстве, реконструкции и ремонте грунтовых плотин мерзлого типа, возможно, их применение и для плотин талого типа.

Глава 5 (Усовершенствование конструкций временных гидротехнических сооружений, эксплуатируемых в мерзлом состоянии) посвящена разработкам конструктивно-технологических решений по усовершенствованию конструкций временных гидротехнических сооружений из ледяных композитов с целью повышения их несущей способности и удлинения сроков безаварийной эксплуатации.

В заключении излагаются основные результаты выполненных исследований и рекомендации по их практическому применению.

Работа выполнялась в соответствии с действующими нормативными и руководящими документами:

Федеральный закон от 21.07.1997 № 117 -ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений».

Федеральный закон от 21.12.1994 № 68 - ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

СП 14.13330.2011 СНиПП-7-81* Строительство в сейсмических районах".

СП 20.13330.2011 СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия.

СП 22.13330.2011 СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений.

СП 25.13330.2012 СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах.

СП 39.13330.2011 СНиП 2.06.05-84* Плотины из грунтовых материалов.

СП 23.13330.2011 СНиП 2.02.02-85* Основания гидротехнических сооружений. Плотины из грунтовых материалов.

СП 38.13330.2012. СНиП 2.06.04-82* Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов).

СП 45.13330.2012. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты.

СП 58.13330.2012 Гидротехнические сооружения. Основные положения.

СНиП 3.07.01-85 Гидротехнические сооружения речные.

ВСН 30-83 (Минэнерго СССР). Инструкция по проектированию гидротехнических сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов.

ГОСТ 12248-2010. Грунты. Методы лабораторного определения прочности и деформируемости.

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

ГОСТ 25100-2011. Грунты. Классификация.

ГОСТ 7076-99. Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности.

ГОСТ 20522-2012. Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВМС - высокомолекулярные соединения;

ГТС - гидротехнические сооружения;

НН-испытания - неконсолидированные-недренированные

ПАВ - поверхностно-активные вещества;

ПО - пенообразователь;

ПФЭ - противофильтрационные элементы;

ПВС - поливиниловый спирт;

СОУ - сезонно-охлаждающие устройства;

ССКЗ - северная строительно-климатическая зона.

1 ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ КОНСТРУКЦИЙ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ МЕРЗЛОГО ТИПА И ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ В НИХ ЛЕДОВЫХ И ЛЬДОГРУНТОВЫХ КОМПОЗИТОВ

1.1 Особенности работы конструкций гидротехнических

сооружений мерзлого типа

Специфические особенности климатических и инженерно-геологических условий ССКЗ, к которым относят Восточную Сибирь, Крайний Север и Дальний Восток, требуют особого подхода к проектированию, строительству и эксплуатации гидротехнических сооружений. Климат в этой зоне в основном резко континентальный с холодной продолжительной зимой и коротким летом. Районы ССКЗ характеризуются [58]:

• отрицательной среднегодовой температурой наружного воздуха (ниже минус 1 °С);

• отрицательной среднемноголетней температурой наружного воздуха (в Якутии и в Магаданской области минус 15-16 °С);

• низкой абсолютной минимальной температурой наружного воздуха, достигающей значений ниже минус 50 °С;

• амплитудой суточного колебания температуры наружного воздуха в течение года, превышающей 30 °С;

средней продолжительностью морозного периода 250 суток в году.

Среднегодовая сумма осадков составляет менее 500 мм. Снежный покров

держится до 300 дней в году. Сток большинства рек ССКЗ исключительно

неравномерен по сезонам из-за преимущественно снегового питания. Низкая

зимняя межень сменяется высокими весенними и летне-осенними пиками

паводков. К началу снеготаяния высота снежного покрова на закрытых

участках достигает 60 - 70 см. В ССКЗ распространены вечномерзлые и

15

многолетнемерзлые грунты. Глубина сезонного оттаивания с поверхности изменяется от 0,2 м до 3 м и зависит от экспозиции склонов, литологии слагающих их пород, характера растительного покрова.

Факторы климата и гидрологического режима предопределяют выбор принципа строительства ГТС, конструкцию грунтовой плотины и тип ее ПФЭ с учетом наличия местных материалов, топографии створа, схемы пропуска строительных расходов и других условий строительства (ремонта или усиления) [57, 58, 92]. Строительство ГТС на вечной мерзлоте началось в начале XX века для создания водохранилищ с целью хозяйственно-питьевого обеспечения населения и водоснабжения объектов промышленности.

Плотины из грунтовых материалов в большей степени отвечают требованиям, которые предъявляются к строительству в ССКЗ - минимум привозных материалов, снижение требований к основанию, большая приспособленность к зимним условиям строительства.

В ССКЗ плотины строятся по "мерзлому" и "талому" принципам. При строительстве на многолетнемерзлых грунтах в зависимости от конструктивных и технологических особенностей сооружений, инженерно-геокриологических условий и возможности целенаправленного изменения свойств грунтов основания применяется один из следующих принципов:

принцип I - многолетнемерзлые грунты основания используются в мерзлом состоянии, сохраняемом в процессе строительства и в течение всего периода эксплуатации сооружения;

принцип II - многолетнемерзлые грунты основания используются в оттаянном или оттаивающем состоянии

Принцип I применяется, если грунты основания можно сохранить в мерзлом состоянии при экономически целесообразных затратах на мероприятия, обеспечивающие сохранение такого состояния. На участках с твердомерзлыми грунтами, а также при повышенной сейсмичности района

принимается, как правило, использование многолетнемерзлых грунтов по принципу I.

Выбор принципа использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания сооружений, а также способов и средств, необходимых для обеспечения принятого в проекте температурного режима грунтов, производится на основании сравнительных технико-экономических расчетов. При строительстве на пластичномерзлых грунтах, как правило, предусматриваются мероприятия по понижению температуры грунтов до установленных значений.

Свойство влажных грунтов резко увеличивать прочность и становиться водонепроницаемыми при замораживании, независимо от их свойств в талом состоянии, всегда привлекало внимание инженеров. По документальным сведениям [20] первую плотину мерзлого типа построили в 1792 году на реке Мыкырт (бассейн р. Селенги). Плотина успешно эксплуатировалась 137 лет.

Мерзлые грунтовые плотины возведены в Якутии, на Таймырском полуострове, Хабаровском крае, Магаданской области и Чукотке. Высота самых крупных плотин "мерзлого" типа, построенных в России, не превышает 30 м.

Принципиальной основой строительства мерзлых плотин является использование водоупорных свойств мерзлых грунтов. В мерзлой плотине гидравлическая связь бьефов исключена, и водоупорные свойства мерзлой плотины определяются ПФЭ, представляющим собой мерзлотную завесу, нарушение которой и возникновение вследствие этого фильтрации могут привести к разрушению сооружения. Мерзлотные завесы создают путем искусственного замораживания грунта системой охлаждающих каналов, расположенных с заданным интервалом в один или несколько параллельных рядов. Для обеспечения водонепроницаемости мерзлых зон и термической устойчивости плотины средняя температура мерзлого ядра и охлаждаемых вечномерзлых грунтов основания и береговых примыканий к моменту

заполнения водохранилища должна быть на 1,5 °С ниже температуры фазовых переходов в этих грунтах.

Не фильтрующие мерзлые плотины позволяют максимально использовать мерзлотно-грунтовые и климатические условия района, т.к. при этом возможна эксплуатация гидроузла без потерь воды на фильтрацию, что особенно важно в случае, когда сток зимой совершенно прекращается и пополнение водохранилища не происходит. В этом случае наиболее экономичным водоподпорным сооружением признана плотина мерзлого типа с ядром из связных грунтов, в которой зона постоянно мерзлого грунта занимает среднюю и низовую часть плотины, а зона постоянно талого грунта - верховую призму. Верховую призму плотины рассматривают как теплоизоляцию, предохраняющую мерзлое ядро от оттаивания, при этом наиболее льдистые грунты (более 20%) из-под верховой упорной призмы удаляются.

По конфигурации ПФЭ мерзлого типа могут быть глухими, висячими и прерывистыми, а по принципу обеспечения водоупорности - комплексными и комбинированными [98]. При наличии фильтрационного потока создают комплексные ПФЭ: вначале тампонируют талую зону инъекцией цемента, глинистых растворов и прочее, а затем замораживают грунт в инъектированной зоне. При необходимости обеспечения водоупорности в слое сезонного оттаивания оснований водосбросных и водопропускных сооружений применяют комбинированные ПФЭ, состоящие из разнородных элементов (цементационных, грунтовых, полимерных, металлических и др.), составляющих единый водоупорный фронт. Рекомендуемые конструктивные схемы мерзлых плотин приведены в [96, 98, 100], рекомендации по расчету фильтрационной прочности грунтовых сооружений [101], по теплотехническому расчету плотин мерзлого типа в [97].

В связи с многолетними отрицательными среднегодовыми температурами наружного воздуха и короткими безморозными периодами в ССКЗ получил распространение первый принцип строительства: на твердомерзлых грунтах с

сохранением мерзлоты и на пластично-мерзлых грунтах, как правило, с предварительным охлаждением до твердомерзлого состояния сезонно-охлаждающими устройствами (СОУ). Отметим, что объемы строительных материалов, необходимые для возведения плотин мерзлого типа, существенно (в два-три раза) меньше объемов строительных материалов, необходимых для возведения грунтовых плотин талого типа в ССКЗ [116].

Конструкция типовой мерзлой грунтовой плотины на примере гидроузла на ручье Ойуур-Юреге, приведена на рисунке 1.1.

Рисунок. 1.1. Типовая конструкция мерзлой грунтовой плотины с СОУ. 1 - обратная засыпка местным фунтом; 2 - наброска из несортированного камня; 3 - наброска из сортированного камня; 4 - однослойный обратный фильтр; 5 - песок мелко и среднезернистый; 6 - ось жидкостной СОУ; 7 -льдогрунтовое ядро; 8 - горная масса.

По данным [120, 121] свыше 800 таких плотин мерзлого типа (в

основном низконапорных) построено к концу 20 века только в России, в том

числе более 400 в Якутии. Кроме того, в большом количестве строились

невысокие глухие дамбы на горнодобывающих предприятиях. Все они в той

или иной мере подвержены деформациям. Анализ работы гидроузлов

промышленного водоснабжения свидетельствует о том, что более 40% отказов

произошло из-за нарушения температурного режима сооружений. Причем в

19

первые три года эксплуатации произошло до 53% отказов, между тремя и пятью годами - 31%, остальные - в последующие годы. До 90% низконапорных гидроузлов мелиоративного назначения в Якутии по выше указанной причине разрушаются в первый год эксплуатации. Большинство этих плотин относится к третьему или четвертому классу капитальности. Согласно нормативному требованию СП 58.13330.2012 вероятность возникновения аварии на гидротехническом сооружении 3 класса в течение 1 года не должна превышать величину 0,003 (то же: 0,3%). Установлено [112], что наиболее высокая аварийность (более 80%) у низконапорных грунтовых плотин мерзлого типа и дамб в хвостовой части водохранилищ, и их надежность в десятки раз ниже нормативной. Считается общепризнанным, что строительство мерзлых плотин дешевле, чем талых, но массовость разрушений мерзлых плотин приводит в целом к экономическим убыткам. Более того, несмотря на накопленный опыт и совершенствование конструктивно-технологических решений, аварийность плотин, построенных по первому принципу, непозволительно высока и продолжает расти. По отечественным данным число аварийных зданий и сооружений в северных районах колеблется от 35 до 70% [107].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Васильев, Николай Константинович, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Адамович А.Н. Закрепление грунтов и противофильтрационные завесы /

A. Н. Адамович.- М.: Энергия. 1980.- 320с.

2. Алешин Д.В. Восстановление напорного фронта гидроузла на р.Сытыкан / Д.В. Алешин, И.Н. Шишов // Гидротехническое строительство.- 2004.-№12.-С. 14-22.

3. Алтунина JI.K. Криогели для тампонажных работ в районах распространения многолетнемерзлых пород /Л.К. Алтунина, В. А. Кувшинов, С.Н. Долгих //Гидротехника.- 2010.- №3,- С. 52-57.

4. Алтунина Л.К. Механические и теплофизические свойства криогелей и пенокриогелей, полученных из водных растворов ПВС/ Л.К. Алтунина,

B.Н. Манжай, М.С. Фуфаева // Журнал прикладной химии. - 2007.- Т. 79. Вып. 10. - С.1689-1692.

5. АС № 1242505 СССР МПК С09КЗ/24. Состав искусственного льда/Васильев Н.К., Панюшкин A.B., Алейников С.М.- № 3871674 заявл. 16.01.85;опубл. 07.07.86. Бюл. № 25.

6. АС № 1249277 СССР МКИ F25C1/12. Способ формирования упрочненного льда/Моисеев В.И., Панюшкин A.B., Васильев Н.К.- № 3911768 заявл. 07.01.85; опубл. 07.08.86. Бюл. № 29.

7. АС № 1346921 СССР МКИ F25C3/04.Cnoco6 создания ледяного покрытия на поверхности водоема/Васильев Н.К.- № 4001779 заявл. 06.01.86; опубл.23.10.87. Бюл.№ 39.

8. АС №1388674 СССР МКИ F25C1/12. Способ формирования ледяного покрытия естественного водоема/Васильев Н.К., Белло Т.В., Моисеев В.И.- № 4111145 заявл. 16.06.86;опубл.15.04.88.Бюл.№ 14.

9. АС № 1476062 СССР МКИ Е02В17/00. Способ возведения морской

ледяной платформы/Васильев Н.К., Моносов Л.М., Трегуб Г.А., Белло

Т.В.- № 4181967 заявл. 14.01.87; опубл. 30.04.89.Бюл.16.

130

10.АС №1483210 СССР МКИ F25C1/12. Способ получения ледяного покрытия/Васильев Н.К., Карнович В.Н., Панюшкин A.B.- № 4239898 заявл. 04.05.87; опубл.30.05.89. Бюл. №20.

11. АС №1548307 СССР МКИ Е01С9/00. Способ создания зимней дороги/Моисеев В.И., Васильев Н.К., Ляпин В.Е., Касьянов В.А.-№ 4320811 заявл. 06.07.87; опубл. 07.03.90. Бюл. № 9.

12.АС № 1600406 СССР МКИ Е02В7/06. Способ возведения грунтовой плотины мерзлого типа/Васильев Н.К., Разговорова Е.Л., Шаталина И.Н., Портнягин Л.Г., Сидоров М.П.- № 4616750 заявл. 05.12.88; зарегистр. 15.06.90.

13.АС № 1634741 СССР МПК Е02 В 3/02 Устройство для создания искусственного ледяного затора в проточном русле/Карнович В.Н., Василевский А.Г., Овдиенко А.Е., Васильев Н.К. - № 4470606 заявл. 01.08.88; опубл. 15.03.91. Бюл. № 10.

14.АС №1705500 СССР МКИ Ео2 D3/12 Способ закрепления оттаявшего грунта/Лозинский В.И., Вайнерман К.С., Рогожин C.B. и др.- №4803133 заявл. 16.03.90; опубл.15.01.92.Бюл.№2.

15.АС № 1715920 СССР МКИ Е01С11/24. Способ создания снего-ледяного покрытия/ Васильев Н.К., Моисеев В.И., Марьяхин С.А., Касьянов В.А. -№ 4640229 заявл. 22.01.89; опубл. 29.02.92. № 8.

16.Безрук В.М. Укрепление грунтов в дорожном и аэродромном строительстве / В.М. Безрук.- М.: Транспорт. 1971.-247с.

17.Белан В.И. Береговые сопряжения грунтовых плотин в условиях вечной мерзлоты / В.И. Белан. - М. Энергоатомиздат.- 1991. - 125 с.

18.Бернал Дж. Заключительные замечания / Дж. Бернал // Механические свойства новых материалов.- М.: Мир. 1966. - С.241-254.

19.Битюрин А.К. Новые технические решения создания мерзлых водоупорных элементов в теле, основании и береговых примыканиях

грунтовых плотин / A.K. Битюрин, В.Н. Грандилевский, Н.И. Шевченко //Материалы конф. и сов. по гидротехнике. Лед-93.1994. с.150-156.

20.Биянов Г.Ф. Грунтовые плотины на вечной мерзлоте / Г.Ф. Биянов, O.A. Когодовский, В.И. Макаров. - Ин-т мерзлотоведения СО РАН СССР:-Якутск, 1989.-152 с.

21.Биянов Г.Ф. Жидкостные охлаждающие устройства для замораживания талых и охлаждения пластично-мерзлых грунтов при строительстве в районах с суровым климатом / Г.Ф. Биянов, В.И. Макаров, А.Д. Молочников // II Международная конференция по мерзлотоведению,-1973.-Вып. 7.- С. 195-199.

22.Биянов Г.Ф. Плотины на вечной мерзлоте / Г.Ф. Биянов. - М.: Энергия,-1975.-184с.

23.Богов С.Г. Глубинное закрепление глинистых грунтов /С.Г. Богов // Реконструкция городов и геотехническое строительство,- 2002,- №5.

24.Бойко И.В. Закрепление сильнольдистых суглинков жидким стеклом и синтетическими смолами / И.В.Бойко, A.C. Ким, Л.А. Суходольская // Материалы к VI Всес. совещ. по закреплению и уплотнению грунтов. «Теория и методы искусств, улучшения грунтов различных петрограф, типов».- М., Изд-во МГУ.-1968. - С.181-186.

25.Букатников В.Д. Некоторые особенности проектирования северных гидроузлов с плотинами мерзлого типа / В.Д. Букатников // Труды коорд. сов. по гидротехнике.- 1975.- Вып. 101.- С. 49-51.

26.Бучко H.A. Применение термосвай для создания мерзлотных мерзлотных противофильтрационных завес / H.A. Бучко [и др.] // Гидротехническое строительство.-1975.- №5.- С. 26-30.

27.Бучко H.A. Анализ работоспособности сезоннодействующих охлаждающих устройств по результатам; эксплуатации гидротехнических сооружений / H.A. Бучко, И.А. Максимов, М.П. Павчич // Гидротехническое строительство,- 2004- №3.- С. 23-29.

28.Васильев В. В. Механика конструкций из композиционных материалов. -М.: Машиностроение, 1988. - 272 с.

29.Васильев Н.К. Исследования по упрочнению льда физико-химическими методами/Н.К. Васильев // Материалы конф. и сов. по гидротехнике.-1984. - С.148-152.

30.Васильев Н.К. Упрочнение льда дисперсными и волокнистыми стекломатериалами/ Н.К. Васильев// Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева.-1986.- т.188.- С.54-58.

31.Васильев Н.К. Регулирование температурного режима водоема/Н.К. Васильев, И.М. Васильева, И.Н. Шаталина // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева.-1986.- Т.192.-С.37-43.

32.Васильев Н.К. Дисперсно-армированные льдокомпозиты / Н.К. Васильев// Транспортное строительство.-1989.-№ 9- С.21-23.

33.Васильев Н.К. Упрочнение льда для ледяных переправ/ Н.К. Васильев// Автомобильные дороги.-1988.-№ П.- С.20-21.

34.Васильев Н.К. О создании льдокомпозиционных материалов/ Н.К. Васильев// Материалы гляциологических исследований. - 1989.- вып.64.-С.202-207.

35.Васильев Н.К. Исследования по упрочнению льда водорастворимыми высокомолекулярными соединениями/ Н.К. Васильев // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева.-1988.- т.205. - С.45-48.

36.Васильев Н.К. Упрочнение пенольда стекловолокном/ Н.К. Васильев, Т.В. Белло, О.В. Манчинская// Материалы конференций и совещаний по гидротехнике. - 1989. - С. 190-192.

37.Васильев Н.К. Льдокомпозиты, их свойства и технология получения/ Н.К. Васильев // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева.-1994.- т. 228.-С.28-36.

38.Васильев Н.К. Укрепление мерзлых грунтов методом криотропного гелеобразования/Н.К. Васильев, М.Г. Давыдов, В.В. Сокуров, И.Н. Шаталина// Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева.2009.- т.253.- С. 49-53.

39.Васильев H.K. Методы армирования льда для создания ледяных и льдогрунтовых композитов/ Н.К. Васильев, И.Н. Шаталина//Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. -2011.- т. 264.- С. 119-130.

40.Васильев Н.К. Современные исследования по вопросам укрепления грунтов/ Н.К. Васильев, A.A. Иванов// Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева.-2013. -т.268.- С.44-56.

41.Вшивков С. А. Полимерные композиционные наноматериалы/ С. А. Вшивков.- М.: Изд-во научные основы и технологии, 2008.-822с.

42. Гапеев С.И. Укрепление мерзлых оснований охлаждением / С.И. Гапеев. -JL: Стройиздат, 1969. - 104 с.

43.Гидроузлы Чукотки: инженерно-геокриологические условия / Т. В. Демченко, Н.Ф. Кривоногова, B.C. Кривощеков, В.Н. Щербаносов; Магадан: ЧФ СВКНИИ ДВО РАН, 2005 — 112 с. — (Труды ЧФ СВКНИИ; Вып. 9).

44.Гинзбург Ц.Г. Пенолед и его применение в гидротехническом строительстве / Ц.Г. Гинзбург, А.И. Пехович, С.М. Алейников // Труды коорд. сов. по гидротехнике.- 1964.- Вып.10.- С. 121-131.

45.Давиденко В.М. Асфальтобетонные экраны и диафрагмы грунтовых плотин./В.М. Давиденко, Г.А. ДавиденкоЮнергетика и электрификация. Серия: Гидроэлектростанции. 1982.- Вып.4.-86с.

46.Елисеев A.B. Метод защиты дисперсных грунтов от эрозии / A.B. Елисеев, В.Г. Чеверев // Криосфера Земли. -2008.-Т.12. №3.- С.36-40.

47.Жиленков В.Н. О некоторых средствах обеспечения фильтрационной прочности грунтовых плотин, подвергшихся внешнему промораживанию/В .Н. Жиленков, M.JI. Халенева // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева.-2013. -т.269.- С.40-51.

48.Закрепление слабых грунтов в условиях Ленинграда / Г.Н. Жинкин, Калганов В.Ф. - Л.: Стройиздат, 1967. - 96 с.

49.Инструкция по проектированию гидротехнических сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов. ВСН 30-83 / Минэнерго СССР.-Л.: 1983.- 100 с.

50.Исследование прочностных свойств нового льдоволокнистого материала / Г.Л. Каган, И. С. Песчанский, З.И. Швайштейн// Труды коорд. сов. по гидротехнике.- 1965.- вып. 23.- С. 23-33.

51.Каган A.A. Инженерно-геологический мониторинг гидротехнических сооружений в криолитозоне / A.A. Каган, Н.Ф. Кривоногова // Гидротехническое строительство.- 2003.- №3.- С. 57-60

52.Кобл Р.Л. Искусственное упрочнение (армирование) льда/ Р.Л. Кобл, У.Д. Кингери //Лед и снег. М.:Мир,1966.- С.94-116.

53.Королев В.А. Библиография по технической мелиорации грунтов / В.А. Королев // Техническая мелиорация грунтов. - 2012.- № 1.

54.Кроник Я.А. Геокриологические опасности и безопасность гидроузлов в криолитозоне / Я. А. Кроник // Труды междунар. конференции. Геотехника. Оценка состояния оснований и сооружений. СПб.- 2001.- т.1 С.-316-325.

55.Кроник Я.А. Криогенные процессы и явления в грунтовых сооружениях и их основаниях: Инженерное мерзлотоведение. / Я. А. Кроник // Материалы к третьей межд. конф. по мерзлотоведению. - Новосибирск: Наука, 1979. - С.204-213.

56.Кроник Я.А. Криогенные явления в земляных гидротехнических сооружениях / Я. А. Кроник // Материалы второй межд. конф. по мерзлотоведению. 1973.-Вып. 7. -Якутск: Якутское книжное изд-во, 1973. С.240-243.

57.Кудояров Л.И. Плотины из грунтовых материалов в условиях Крайнего Севера и вечной мерзлоты / Л.И. Кудояров, М.П. Павич, В.Г. Радченко. -Л.: Энергия, 1973.- 132с.

58.Куперман B.JI. Гидротехническое строительство на Севере / B.JI. Куперман, Ю.Н. Мызников, JI.H. Торопов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. -304 с.

59.Ледовые строительные площадки, дороги и переправы / H.H. Бычковский, Ю.А. Гурьянов; под общ. ред. H.H. Бычковского. Саратов: Сарат. гос. техн. университет, 2005.- 260 с.

60.Ледяные переправы / Под ред. Г.Р. Брегмана и Б.В. Проскурякова /- М., Свердловск: Гидрометеоиздат, 1943. -251с.

61.Лозинский В.И. Криотропное гелеобразование поливинилового спирта/

B.И. Лозинский // Успехи химии. -1998.- т.67 (7).- С.641-655.

62.Лозинский В.И. Криогели на основе природных и синтетических полимеров: получение, свойства и области применения/ В.И. Лозинский // Успехи химии. -2002.- т.71 (6).- С.559-585.

63.Макаров В.И. Противофильтрационные мерзлотные завесы в грунтовых плотинах мерзлого типа. Строительство и эксплуатация гидротехнических сооружений в Западной Якутии / В.И. Макаров. — Новосибирск: Наука, 1979.- С. 26-51.

64.Макаров В.И. Термосифоны в северном строительстве / В.И. Макаров,-Новосибирск: Наука, 1985. - 168 с.

65.Максимов И.А. Опыт эксплуатации мерзлых плотин / И.А. Максимов,

C.Н. Долгих, В.В. Сергеевский // Горный журнал. №1 - 1995.- С. 58-60.

66.Марчук А.Н. Перекрытие рек под ледяным покровом/ А.Н. Марчук. - М.: Энергия, 1973 - 104с.

67.Методические рекомендации по теплоизоляции смерзающихся грунтов и других дорожно-строительных материалов пенопластом и пенольдом. / СоюздорНИИ, М., 1986.-68 с.

68.Мызников Ю.Н. К вопросу о так называемых противопучинистых оголовках гребней грунтовых плотин, возводимых на Крайнем Севере/

Ю.Н. Мызников //Гидротехническое строительство.- 1988.- № 3 - С. 4145.

69.Мызников Ю.Н. Конструктивно-технологические решения, обеспечивающие надёжность грунтовых плотин на крайнем севере/ Ю.Н. Мызников //Гидротехническое строительство.- 1993.-№ 12-С. 28-34.

70.Николаев А.Ф. Водорастворимые полимеры./А.Ф. Николаев, Г.И. Охрименко. — JL: Химия, 1979 -260с.

71.Нильсен JI. Механические свойства полимеров и полимерных композиций/JI. Нильсен. - М.: Химия, 1978.-310 с.

72.0ДН 218.010-98. Инструкция по проектированию, строительству и эксплуатации ледовых переправ. - Введ. 1998-10-01.-Федеральная дорожная служба России.

73.Отчет НИР «Технологические правила по возведению сооружений из льда»/ СПб.: ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. - 1993.-31с.

74.Панов С.И. Экспериментальные исследования работоспособности глубоких сезоннодействующих охлаждающих устройств на опытном полигоне Вилюйской ГЭС-3 / С.И. Панов, И.А. Максимов, A.M. Цвик // Гидротехническое строительство.- 2002.- №12.- С. 28-30.

75.Пат. 169477 СССР МПК5 Е02В7/06. Способ возведения каменно-ледяной плотины / Кроник Я.А.; заявитель и патентообладатель МИСИ им. В.В.Куйбышева.- № 4628688, заявл. 29.12.1988; опубл. 30.11.91.

76 Лат. 1796650 РФ МПК 5 С09КЗ/24 Состав для искусственного льда/Н.К. Васильев, Е.Л. Разговорова, И.Н. Шаталина, Ю.А. Иванов, В.Н. Харитонов; заявитель ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева.- №4953155 заявл. 30.04.91.опубл. 23.02.1993.

77.Пат. 2029016 Российская Федерация, МПК6 Е 02 В 7/06. Грунтовая плотина мерзлого типа / Букатников В.Д., Мауль В.К., Шамайтис Ю.И..; заявитель и патентообладатель Якутский научно-исследовательский и

проектный институт алмазодобывающей промышленности. - № 5055185/15; заявл. 17.07.1992, опубл. 20.02.1995.

78.Пат. 2049193 Российская Федерация, МПК Е02В7/00. Способ возведения грунтовой плотины / Мауль В.К.; заявитель и патентообладатель Якутский научно-исследовательский и проектный институт алмазодобывающей промышленности, заявл. 22.06.1993, опубл. 27.11.95.

79.Пат. 2135685 Российская Федерация, МПК Е0Ш15/00, Е02Б27/00. Способ создания ледяной переправы / Козин В.М.; заявитель и патентообладатель Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН.- № 98118968, заявл. 19.10.1998; опубл. 27.08.1999.

80.Пат. 2141610 Российская Федерация, МПК6 Р25С1/02, Е0Ш15/14, Е02В17/00. Способ создания ледяной грузонесущей платформы / Козин В.М., Кустов А.Н., Морозов В. С. заявитель и патентообладатель Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет, Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН.-№ 97102566/28, заявл. 20.02.1997; опубл. 20.11.1999.

81.Пат. 2170790 Российская Федерация, МПК Е0Ш15/00, Е02Б27/00. Способ создания ледяной переправы / Козин В.М.; заявитель и патентообладатель Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН.- № 98118968, заявл. 07.05.1999; опубл. 20.07.2001.

82.Пат. 2193621 Российская Федерация, МПК7 Е0Ш15/14, Е02В17/00. Способ создания ледяной грузонесущей платформы / Козин В.М.; заявитель и патентообладатель Институт машиностроения и металлургии Дальневосточного отделения РАН,- №2001119700/03, заявл. 16.07.2001; опубл. 27.11.2002.

83.Пат. 2267577 Российская Федерация, МПК Е02В7/06. Оголовок противофильтрационного элемента в пригребневой зоне грунтовых плотин для районов распространения многолетних грунтов / Николаев Ю. М., Цвик А. М.; заявитель и патентообладатель ОАО "Сибирский

энергетический научно-технический центр" (ОАО "Сибирский ЭНТЦ"). -№ 2003104074/03, заявл.11.02.2003, опубл. 10.01.2006.

84.Пат. 2276703 Российская Федерация, МПК Е02ВЗ/16. Способ изготовления водонепроницаемого экрана в низкотемпературных грунтовых материалах элементов гидротехнического сооружения / Алтунина JI.K., Кувшинов В.А., Стасьева Л.А., Долгих С.А., Мельник Г.А.; заявитель и патентообладатель ЗАО «АЛРОСА», Институт химии нефти СО РАН.- № 2004131314/03, заявл. 25.10.2004; опубл. 20.05.2006.

85.Пат. 2309219 Российская Федерация, МПК Е02В7/06. Грунтовая плотина мерзлого типа / Вайкум В. А., Руднов В. М., Оголь В. Г., Ягин В. П., Бухарина С. Н.; заявитель и патентообладатель ООО «Русская инжиниринговая компания».- № 2006107432/03, заявл. 10.03.2006.

86.Пат. 2310035 Российская Федерация, МПК Е02В7/06. Способ возведения грунтовой плотины мерзлого типа / Мауль В. К., Комаров М. А.; заявитель и патентообладатель ЗАО «АЛРОСА».- № 2004103722/03, заявл. 09.02.2004; опубл. 10.11.2007.

87.Пат. 2342484 Российская Федерация, МПК Е02В7/06 Способ изготовления водонепроницаемого экрана в грунтовых материалах элементов гидротехнического сооружения/ Васильев Н.К., Сокуров В.В., Иванов A.A., Шаталина И.Н., Разговорова Е.Л. заявитель и патентообладатель ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева.-№2008117285/11; заявл.29.04.25008; опубл. 20.12.2010, Бюл. № 35.

88.Пат. 2415997 Российская Федерация, МПК Е02В7/06 Грунтовая плотина на многолетнемерзлых грунтах / Ягин В.П., Чупин Г.А., Макаров Д.Н., Лейманн Т.В., Папко Н.Р. заявитель и патентообладатель В.П. Ягин.- 08.02.2010; опубл. 10.04.2011.

89.Пат. 2418132 Российская Федерация, МПК Е02В7/06. Плотина из грунтовых материалов / Жиленков В.Н., Жеско Ю.Е., Халенева М.Л;

заявитель и патентообладатель ООО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева».- № 2009130715/21, заявл. 11.08.2009; опубл. 10.05.2011, Бюл. №13.

90.Пат. 2453655 Российская Федерация, МПК Е02В7/06, Е02ВЗ/16. Грунтовая плотина на многолетнемерзлом основании / Ягин В. П., Оголь В. Г., Гришин В.А., Вайкум В. А.; заявитель и патентообладатель В.П. Ягин.- № 2011107792/13, заявл. 28.02.2011.

91.Пехович А.И. Исследования уплотнения мерзлых грунтов, отсыпаемых в воду / А.И. Пехович, E.JI. Разговорова // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева.- 1979-Т.130.-С. 92-99.

92.Пехтин В.А. О безопасности плотин в Северной строительно-климатической зоне / В.А. Пехтин// Гидротехническое строительство. — 2004. —№ 10. —С. 6-10.

93.Попченко С.Н. Гидроизоляция зданий и сооружений /С.Н. Попченко.- JL: Стройиздат, 1981.

94.Противофильтрационные завесы гидротехнических сооружений на многолетней мерзлоте. Опыт проектирования и производства работ / В.И. Федосеев, И.Н. Шишов, В.А. Пехтин, Н.Ф. Кривоногова, A.A. Каган.-СПб: Изд-во ОАО «ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева».-2009.-т.1-2.

95.Распопин Г.А. Гидротехнические сооружения. Мерзлотные завесы. -Уч. пособие. Новосибирск: НГАСУ, 1999. -108 с

96.Рекомендации по проектированию и строительству плотин из грунтовых материалов для производственного и питьевого водоснабжения в условиях Крайнего Севера и вечной мерзлоты. - Д.: Стройиздат, 1976. -112 с.

97. Рекомендации по расчетам температурного режима плотин из грунтовых материалов, возводимых в северной строительно-климатической зоне: П 15- 84/ВНИИГ. - Л., 1985. - 68 с.

98. Рекомендации по созданию противофильтрационных устройств в грунтовых плотинах мерзлого типа. (П-844-86). М.: Ин-т Гидропроект, 1986. —90 с.

99. Розанов H.H. Плотины из грунтовых материалов / H.H. Розанов. — М.: Стройиздат, 1983. - 296 с.

100. Руководство по проектированию плотин из грунтовых материалов, возводимых в северной строительно-климатической зоне / ВНИИГ. - JL, 1976. - 64 с.

101. Руководство по расчету фильтрационной прочности грунтовых сооружений и оснований: П 59-94 / ВНИИГ. - СПб., 1995.- 109 с.

102. Собкалов П.Ф. Технология создания противофильтрационного элемента в теле плотины и исследование инъекционных растворов/П.Ф. Собкалов// Известия ВНИИГ им.Б.Е. Веденеева.- 1989.-t.216.- С.131-136

103. Сергеев В.И. Техническая мелиорация грунтов / В. И. Сергеев.- М.: МГУ, 1981.-342с.

104. СП 39.13330.2011 СНиП 2.06.05-84. Плотины из грунтовых материалов. - М., 2011.

105.СП 25.13330.2012 СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. М., 2012.

106. Савельев Б.А. Искусственные ледяные платформы / Б.А. Савельев, Д.А. Латалин //Итоги науки и техники. Серия Океанология М.: ВИНИТИ. 1986. -190с.

107. Сахаров И.И. Перспективы методов усиления оснований архитектурных памятников Севера и Сибири / И.И. Сахаров, А.Е. Захаров // Основания и фундаменты. - 2001.- №4.

108. Симаков В.П. Теплопроводность льда армированного древесными опилками/ В.П. Симаков // Лесная промышленность. 1990.- № 10.- С. 2425.

109. Сиротюк B.B. Использование геосинтетических материалов для армирования зимников и ледяных переправ/ В.В. Сиротюк, О.В. Якименко//Автомобильные дороги. -2008- № 11 (936).- С. 64-67.

110. Сиротюк В. В. Анализ результатов строительства и испытаний опытных участков ледовой переправы, армированной геосеткой и плоскими георешетками / В.В. Сиротюк, О. В. Якименко, А. Н. Щерба // Сб. научн. тр. «Дороги и мосты». -М.: РосДорНИИ. -2009. - С.47 -60.

Ш.Сухно A.M. Опыт эксплуатации грунтовой плотины в условиях Крайнего Севера / A.M. Сухно // Гидротехническое строительство. — М., 2008. - №1. - С. 5-8.

112. Факторы риска повреждения гидротехнических сооружений. Проблемы безопасности / JI.K. Малик; (отв. ред. Н.И. Коронкевич) - М.: Наука, 2005.-354 с.

113. Финагенов О.М. Ледовые водосбросы. Конструкции и расчетно-экспериментальные обоснования/ О.М. Финагенов О.М.,В.И. Хорьков, С.Г. Шульман// ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева, СПб.1992.-47с.

114. Фирингер А.Б. Проектирование и строительство плотин на вечной мерзлоте / А.Б. Фирингер // Гидротехническое строительство. — 2008. -№2. - С.25-29.

115. Фрумкин В.Н. Цементационные противофильтрационные завесы в основаниях напорных гидротехнических сооружений на вечномерзлых грунтах (на примере Колымской ГЭС).:Автореф. дис.на соиск. уч. ст. к.т.н.:05.23.07-Гидротехническое строительство/ В.Н. Фрумкин; С.-Петербургский политехнический университет.- СПб., 2001.-16с.

116. Хорьков В.И. Актуальные вопросы научного обоснования проектирования и строительства грунтовых плотин в районах распространения многолетней мерзлоты и высокой сейсмичности / В.И. Хорьков // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева.- 1989.-t.212, С.3-12.

117. Цытович Н.А. Прогноз температурной устойчивости плотин из местных материалов на вечномерзлых основаниях / Н.А. Цытович, Н.В. Ухова, С.В. Ухов. - Л.: Стройиздат, 1972. - 141 с.

118. Цытович Н.А. Механика мерзлых грунтов / Н.А. Цытович. - М.: Высш. школа, 1973. - 446с.

119. Цытович Н.А. Основания механики мерзлых грунтов / Н.А. Цытович, М.И. Сумгин. - М.: Издательство АНСССР, 1937.-348с.

120. Чжан Р.В. Проектирование строительство и эксплуатация гидротехнических сооружений низкого напора в криолитозоне (на примере Якутии) / Р.В. Чжан. - Якутск: изд-во ИМЗ СО РАН, 2000. - С. 66-82.

121. Чжан Р.В. Строительство гидротехнических сооружений в криолитозоне / Р.В. Чжан // Наука и техника Якутии. -2008.- №1 (14). С.6-11.

122. Чудновский А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов / А.Ф. Чудновский. -М.: Государственное издательство физико-математической литературы. 1962.- 456с.

123. Якименко О.В. Лабораторные испытания ледяных балок, армированных геосинтетическими материалами / О.В. Якименко, В. В. Сиротюк // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. - 2008. - Вып. 3 (9). - С. 45-48.

124. Altunina L.K. Cryogels - promising material for underground works in permafrost / L.K. Altunina, V.A. Kuvshinov, S.N. Dolgikh.// Advances in Geological Storage of Carbon Dioxide. Ed. By S. Lombardi, L.K. Altunina, S.E. Beaubien. - NATO Science Series. IV. Earth and Enviromental Sciences. Springer.- 2006.-V. 65-. P. 103-110.

125. Boral S. Deep Mixing Equipment: Soletanche Batchy//Short course 2. Deep Mixing, Recent Research, Materials of International Conference "Advances & Execution Aspects of Ground Improvement Works", Brussels, 2012.-92p.

126. Blauw M. BioGrout an innovative method for preventing internal erosion. /

M. Blauw, V.M. Beek van, M.P. Harkes // Geotechniek, Special edition, May 2012.-P.4-7/

127. Buehler D. Obtaining and utilizing extraterrestrial water./D. Buehler// Workshop on ISRU Construction. - LPI Technical Report 98-01.- P. 3-4.

128. Cederwall K. Behaviour of a reinforced ice cover with regard to creep./K. Cederwall // Proceedings of International Conference on Port and Ocean Engeneering under Arctic Conditions (POAC), Quebec, Canada.- 1981.-Vol.l.- P.562-570.

129. Grabe J. Reinforced ice as a construction material - creep of reinforced ice. Proceedings of POLARTECH 86. - 1986.-Vol. 2.- P. 793-806.

130. Glockner, P. G. Reinforced ice and ice domes: opportunities for the North./P.G. Glockner // Int. J. Space Struct. 1988.- Vol. 3 (2)-P. 84-102.

131. Gold L.W. The Habbakuk Project - Building Ship from Ice/ L.W. Gold// Proceedings of International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions (POAC'89), Lulea, Sweden. - 1989.-Vol.l- P.1211-1228.

132. Guang-Xin Li, Yun-Min Chen, Xiao-Wu Tang. Geosynthetics in Civil and Environmental Engineering. Springer. 2008.-1300 p.

133.Fransson L., Elfgren L., Field investigation of load-curvature characteristics of reinforced ice. Proceedings of POLARTECH 86 Conference, VTT, Helsinki.- 1986,-vol.1.- P. 175-196.

134.Haynes F. D., Collins C. M., Olson W.W. Bearing capacity of ice reinforced with geogrid. Special report 92-28. US Army Corps of Engineers; Philadelphia.- 1992.-12p.

135. Ice and Construction / Edited by L. Makkonen. //RILEM Technical Committee TC-118. 1994.-97p.

136. Jarret, P. M. and Biggar, K. W. Ice reinforcement with geotechnical fabrics. NRC Canada, Assoc. Commun. Geotechnical Resources, Tech Memo. No. 129.-1980.- P. 60-68.

137. Kingery W.D. Applied glaciology - the utilization of ice and snow in arctic operations/ W.D. Kingery // J. of Glaciology.- I960.- v.3, N 27. - P 577-588.

138. Kuehn G. A., Nixon W. A. Reinforced ice: Mechanical properties and cost analysis for its use in platforms and roads. Proc. 7th Int. OMAE Symp. 4. -1988. -P. 193-200.

139. Louis DeGoes, James T. Neal. Selected Military Geology Programs in the Arctic, 1950-1970. Reviews in engineering geology. Geological society of America XIII.- 1998.- P. 205-211.

140. Nixon W. A., Smith, R. A. The fracture toughness of some wood-ice composites./ W. A. Nixon, R.A. Smith // Cold Regions Science and Technology.- 1987.- 14 (2). P. 139-145.

141. Nixon W.A. Alluvium-reinforced ice: A preliminary report of bending strength tests./ W. A. Nixon// Cold Regions Science and Technology.- 1989. -Vol. 16.-P. 309-313.

142. Qi J.L., Pieter V., Cheng G.D. et al. 2006.A Review of the Influence of Freeze-Thaw Cycles on soil geotechnical properties. Permafrost and Periglaical. Processes. - 2006. -N17.- P.245-252.

143. M. Topolnicki, General Overview//Short course 2 Deep Mixing, Recent Research, Materials of International Conference/ «Advances & Execusion Aspects of Ground Improvement Works», Brussels, 2012.-80p.

144. Vasiliev N. K. On Development of Fibre-Ice-Composites/ N.K. Vasiliev// Cold Regions Science and Technology.- 1993.- vol.21.- P.195-199.

145. Vasiliev N.K. Ice composites: mechanical properties and methods of creation/N.K. Vasiliev N.K., M.G. Gladkov // Proceedings of the 17th International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions, POAC 03, Trondheim, Norway.-2003.- vol. 1.-P. 119-127.

146. Vasiliev N. K. Ivanov A.A. Sokurov V.V. Shatalina I. N., Vasilyev K.N. Strength Properties of Ice-Soil Composites Created by Method of Cryotropic Gel Formation. Proceedings of the 20th IAHR International Symposium on Ice. /Lahti, Finland, June 14 to 18. - 2010.

147. Vasiliev N. K., Ivanov A.A., Sokurov V.V., Shatalina I. N., Vasilyev K. N. Strength properties of ice-soil composites created by method of cryotropic gel formation. Cold Regions Science and Technology. -2012.- v. 70.- P.94-97.

148. Vasiliev N. K., Ivanov A.A., Sokurov V.V., Shatalina I. N., Vasilyev K. N. Ice-Soil Composites Created by Method Cryotropic Gel Formation: A preliminary report of direct shear and permeability tests. Proceeding of the International Symposium. TC211 IS-GI Brussels 2012. Recent Research Advances and Execution Aspects of Ground Improvement Works 31 May - 1 June 2012, Brussels, Belgium.- 2012.- Vol.IV - P.161-168.

149. Vasiliev N. K., Ivanov A.A., Shatalina I.N., Sokurov V.V. Ice- and Cryogel -Soil Composites in Water -Retaining Elements in Embankment Dams Constructed in Cold Regions/ Sciences in Cold and Arid Regions. 2013.- N 5 (4).- P. 444-450.

150.Wuori A. F. Snow stabilization studies/ A.F. Wuori/ Ice and Snow/ ed. W.D. Kingery// M. I. T. Press, Cambridge, MA. - 1963. - P. 368-382.