Прогноз осадок во времени дорожных насыпей на посадочных лессовых грунтах в условиях поливного земледелия Таджикистана тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.11, кандидат технических наук Кадыров, Мурод Нарзибоевич

• Кадыров, Мурод Нарзибоевич
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кадыров, Мурод Нарзибоевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Масштаб reo динамических процессов, проявляемых при эксплуатации автодорог в Таджикистане

1.2. Основные виды геодинамических процессов

1.2.1. Подтопление лессовых оснований сооружений

1.2.1.1. Изменение состава, структуры и физико-механических

свойств при подтоплении застроенных территорий

1.2.2. .Суббозионно-карстовые явления-

1.2.3. Оползневые явления

1.2.4. Просадочность лессовых оснований

1.2.5. Послепросадочная суффозионно-пластическая деформация уплотнения лессовых оснований

1.2.6. Вязкопластические деформации лессов в основаниях дорожных насыпей, как одна из форм нарушения

устойчивости земляного полотна <

1.3. Выводы и постановка задач исследования

2. ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ХАРАКТЕР УВЛАЖНЕНИЯ ЛЕССОВЫХ ОСНОВАНИЙ ДОРОЖНЫХ НАСЫПЕЙ

2.1. Инженерно-геологическое строение лессового основания земляного полотна автомобильной дороги Душанбе - Курган-Тюбе

2.2. Физическое моделирование процессов фильтрационного обводнения лессового основания насыпей

2.3. Основные положения и реализация метода конечных

элементов на ПЭВМ для фильтрационных задач

2.4. Результаты математического моделирования методом конечных элементов обводнения лессовых оснований

дорожных насыпей

3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ И ОСОБЕННОСТЕЙ ДЛИТЕЛЬНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЛЕССОВЫХ

ОСНОВАНИЙ ДОРОЖНЫХ НАСЫПЕЙ

3.1. Реологические свойства грунтов

3.2. Коэффициент вязкости глинистых грунтов и методы

его определения

3.3. Прогноз деформации погружения конструкции дорожной

насыпи в толщу увлажненных лессов

3.3.1. Расчетная модель

3.3.2. Теоретический прогноз вязкопластического погружения дорожных конструкций

3.3.3. Результаты математического моделирования процесса вязкопластического погружения

4. СРАВНЕНИЕ ДАННЫХ ПОЛЕВЫХ НАБЛЮДЕНИЙ И РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Анализ условий формирования «сухого ядра» в основании насыпи на автомобильной дороге Душанбе - Курган-Тюбе в свете полученных результатов экспериментальных

исследований

4.2. Характер накопления деформации за счет вязкого погружения

ядра и насыпи

4.3. Рекомендации по обеспечению длительной стабильности насыпей автомобильных дорог, сооружаемых в условиях

поливного земледелия республики Таджикистан

4.3.1. Обеспечение стабильности земляного полотна вновь

проектируемых автомобильных дорог

4.4. Применение геотекстильных материалов

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПРАВКА О ВНЕДРЕНИИ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Прогноз осадок во времени дорожных насыпей на посадочных лессовых грунтах в условиях поливного земледелия Таджикистана»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Исторически сложилось так, что нынешняя территория Республики Таджикистан расположена в зоне наиболее широкого распространения лессовых грунтов, освоение которых началось относительно недавно, что связано с горным рельефом местности и малой плотностью населения. Наиболее мощные толщи 40-60 м встречаются в долинах рек, причем неравномерное распространение лессовой толщи также связаны с горным рельефом. На склонах лессовые грунты расположены в виде покрывала сглаживающие скальные основания. Но, несмотря на все это, по лессовым грунтам Таджикистана накоплен огромный материал, имеется ряд полигонов и научный потенциал. Среднеазиатская школа механики грунтов известна рядом выдающихся ученых, которые занимались изучением лессовых пород Средней Азии. Это такие ученые как Г.А.Мавлянов, Е.Н.Сквалецкий, А.А.Мусаэлян, М.М.Маматкулов, Е.С.Дзекцер, Л.М.Певзнер, Н.Н.Маслов и многие другие.

Присутствие в грунте глинистых фракций приводит к проявлению вязких свойств (из-за поверхностных эффектов в тонкодисперсных составляющих). Наличие в грунте воды не только меняет параметры механических свойств в количественном отношении, но также приводит и к заметным вязкостным эффектам. Особенно этому подвержены лессовые породы.

При попадании влаги в лессовую толщу происходят структурные изменения, нарушение связей между частицами обволакивание поверхности частиц водными пленками, снижение сцепления между частицами, их взаимное перемещение, текстурные изменения, доуплотнение под собственной тяжестью, или дополнительной нагрузки и все это производит за очень короткий промежуток времени.

В Республике Таджикистан описываемые породы составляют более 66% общей площади [104] и широко распространены на равнинах и склонах гор, в долинах рек Сырдарья, Зеравшан, Вахш, Каферниган и др., а также сплошным чехлом лессы залегают на равнинах и в низких предгорьях [31].

Величина начального просадочного давления лессовых грунтов обычно равна 0,02-0,06 мПа, т.е. просадка от действия собственного проходит с глубины 1,5-3,5 м [3, 45].

Результаты многолетнего изучения инженерно-геологических условий территории Таджикистана свидетельствует, что грунты. большинства районов

относятся к четвертичным отклонениям.- Согласно классификации, эти отложения делятся на четыре отдела и включают шесть комплексов: нижнечетвертичный (Вахшский и Кулябский), среднечетвертичный (Илякский), Верхнечетвертичный (Душанбинский), Современный (Амударьинский).

В геоморфологическом отношении территория Республики делится на пять крупных регионов [104]:

I. Северо-Таджикский (Ашский и Матчинский районы Ленинабадской области).

II. Северо-Восточный (Западная часть Ферганской долины), в который входят почти все остальные районы этой области.

1П. Центрально-Таджикский (Айкинский, Пенджикентский и части Ган-чинского и Гармского районов).

IV. Юго-Западная или Южно-Таджикская депрессия, в которую входят отложения Хатлонской обл., а также территория Душанбе и окружающих его районов.

V. Юго-Восточный регион (Памирское поднятие) - Горно-Бадахшанская автономная область.

Наиболее важным представляется изучение инженерно-геологических особенностей грунтов, распространенных в Северо-Восточном Центральном Таджикистане и Юго-Западном регионах, где широко развернуто промышленное, гражданское, пригородное, гидротехническое и транспортное строительство (Яванский электрохимический комбинат, Вахшский азотнотуковый завод, г. Калининабад, Яван и др.) определяется тем, что последние испытывают значительные осадки, длительного во времени и чрезвычайно влияющие на целостность насыпи и покрытия автомобильных дорог и их эксплуатационную надежность. Анализ инженерно-геологических свойств лессовых микропористых и водонасыщенных грунтов показывает, что при возведении автодорожных насыпей на таких грунтах необходимы мероприятия улучшающие их строительные свойства. Решению подобных задач должен предшествовать анализ сложившихся естественноисторических условий и их изменений на уже построенных автомобильных дорогах на слабых основаниях, анализ аналогичных случаев и оценке того или иного решения примененного в разрешении поставленной задачи с учетом тех особенностей и условий, которые возникли в том или ином участке строительства автомобильной дороги. При разработке геологического

обоснования проектов автодорожного строительства и проведения других подобного рода исследований, гидрогеологические, инженерно-геологические, прогнозы должны составлять единое целое, как часть прогноза и природной обстановки. На практике обычно приходится сталкиваться с разобщенными, плохо скоординированными прогнозами. Имея общую первопричину - нарушение сложившихся природных условий, главным обзором, вследствие изменения режима влажности - гидрогеологические процессы и геодинамические процессы и явления взаимообуславливают друг друга. Например, от степени оправдывае-мости прогноза режима грунтовых вод на участках полосы отвода зависит точность прогноза просадок и осадок автодорожных насыпей или др. ее разрушений, а так же то, что в большинстве случаев лесс претерпел просадочные и по-слепросадочные процессы, но разрушение насыпей, построенных на таких пе-ретансформировавшихся лессах, все еще продолжаются. Встал вопрос о детальном изучении данного явления, создания необходимых методик и рекомендаций по его прогнозированию и борьбы с данным процессом.

Цель работы. Разработка мер конструктивного и технологического плана по предотвращению развития длительных во времени деформаций дорожных насыпей на лессовых грунтах Республики Таджикистан, связанных с особенностями инфильтрации поверхностных поливных вод и значительному переувлажнению грунтов оснований, способствующих развитию длительных деформаций ползучести лессовых грунтов.

На защиту выносятся:

- результаты физического и математического моделирования процессов увлажнения лессовых оснований дорожных насыпей в условиях поливного земледелия;

- результаты физического и математического моделирования процессов развития во времени осадок насыпи, связанных с вязким их погружением в переувлажненное вязкое квазиоднородное основание;

- аналитическое решение по прогнозу скорости и величины осадок насыпей на вязком переувлажненном основании;

- результаты сравнения данных инженерно-геологических обследований реальных дорожных конструкций и инструментальных наблюдений за их деформациями с результатами теоретических и лабораторных исследований;

- мероприятия по предотвращению возникновения недопустимых деформаций дорожных насыпей, сооружаемых на лессовых грунтах при условии их возможного переувлажнения поверхностными водами техногенного генезиса.

Научная новизна:

- впервые выявлена возможность образования сухого ядра, обладающего изначальными свойствами лессовых природных отложений под телом насыпи при увлажнении лессовых оснований дорожных конструкций земляного полотна;

- выявлены особенности инфильтрации поверхностных вод в лессовую толщу при наличии на ней конструкции земляного полотна и анизотропии фильтрационных свойств лессовых отложений;

- дано аналитическое решение задачи по прогнозу величины скорости. развития осадок во времени;

- получены результаты лабораторных исследований по физическому и математическому моделированию процессов по увлажнению оснований и их вязкому деформированию под весом насыпи.

Практическая ценность:

- разработаны ряд мер, предупреждающих дальнейшее продвижение фильтрационных токов под тело насыпи. Что в свою очередь предотвратит дальнейшее образование вязкопластической массы и не допустит проявления вязкопластической деформации погружения;

- разработана программа, позволяющая моделировать вязкопластическую деформацию тела насыпи в вязкую среду на основе реальных данных реконструируемой или проектируемой автомобильной дороги. Что позволит выбрать наиболее оптимальный вариант конструкции земляного полотна или ряд мер, направленных на обеспечение длительной стабильности автомобильной дороги.

Автор выражает глубокую благодарность коллективу кафедры инженерной геологии и механики грунтов и лично профессору, доктору геолого-минералогических наук Доброву Эдуарду Михайловичу, доценту, кандидату технических наук Емельянову Сергею Николаевичу за оказанную практическую помощь.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Масштаб геодинамических процессов, проявляемых при эксплуатации

автодорог в Таджикистане

Изучение геодинамических процессов и их влияние на условия строительства и эксплуатации проводили многие организации (например, Тбилгипрот-ранс, Союздорпроект, СоюздорНИИ, МАДИ и др.). Накопленный до настоящего времени материал по Геодинамическим процессам, происходящих на территории республики Таджикистан - огромен. В первую очередь речь идет об обвалах, карстах подтоплениях территории, просадках, суфознопластических явлениях, вязкопластичных деформаций. В свою очередь следует, что все эти осложняющие условия накладывают свой отпечаток на проектные решения при строительстве линейных транспортных сооружений, которые в этом плане наиболее уязвимы. Из накопленного опыта при проектировании, строительстве и эксплуатации дорог в районах с активными геодинамическими процессами показывает, что те требования, которые предъявляются нормативными документами к линейно-транспортным сооружениям и типовых решений в ряде случаев оказывается недостаточно для обеспечения устойчивых и надежных транспорт-но-эксплуатационных показателей горных дорог. В настоящее время при технико-экономическом обосновании строительства дорог руководствуются нормативами удельных капиталовложений в строительства автомобильных дорог общего пользования разработанными ГипродорНИИ, и прогрессивными показателями технического уровня производства по Министерству строительства и эксплуатации автомобильных дорог республики Таджикистан на 1986-2000 г.г. Эти документа, к сожалению, не учитывают в полной мере влияния всех этих вышесказанных явлений на автомобильные дороги с учетом затрат при эксплуатации [56]. Существующая на данный момент сеть автомобильных дорог в горной местности республики Таджикистан, состоит в основном из дорог Ш-1У-У технических категорий с фактической интенсивностью намного превышающую допустимую характерно тем, что все они проложены в очень стесненных, сложных условиях рельефа. Насколько были учтены особенности геодинамики республики Таджикистан при проектировании этих дорог, в настоящее время трудно установить. Вместе с тем, огромное количество разрушений, происходящие в

настоящее время на дорогах республики Таджикистан, непосредственно связаны с геодинамическими процессами. Отсюда следует то, что их роль не была достаточно, в полном объеме учтена при проектировании. Для получения некоторой количественной оценки подверженности дорог общего пользования геодинамическим процессам, было произведено визуальное обследование.

Рис. 11. Характер разрушений участка автомобильной дороги Душанбе - Курган-Тюбе

на 57 км

Рис. 1,2. Характер разрушений участка автомобильной дороги Душанбе - Курган-Тюбе

на 59 км+ 300

Обследования, проведенные совместно с работниками нескольких Д.Э.У. позволило провести параллели между причинами и последствиями. По данным; ДЭУ-1 на автомобильной дороге Душанбе-Хорог, только за апрель 1993 года 53-54 км, 60-63 км, 84 км + 300 м, 86 км + 300 м, произошли просадки, принесшие ущерб в сумме 55 миллионов рублей (в ценах 1993 года).

По данным ДЭУ-22, на автомобильной дороге Теппаи-Самарканд, произошли просадки 18.05.1993 Snpoc= П20 м2, 28.12.1993 на 2 + 300 Snpoc= 400 м2, 04.01.1994 на 12 + 160 м Slipoc= 470 м2.

По данным ДЭУ-45 на автомобильной дороге Девак-Рабит-Гульхас, произошли просадки 15.04.1991 Snpoc= 2700 м2. Ущерб составил 126 тыс. рублей (в ценах 1991 г.). На том же участке после реконструкции, через год 26.03.92 - 200 п.м. вновь подверглось просадочным явлениям.

На автомобильной дороге Госдорога Каратаг - просадочные явления произошедшие 19.05.93 г. 100 км принесли ущерб на 2,5 млн. рублей (в ценах 1993г.) ira участке 5 км + 200.

По данным ДЭУ-57, на автомобильной дороге Гумбулок-Янкабед-Шунгури Зулфи на участках:

4 + 600 по 4 + 800 23.03.92 Snp - 2000 м2;

10 4- 00 по 10 + 500 (просадки на трубах) 23.03.92 - 480 м2, глубиной до 1 м;

4 + 600 по 4 + 800 на том же самом участке повторные просадки Snp = 2000 м2 03.03.92 (т.е. через 2 мес. после ремонта);

10 + 00 по 10 + 300 повторные просадки на трубах произошли по истечении 2-х месяцев после предыдущего ремонта 03.03.92 Snp = 480 м2.

Наблюдения, проведенные совместно с работниками Д.Э.У. автомобильных дорог подверженных просадочным явлениям показало, что деформации происходят в основном на следующих участках:

- в тех местах, где не решены вопросы водоотвода от подошвы насыпи;

- при слабых грунтах основания насыпи;

- при переувлажнении грунтов основания вследствие интенсивного орошения прилегающих территорий;

- при недостаточном уплотнении основания грунтов насыпи.

По данным к.т.н. Х.Я.Мурадова подверженность дорог республиканского значения просадочным явлениям составляет примерно 12Д % от общей протяженности (рис. 1.3) [56].

12,10%

1. Оползневые явления 198,5 км - 20,2 %

2. Просадочные явления 119,7км- 12,1 %

3. Селевые выносы 66.9 км - 6,8 %

4. Снежные лавины, заносы 168,8 км - 17,2 %

5. Гололед 106,6 км - 10,8 км

6. Обвалы, камнепады 323,7 км - 32,9 %

Рис 1.3. Масштабность развития геодпнамических процессов на территории республики

Таджикистан [56]

Особенность лессов заключается в их совершенно различном поведении под нагрузкой при разной степени их увлажнения. В сухом состоянии при влажности 6-9 % лесс отличается высокой прочностью, но при смачивании лессовых прочность и устойчивость резко снижается, образуя просадки, вывалы. Все это для Таджикистана, где большое распространение имеют поливные земли, играет значительную роль [32]. Просадочные явления встречаются в основном в предгорных районах на территории освоения Оби-Киикской, Яванской, Дангаринской долины, в районах Ленинабадской области. Толща просадочных грунтов достигает от 20 до 30-60 метров. Автомобильная дорога Душанбе -Курган-Тюбе была построена в 60-ые годы на лессовых грунтах. С началом ос-

воения Оби-Киикской долины и началом поливных работ на прилегающих площадках появились просадочные явления на дороге. Участок дороги 36-71 км, начиная с 1980 г. полностью деформирован из-за просадочных явлений. К сожалению дополнительных расходы на восстановительные и ремонтные работы представляют лишь малую часть ущерба, который несет народное хозяйство республики от опасных геодинамических процессов на дорогах. Общий ущерб, включая потери вследствие перерывов в транспортных связях (с учетом значимости автомобильного транспорта для горной республики) оценивается многими миллионами рублей). Экономически наиболее важные районы республики Таджикистан расположены в ее Юго-Западной части (Хатлонская обл. и районы республиканского подчинения). Здесь формируется Южно-Таджикский территориально-производственный комплекс с опережающим развитием электроэнергетики, химической, легкой, пищевой промышленностей, машиностроения.

Почти все крупные города Средней Азии расположены на значительных толщах лессовых грунтов. Например, г. Душанбе расположены в центральной части Гиссарской долины, в пределах которой широко распространены лессовые породы четвертичного отложения представленные лессовидными суглинками. Мощность этих отложений на водоразделах - 40-45 м, на холмистой (адырной) части - 150-200 м. Величина прогнозируемой просадки при замачивании от действия собственного веса грунта составляет от 0,2 до 0,5 м и более, просадочная толща достигает 16-18 м [31, 32, 43, 104].

Различный генезис лессовых пород обуславливает значительные изменения их физико-механических свойств, в т.ч. и просадочности; относительная просадочность изменяется от 0,01 до 010-015./Низкие значения просадочных свойств относятся к породам, залегающим на террасах там, где они отличаются повышенной влажностью и незначительной мощностью. При указанных показателях мощности просадочной толщи и значениях относительной просадочности величина деформации просадки в природном напряженном состоянии изменяется от нескольких сантиметров до многих десятков сантиметров. Сведения по инженерно-геологическим свойствам некоторых районов Таджикистана приводятся в таблице 1.1 [104].

Таблица 1.1. Инженерно-геологические свойства лессовых просадочных грунтов некоторых районов Средней Азии

Показатели Регионы

г. Душанбе Массив Урта-Боз Хатлонская область Дангарин-ская долина Экспериментальная площадка г. Душанбе

Мощность просадочной толщи, м 18-20 25 15 27 12

Плотность, т/м3: частиц грунта грунта сухого грунта 2,67-2,68 1,37-1,64 1,22-1,42 2,69-2,70 1,35-1,45 1,25-1,35 2,68-2,71 1,36-1,52 1,27-1,42 2,65-2,70 1,28-1,58 1,22-1,40 2,67-2,68 1,47-1,65 1,35-1,41

Пористость, % 46-59 50-55 48-53 48-54 47-49

Природная влажность 0,11-0,15 0,04-0,06 0,04-0,07 0,05-0,13 0,06-0,07

Влажность на границе: расскатывания текучести 0,20-0,22 0,26-0,30 0,21-,24 0,28-0,31 0,19-0,21 0,25-0,30 0,18-0,21 0,26-0,29 0,20-0,21 0,28-0,31

Число пластичности 0,06-0,08 0,06-0,08 0,06-0,10 0,05-0,09 0,08-0,10

Средняя относительная просадочность при Рлр 0,03-0,04 0,05 0,025 0,08 0,03

Прогноз просадочности по СниП 2.02.01-83 0,7 1,2-1,4 0,3-0,4 1,5-1,7 0,35-0,40

Начальное просадочное давление, МПа 0,04-0,05 0,03-0,04 0,03 0,05-0,12

1.2. Основные виды геодинамических процессов

Особенность лессов заключается в совершенно различном поведении их под нагрузкой при разном увлажнении. Так в сухом состоянии (при влажности порядка 6-9 % и ниже) лесс отличается значительной прочностью и относительно высокой несущей способностью. Временное сопротивление таких лессов, раздавливанию часто превышает 4-5 кг/см3 [32]. Даже тяжелые сооружения с нагрузкой на грунт ~ 4 кг/см3 испытывают незначительные осадки. Лессы в таком состоянии могут удерживать форму высоких откосов.

Вместе с тем при замачивании сжимаемость лесса резко возрастает, что приводит к значительной осадке сооружения. Вследствие неизбежной неравномерности осадки сооружения даже при малых нагрузках на лессовый грунт резко деформируется с образованием трещин, перекосов разрушением тела земляного полотна. В отдельных случаях осадка сооружения может превысить 1 метр. В соответствии с наблюдаемой деформацией описываемое свойство лес-

совых грунтов получило название просадочности, грунты же, обладающие такими свойствами, называют просадочными, а явление, описанное выше, назвали просадкой [31, 32, 41, 52].

Геодинамические процессы, разрушающие земляное полотно сооруженные на лессовых грунтах в основе своей непосредственно связаны со свойствами лессовых грунтов и условий, в которых происходят данные явления. Причины, вызвавшие нарушение устойчивости земляного полотна могут быть различны. Это подтопление, скол-просадки, оползания, суффозно-карстовые явления, просадки, суффозно-пластичная деформация, вязкопластичные деформация и т.п.

1.2.1. Подтопление лессовых оснований сооружений

Инженерная деятельность человека в возрастающих масштабах становится геологическим фактором, многократно усиливающим интенсивность природных процессов. Особенно велико воздействие сельскохозяйственных мелио-раций, охватившей огромные площади. Такие масштабные воздействия приводят к изменениям климатических условий, геологической среды, не только на локальных площадях, но и в целых регионах, вызывая подтопление территорий, засоление, оползни, просадки, суффозионно-карстовые явления. В некоторых районах Таджикистана с тяжелыми рельефными условиями широкое развитие структурно-неустойчивых грунтов и геодинамических процессов получило в связи с мелиорацией и приобрело особую остроту. В Таджикистане где на орошаемых площадях получают 95 % продукции растениеводства, а орошение земель является по существу единственным путем дальнейшего развития сельского хозяйства. Однако в республике из общей площади 142,5 тыс. кв. м всего 11 % земель расположено в долинах и низких предгорьях, где возможно орошаемое земледелие. Общий мелиоративный земельный фонд в республике оценивается около 16 млн. гектаров. В 1986 году площадь орошаемых земель превысила 680 тыс. га. Из перспективных для освоения 900 тыс. га всего менее 40 % имеют уклоны 0,1 и считаются пригодными под пропашные культуры, а остальные с уклоном 0,1-0,4 могут быть использованы под сады и виноградники [33, 98]. В подобных условиях сохранение и рациональное использование орошаемых площадей имеют особое значение. В Юго-Западном Таджикистане со-

средоточено 2/3 орошаемых земель, производится 75 % хлопка, включая весь объем тонковолокнистых сортов. За последние 20 лет в регионе орошено около 150 тыс. гектаров в Вахшской долине (плато Гулистон, Кумсангир, Гарауты), Яван-Обикиикская долина, плато Урта-Боз и Караул-Тюбе продолжается освоение Дангаринской степи, Бешкенской долины, Ташрабадского плато, и др. Большинство из них сложены лессовыми породами (см. рис. 1.4) [33, 98].

Рис. 1.4. Схема размещения объектов исследований Лессовых грунтов в Юго-Западном

Таджикистане

A. Массивы орошения: 1 - Яванская долина; 2 - Дангарская долина; 3 - Гараутинское плато; 4 - Ташрабадское плато; 5 - Караул-Тюбинское плато; 6 - плато Урта-Боз; 8 - массив Заркамар; 11 - Ляурское плато; 12 - Султанабадское плато; 14 - плато Дашти-Бет; 16 - Кангуртское плато; 17 - плато Хавалинг; 18 - массив Муминабад 1; 21 - плато Дейли; 22 -плато Алимтай; 24 - Джарте-пинский участок; 25 - плато Гулистон; 26 -плато Байтудшат; 27 - плато Кумсангир; 29 - плато Кара-дум (пастбища); 30 - плато Кабадиан; 31 - массив Искра; 32 - Юешкентская долина; 33 - массив Ход-жабульбулон; 34 - Обикийская долина;

Б. Земли в зоне каналов: 9 - Ямчи; 10 - Чузы; 15 - им. 50 лет Таджикской ССР; 19 -Хукумат (Лахути); 20 - Бештегерман;

B. Водохранилища: 7 - Сельбурское;

Г. Опытные полигоны: 23 - Дангаринский; 28 - Каохозабадский Вахшский опытно-производственный участок Таджикского филиала ВНИИГиМ; Д. Опорные разрезы: 13 - хр. Каратау; 19 - Лахути

На части орошаемых массивов интенсивно развивается неблагоприятные геологические, процессы. Бурное развитие в Республике за последние 25 лет орошаемого земледелия привело к созданию крупных водохранилищ, новых оросительных систем (Явано-Оби-Киикской, Дарвозинской) и реконструкции старых - Вахшской, Гиссарской и т.д. Культурное освоение территорий неизбежно приводит к их обводнению из-за комплекса факторов: подпора водохранилищ, чрезмерного полива сельхозугодий, утечек технологических вод промышленных предприятий и бытовых вод из коммуникаций жилах и общественных зданий. Процесс обводнения, именуемый в литературе "самоподтоплением", широко распространен по всей территории Таджикистана [8, 14, 19, 66, 68]. К 1980 г. обводненные лессовые грунты на свойствах, которых сказывается водонасыщение, занимали около 14 % всей площади лессовых образований. На данный период площадь обводненного лесса имеет колоссальные размеры, и все это продолжается развиваться на фоне той разрухи, оставшейся после боевых действий на территории республики Таджикистан. Их физико-механические свойства приводятся в табл. 1.2 [30, 79, 104]. Анализ ее показывает, что прочностные характеристики грунтов резко снижаются и составляют в среднем: угол внутреннего трения - 16-20; удельное сцепление - 0,0020,02; сжимаемость - 2-5 мПа. Такие механические характеристики по классификации М.Ю. Абелева позволяют относить водонасыщенные лессы к категории слабых [1, 76]. Строительство же здесь трудоемко, а в условиях республики Таджикистан к тому же осложняется высокой сейсмической активностью территории (от 7 до 9 баллов) [76]. Трудность использования слабых водонасы-щенных массовых грунтов в качестве оснований различных сооружений. Так более быстрый, чем ожидалось, подъем уровня в Таджикской части Голодной степи привел к деформациям и разрушению в результате просадок сотен километров автомобильных дорог и построек повлекший за собой огромные финансовые затраты на восстановление и ремонт данных объектов народного хозяйства. Насыщение ранее сухих лессовых и глинистых пород грунтовыми водами вследствие повышения их уровня и длительное фильтрационное воздействие на орошаемых землях, приводит к изменениям их состава, физико-механических свойств. Целесообразность совместного рассмотрения задач гидрогеологии и

инженерной геологии обусловлена еще и тем, что на практике приходится сталкиваться с теми и другими задачами одновременно [6].

Таблица 1.2. Физико-механические свойства слабых водонасыщенных лессовых грунтов отдельных районов Таджикистана

Населенные пункты

Показатели Колхозабад пос

Яван Калининабад Куляб Ленинский

Грунт лессовид- лессовид- лессовид- лессовид- лессовид-

ный сугли- ный сугли- ная супесь ный сугли- ный сугли-

нок нок нок нок

Плотность, т/м3:

- частиц грунта 2,6 2,68 2,67 2,68 2,68

- грунта 1,87 1,89 1,84 1,88 1,89

Естественная влажность 0,30 0,33 0,32 0,28 0,29

Коэффициент пористости 0,87 0,843 0,912 0,822 0,824

Коэффициент относитель-

ной сжимаемости (см/кгс)

по испытаниям:

- компрессионным 0.025-0.017 0.031-0.021 0.026-0.016 0,040-0.020 0.050-0.026

0,021 0,023 0,022 0,033 0,040

- штамповым 0.026-0.015 0.029-0.019 0.024-0.015 0,036-0.022 0.041-0.031

0,019 0,023 0,018 0,029 0,038

Модуль общей деформации

(Мпа) по испытаниям:

- компрессионным 4.0-6.0 3,2-4,8 3,8-6,3 2,5-5,0 2.0-3,8

4,8 4,3 4,5 3,0 2,5

- штамповым 3.8-6.7 3.4-5.2 4.2-6.0 2.8-4.5 2.4-3.2

5,3 4,4 5,4 3,4 2,6

Коэффициент перехода ме- 0.95-1.12 1.06-1.08 1.10-0.94 1.12-0.90 1.20-0.85

жду полевыми и лаборатор- 1,10 1,01 1,2 1,15 1,04

ными испытаниями

Сопротивление сдвигу по

испытаниям:

лабораторным:

- угол внутреннего тре- 17-19 16-18 20-25 19-20 16-19

ния; 18 17 23 19 17

- сцепление МПА; 0,004-0.02 0.008-0.029 0.001-0.018 0.009-0,027 0.002-0.027

0,008 0,012 0,004 0,010 0,007

полевым

- угол внутреннего тре- 15-22 14.20 19-27 17-21 15-20

ния; 19 16 24 19 19

- сцепление Мпа 0.004-0.024 0.007-0.018 0.003-0.002 0.006-0.008 0.006-0.003

0,010 0,011 0,005 0,009 0,009

Примечание: числитель - минимальное и максимальное значения; знаме-

натель - среднее.

1.2.1.1. Изменение состава, структуры и физико-механических свойств при подтоплении застроенных территорий

Состав и физико-механические свойства лессовых пород определяются общими закономерностями развития процессов литогенеза. От них же зависит реакция пород на искусственные факторы, возникающие в результате антропогенного изменения температурно-влажностного режима и напряженного состояния массива. Степень преобразования связана с характером, интенсивностью и продолжительностью воздействия, с одной стороны, и устойчивостью породы - с другой. Основным фактором нарушения естественного состояния лессовидных суглинков является изменение режима влажности из-за неравномерной инфильтрации вод сверху и при подъеме грунтовых вод с различным химическим составом и температурой. Последствия нарушения режима подземных вод выражаются в деформациях зданий и насыпи автодорог, связанных с понижением механических свойств пород; затруднении производства земляных работ; в активизации геологических процессов - оползней и карста; в загрязнении поверхностных вод за счет разгрузки грунтовых вод.

В общей проблеме выделяются два аспекта:

1. Изучение динамики состава структуры и физико-механических свойств при подтоплении.

2. Прогностическая характеристика антропогенных изменений лессовых пород.

Изменение физико-механических свойств лессовых пород при обводнении строительных площадок освещено в целом ряде работ (Абелев Ю.М., Абе-лев М.Ю., Гавшина З.П., Храпов В.Г. и др.). В настоящее время предложен критерий оценки изменения свойств лессовых пород при обводнении - коэффициент изменчивости показателей К, представляющий отношение абсолютных значений соответствующих параметров до и после замачивания.

Методика отрабатывалась на одной из площадок Кстовского промышленного комплекса, расположенного на Приволжской возвышенности. На ней с 1951 г. были выполнены многократные инженерно-геологические исследования, а с 1960 г. начали проводиться стационарные режимные наблюдения за формированием антропогенных грунтовых вод (рис. 1.5).

С момента начала строительства предприятий наблюдается формирование техногенного водоносного горизонта в лессовидных суглинках, что связано в первую очередь с увеличением приходной статьи баланса в результате повышения инфильтрации атмосферных осадков при нарушении поверхностного стока, конденсации влаги под зданиями и асфальтовыми покрытиями, уменьшения величины испарения, инфильтрации при утечках из сооружений и водонесущих коммуникаций, дополнительных инфильтрации из прудов-отстойников, шлако-накопителей и других водоемов [109].

Несмотря на местные локальные природные особенности и различный характер проявления режимообразующих факторов и их распределение по площади, вырисовывается следующая схема процесса подтопления (рис. 1.6).

1. Накопление воды в период строительства и начала эксплуатации предприятия или жилого комплекса, когда подземные воды, в том числе антропогенного происхождения, находятся на значительной глубине, имеют точечное распространение, отличаются малой водообильностью и малой мощностью горизонта.

2. Интенсивное поднятие уровня, слияние мелких куполов в единый, ограниченный зоной значительных водопотерь в пределах промышленного предприятия или жилой застройки.

3. Стабилизация уровня, обуславливаемая равновесием приходной и расходной части баланса.

4. Растекание купола, выполаживание его вершин, слияние локальных куполов, создание единого техногенного горизонта, отражающего антропогенный фон гидрогеологической обстановки [109].

Рис. 1.6. Схема положения зеркала грунтовых вод (в гидроизогипсах) в период эксплуатации

промышленных предприятий

Такому режиму подтопления способствуют фильтрационные свойства лессовых пород, характеризующиеся фильтрационной анизотропией и низкой водоотдачей. В природных условиях лессовидные суглинки отличаются устойчивостью и выдержанностью структур по горизонтали. Породы верхнего эолово-делювиального горизонта отличаются зернисто-агрегатной структурой с не очень высокой агрегативностью. Связи смешанные коагуляционно-кристаллизационные преимущественно с небольшим преобладанием кристаллизационных участков. Структура лессовидных образований нижнего флювиог-ляциального среднеплейстоценового горизонта характеризуется повышенной агрегативностью, преимущественно кристаллизационными воднорастворимыми связями, которые обусловлены процессом вторичной карбонатизации. Через 20 лет с момента начала процесса подтопления структуры пород стали практически близкими - зернисто пленчатыми и зернисто-агрегативными со слабыми коагуляционно-кристаллизационными связями, в которых основную роль игра-

ют коагуляционные связи. Ослабление структурных связей во многом обусловлено растворением неводостойких и слабоводостойких солей. По разрезу верхнего горизонта фиксируется миграция карбонатов [109]. Движение воды вызывает вымывание карбонатов из верхних слоев и их накопление в нижней части горизонта. Распределение среднего содержания СаС03 по выделенным зонам увлажнения через 20 лет после начала процесса подтопления приведено в таблице 1.4. Выполненные разновременные определения карбонатности позволяют в среднем оценить степень снижения-повышения карбонатности и скорость процесса миграции солей по глубине и по зонам (табл. 1.3). Из таблиц видно, что средняя интенсивность выщелачивания и накопления карбонатов примерно одинакова по зонам обводнения

Таблица 1.3. Карбонатность лессовых пород

Зоны обводнения Содержание СаС03, %

Слабого увлажнения 1,56

Средней степени увлажнения 1,62

Интенсивного увлажнения 1,24

Переменного водонасыщения 6,0

Полного водонасыщения 9,35

В зависимости от видов влаги, содержащейся в лессовых породах, вся толща была разбита на шесть гидродинамических зон [109].

1. Зона природного состояния с малоподвижной и диффузной влагой; породы твердой консистенции со степенью насыщения (Бг) около 0,4.

2. Зона слабого увлажнения с незначительным количеством капиллярной воды; суглинки полутвердые, 8Г = 0,45-0,6.

3. Зона средней степени увлажнения с капиллярной влагой, заполняющей более половины пор породы преимущественно тугопластичные, степень насыщения 0,55-0,7.

4. Зона интенсивного увлажнения капиллярной водой; суглинки мягко-пластичные, = 0,75-0,80.

5. Зона переменного водонасыщения с частичным присутствием гравитационной воды, охватывает диапазон ежегодного колебания уровней грунтовых вод.

6. Зона полного водонасыщения.

Протекающие изменения состава и свойств по зонам характеризовались двумя показателями (1.1): по степени снижения или повышения параметра, который определяется по формуле:

^с Л

А1

и по скорости изменения параметров

где А] - абсолютные значения показателей на начальный отрезок времени; А2 - абсолютные значения показателей на конечный отрезок времени; 1 - время в годах. Знак "плюс" или "минус" показывает направленность процесса - повышение или понижение показателей

Таблица 1.4. Изменение карбонатности лессовых пород нижнего горизонта

Глубина отбора образца, м Карбонат-ность в природных условиях, % Карбонат-ность, % Кс К1, %/год Карбонат- ность, % Кс кг, % /год

в условиях подтопления

Через 15 лет Через 20 лет

8,0 16,9 14,0 -0,17 -0,18 6,2 -0,56 -1,5

9,0 - 10,6 - - 7,8 -0,26 -0,56

10,0 11,3 8,7 -0,23 -0,16 6,7 -0,23 -0,40

12,0 7,0 11,3 0,63 0,27 - - -

13,0 8,4 11,9 0,42 0,22 - - -

15,0 2,3 13,6 4,9 0,70 - - -

Ослабление структурных связей за счет растворения и выщелачивания легко и частично труднорастворимых солей вызывает общее понижение механических свойств лессовых пород. Физические параметры - влажность, степень влажности, плотность - меняются по мере перемещения фронта влаги.

Таблица 1.5. Изменение реакции среды рН

Горизонт Глубина, отбора образца, м В природных условиях В условиях подтопления

через 15 лет через 20 лет

Верхний 1,2 7,8 - -

2,0 - 7,6 7,1

3,0 7,1 7,8 7,9

4,0 8,6 7,7 7,7

5,0 - - 7,9

6,0 8,4 7,7 7,9

Нижний 8,0 - 7,8 7,9

9,0 - 8Д 7,9

10,0 8,8 - 7,8

12,0 8,4 - -

13,0 8,8 8,1 -

15,0 8,6 8Д -

Анализ показывает, что максимальное падение прочности отмечается в зоне переменного водонасыщения, которая является переходной от зоны аэрации к зоне полного водонасыщения. Другими словами, даже при отсутствии полного насыщения при длительном воздействии капиллярной влагой резко меняются параметры механических свойств, только ослабление структурных связей протекает более длительное время по сравнению с условиями полного насыщения (рис. 1.7) [109]. Воднорастворимые соли по всему горизонту оказались практически вынесены. Так, если до подтопления количество их составляло 0,39-1,1 %, то через 20 лет содержание легкорастворимых солей равнялось 0,0007-0,085 %. Лессовые породы нижнего горизонта отличаются значительным количеством карбонатов. Фильтрация воды через толщу в условиях полного обводнения определила частичное растворение и миграцию солей из верхней в нижнюю часть горизонта при одновременном некотором понижении реакции среды (табл. 1.5) [109]. Предварительный анализ показывает, что скорость выщелачивания в верхней зоне в последние годы значительно увеличилась, по сравнению со средней за 15-летний отрезок. Действие нейтральных или слабокислых пресных вод одновременно с перераспределением карбонатов приводит к некоторому общему снижению щелочности пород (табл. 1.5). Трансформацией захвачена не только зона полного насыщения, а все зоны, причем скорость изменений, судя по выщелачиванию карбонатов, одинакова [109]. Таким образом, активность процессов и их направленность зависят от количества воды, но

и от непрерывности и продолжительности фильтрации вод. При этом наблюдается интенсификация процесса в последние годы (табл. 1.6). Через 15 лет увеличилась скорость снижения величин удельного сцепления и угла внутреннего трения; замедлилось падение модуля деформации. Таким образом, как по верхнему, так и по нижнему горизонту лессовых пород процессы переформирования механических свойств полностью не завершились за 20-летний цикл обводнения.

Рис. 1.7. Схема зависимости степени и скорости снижения модуля деформации от увлажнения с момента начала процесса подтопления. Степень снижения: 1 - за 15 лет; 2 - за 20 лет. Скорость снижения: 3 - за 15 лет; 4 - за 20 лет

1.2.2.Суффозионно-карстовые явления

Карсты - это своеобразный продукт выветривания. Карстообразование или просто карст, связывается с растворяющей, выщелачивающей деятельностью вод. Особенно характерен он для известняков гипса и одной из специфических форм образования карста - глинистый карст. Развитие карста связывается с подземными потоками, в то или иное время циркулировавшими в толще, которые образовывают своеобразную цепь различных ходов и полостей в результате выщелачивания горных пород, нередко большой протяженности [52]. В Таджикистане широкое распространение получила одна из разновидностей

глинистого карста - это карсты в лессовых толщах. Природа этого явления связывается с легкой размываемостью пылевидных глинистых пород - это свойство они приобретают в определенных климатических условиях, - при постоянно чередующимся увлажнений и высыхания, и вследствие значительного изменения объема солей содержащихся в породе при их гидратации и высыхании, что ведет к разрушению в породе структурных связей. Распространено это явление преимущественно в долинах рек, по склонам логов, оврагов [48, 51]. Для тяжелых сооружений, карстовые полости, близко расположенные к земной поверхности, представляют собой реальную угрозу продольно-просадочных явлений. Особенно сильно столкнулись с этим явлением при строительстве автодорог Шагон-Зигар в Хатлонской области в Шурообадском районе, где приходилось даже переносить участки автомобильной дороги, т.к. затраты по засыпке образовавшихся полостей были огромны. В результате вскрытия верхнего почвенного слоя происходила инфильтрация атмосферных вод размывание структурных связей лессовых пород и смыв некоторой части солей в более низкие горизонты. Вследствие всего этого происходило обрушения перекрытия карста, что приводило в свою очередь к просадкам насыпи глубиной более 2-х метров и образованию воронок диаметром 2-3 м. Причем временной интервал различен, что в свою очередь зависит от глубины расположения карста, от генезиса лессовой породы, от инфильтрации атмосферных, поверхностных вод, и их периодичности. Вследствие чего карстовые просадочные явления происходят на автомобильных дорогах и по сей день. Встречаются и так называемые "Искусственные карсты", которые образовываются под телом водопропускных труб автомобильной дороги. В результате образования щелей в виде трещин в местах состыковки блоков трубы происходят фильтрационные потери, вследствие которых происходит образование пустот под телом трубы, и обрушение искусственных сооружений, что ведет к просадочным явлениям тела насыпи, разрушению водопропускной трубы и покрытия автомобильной дороги, что приводит к значительным затратам по их восстановлению. Высокое содержание солей в некоторых разностях лессовых пород обуславливает их внутренний размыв. Такого рода процессы, несмотря на сравнительно однообразное содержание солей в грунтах, проявляются неравномерно и локализуется на отдельных участках, местами достигая весьма значительной величины (плато Гарау-

ты). В засоленных лессовидных суглинках суффозия, особенно интенсивна при содержании глиса 10 %, происходит в две стадии. В начале фильтрационные токи воды растворяют и выносят из породы гипс, повышая в результате их химической суффозии их пористость и водопроницаемость. На второй стадии по образовавшимся пустотами выносятся частицы грунта (механическая суффозия) [7, 18]. Наиболее активно подобные явления происходят при наличии дренирующих прослоев грунта или вблизи эрозионных элементов рельефа. Методы прогноза суффозионной осадки, времени начала развития механической суффозии содержатся в рекомендациях (1975 г.) по проектировании каналов и сооружении оросительных систем на загипсованных лессовидных грунтах аривной зоны (М. Минводхоз СССР). Суффозинно-карстовые явления могут развиваться по системе реликтовых и современных трещин в лессовых породах, особенно вдоль логов, саев и др. понижений [32].

1.2.3. Оползневые явления

В горных странах, к которым относятся республика Таджикистан, обводнение лессовых территорий теми или иными источниками сильно активизируются оползневые процессы. Они широко проявляются в Гиссарской, Яванской, Оби-Киикской долинах, в предгорных районах разрушая при этом поселки, дороги, коммуникации. По особенностям механизма смещения и объему выделяют четыре типа оползней [56, 63, 75].

Оплывины - отличаются неглубоким (1,5 м) захватом пород, небольшими объемами ( 100 мЗ) и формируется на крутых склонах за счет насыщения влагой.

Поверхностные сплывы - сходные с оплывинами, поражают также склоны, в основном вогнутой формы и отличаются большой глубиной захвата пород (1,5-3,5 м) и объемом до нескольких тысяч кубических метров.

Оползни-потоки - представляют быстро протекающие средние и крупные смещения лессовых пород (десятки, сотни тысяч кубических метров) за счет промачивания верхних слоев, поверхностными, а нижних - подземными водами; к месту выклинивания последних приурочена обычно четко выраженная поверхность скольжения.

Ступенчатые (блоковые) оползни - относительно медленное смещение земляных масс происходит по нескольким поверхностным скольжениям в результате изменений влажности пород, в т.ч. при колебании уровня грунтовых вод; в их теле могут формироваться другие разновидности оползней (сложный тип).

В природных условиях по типам смещения лессовых пород в республике Таджикистан наиболее распространены поверхностные сплывы (22,8 %), оплы-вины (33,8 %) и оползни-потоки (27 %), меньше ступенчатых и оползней переходного типа (15,4 %) (см. табл. 1.7) [56, 63, 75].

Таблица 1.7. Проявление оползней различного типа ( в %) в лессовых породах Таджикинстана

Тип смещения Крутизна, град ВСЕГО

20-25 26-30 31-35 36-40 41 45 45

Оплывина - 3,2 4Д 10,8 12,6. ЗД 33,8

Поверхностный сплыв - 5,9 6,5 6,9 2,9 0,6 22,8

Оползень - поток 2,2 7,5 8,3 6,2 2,7 -

Ступенчатые оползни 5,5 5,9 1,7 1,5 0,8 - 15,4

Всего 7,7 22,5 20,6 25,5 19,0 3,7 100,0

Масштабы оползнеобразования зависят от степени увлажненности лессовых пород, по мере роста которой снижаются значения их сдвиговых параметров. Склоны северной экспозиции, где снежный покров тает медленнее и впитывается почвой полнее в 6-7 раз больше поражены оползнями, чем южные.

Контактные оползни - проявляются в тех случаях, когда лессы подстилаются породами коренной основы, за счет скольжения мелкоземов по их водонепроницаемой кровле образуются контактные оползни и происходят они как правило весной, достигая при этом внушительных размеров. Примером такого смещения может служить оползень поток объемом 300 тыс. мЗ в долине р. Кы-зылау, под которым в мае 1969 г. был погребен пос. Гурдара, а в 1994 г. пос. Шарора. При смачивании же лесса устойчивость и прочность его резко снижается, откосы теряют устойчивость. При подтоплении откосов возникают мощные оползни в виде так называемых сколов при просадке (рис. 1.8). Скол при просадке обычно вызывается отдавливанием из толщи откоса или из ее основания слабых размягченных пород, стечением из толщи гидродинамичных неус-

тойчивых пород (каменная соль, гипс и т.д.), резкопросадочных лессовых пород. Характерной чертой единого нарушения является преобладание (по крайней мере на ранней стадии развития процесса) вертикальной составляющей деформации, т.е. опускание блока перед его боковым смещением [56, 63, 75]. Данная форма оползневого проявления связывается со смещением, часть на пологих склонах, покровных образований обычно четвертичного возраста. Поверхность скольжения, секущая массив подстилающих пород, отсутствует. Покровные оползни по своей природе и форме проявления весьма разнообразны и наиболее обычны и часты. С точки зрения своего развития, покрывные оползни можно разделить на две категории: автохтонные и аллохтонные (рис. 1.9).

Рис. 1.8. Сколы при просадке

Рис. 1.9. Оползание (покровные оползни)

Автохтонные оползни (первичные) связываются с потерей устойчивости молодых но возрасту образований, оставшихся в своем дооползневом периоде на месте своего образования. Для автохтонных образований наиболее характерных лесс и лессовые породы, а также аллювиальные отложения в аккумулятив-цых террасах в виде суглинков и глин.

К аллохтонным оползневым явлениям (вторичные) следует относить оползни, возникающие и развивающиеся в толще покровных отложений, уже переместившихся по тем или иным причинам вниз по склону. К этим образованиям (аллохтонным) должны быть отнесены, в первую очередь: деллювий, как продукт выветривания смещающийся по горным склонам и оползневые массы (оползневые деллювий) на склонах вообще [56, 63, 75].

1.2.4. Просадочность лессовых оснований

Просадочность являющаяся основным свойством лессовых пород, проявляется в ходе их увлажнения и требует основного внимания. Факторы, оказывающие влияние на просадочность, подразделяются на: геологические, гидрогеологические, метрологические, петрографические, физические свойства, геологический фактор и гидрогеологический фактор. Просадочность лессовых пород во всех рассматриваемых нами районах взаимосвязана с их генезисом. В вопросах генезиса лессовых пород принято различать две стороны:

- характер седиментации исходного материала;

- особенности приобретения им специфических свойств, в т.ч. просадоч-ных, присущих этих породам.

Первой стороне большое внимание уделял Г.А.Мавлянов, считая, что для каждого генетического типа лессовых пород характерны определенные инженерно-геологические свойства [50]. Согласно подобной точке зрения, получившей распространение среди среднеазиатских исследователей лессов, наибольшей просадочностью обладают пролювиальные, а также эоловые лессы, менее просадочны делювиальные, элювиальные, аллювиально-пролювиальные лессовидные породы, в то время как аллювиальные и озерные, а также деградированные эоловые, пролювиальные и делювиальные лессы не просадочны. Исходя из подобной концепции, основной задачей изысканий является определение генетического типа лессовых пород, дающего ключ к оценке их инженерно-

геологических характеристик. Формирование генетических типов зависит от подготовки исходного мелкоземистого материала, который входит в состав моренных отложений в высокогорной области, делювия на склонах, элювия на различных коренных породах. Кроме того, мелкоземистая масса образуется на предгорных равнинах в результате перетерания крупнообломочного материала временными водотоками и в руслах рек; она подготавливается в пустынях Кы-зылкум и Каракум, откуда выносится ветром и отлагается на равнинах, в предгорной и горной зонах (Мавлянов и др., 1970). Лессовые породы, отложившиеся в результате деятельности только одного геологического процесса, в условиях Средней Азии встречаются редко; как правило, разные геологические процессы сочетаются в эквивалентных масштабах или при преобладании одного из них. В процессе переотложения пылеватой массы из данного генетического типа может образоваться один или несколько других, каждому из которых будут присуди определенные физико-механические свойства. Наиболее широким распространением по мнению Г.А.Мавлянова, пользуются мощные пролювиальные лессы в пределах предгорных равнин. В горах делювиальные лессовидные породы покрывают склоны возвышенностей, элювиальные - пологие водораздельные пространства, где в условиях слабой эрозии сохраняются и эоловые лессы. В долинах крупных рек на террасах развиты, в основном, аллювиальные лессовидные породы. Дальнейшее изменение свойств генетических однотипных лессовых пород происходит под воздействием естественных (климат, особенно атмосферное увлажнение, повышение грунтовых вод и т.д.) или искусственных (орошение, водохозяйственное строительство) факторов [50].

В литогенезе лессов Южно-Таджикской депрессии большее значение, чем об этом говорится в литературе, играло эоловое осадконакопление. Последнее связано с местными ветрами западного или юго-западного направлений, сопровождающихся пыльной бурей и сухой мглой (афганец). Воздушный поток несет огромное количество пыли; мощность запыленного воздуха может достигать 35 км. Оседание пыли происходит очень медленно, т.к. ветер через сутки стихает и наблюдается штиль. В Гиссарской долине пыльные бури повторяются 2-4 раза в году, в Яхсуйской и Дангаринской - 6, в низовьях Кафирнигана их число возрастает до 24 [88]. Источниками пыли, приносимой пыльными бурями, являются пустыни Средней Азии, а также Ирана и Афганистана, Крупные частицы по-

еле бури оседают в первую очередь, а более мелкие длительное время переносятся ветрами в средних слоях атмосферы. Через сутки после начала пыльной бури в Дангаринской долине была собрана осаждавшаяся пыль [88]. За одни сутки ее выпало 0,07 кг/м2, а за 7 дней мглы оседает около 2-4 т/га. При такой интенсивности выпадения материала и повторяемости 2-3 раза в году, для накопления метрового слоя требуется 1,6-2,3 тыс. лет, что говорит о переносе эоловым путем такого количества пыли, которое достаточно для аккумуляции мощных лессовых толщ. После бури, в дальнейшем глинистость материала росла. Пыль вместе с продуктами выветривания коренных пород дождевыми водами, временными потоками, реками переносилась и переоткладывалась, а часть ее формировала эоловые лессы, широко развитые на водоразделах. В зависимости от преобладания того или иного агента образовались различные генетические типы лессовых пород [93]. Формирование такой прочности и создание условий недоуплотненности грунтов по отношению к повышавшемуся природному давлению объясняется сохранением низкой естественной влажности пород. Последняя в течение всего периода существования просадочного слоя постоянно была ниже критических значений, что привело не только к консервации недоуплотненности, но и ее многократному усилению за счет новых наслоений. Геохимические, почвенные, палинологические и другие данные по Таджикистану говорят в пользу представленного механизма формирования просадочных свойств в аридных климатических условиях. Смягчение аридности и рост увлажненности приводил к повышению естественной влажности грунтовых сверх критических параметров влажности, уплотнению грунтов в нижележащих горизонтах при наслоении новых за счет роста Рпр и потере лессами просадочных свойств [93]. Подобный гинезис просадочности лессовых пород подтвержден экспериментально в МГУ (Королев, Еремина, 1986). Первоначально несвязанный лессовый порошок при периодической гидратации и дегидратации приобрел аутогезионную прочность, сохранив при этом высокую пористость (4561%); усадка и снижение пористости наблюдались лишь при гидратации образцов до влажности 10%. В условиях аридного климата возникновение аутогези-генного сцепления между частицами пыли происходило аз счет циклических суточных и сезонных колебаний температуры и влажности воздуха, конденсации и испарения влаги на поверхности частиц, а также насыщения эолового

осадка влагой капиллярным путем. При этом рыхлый пылеватый осадок приобретал сцепление, не утрачивая высокопористую структуру.

Экспозиция склонов при прочих равных условиях влияет на степень увлажнения лессовых пород, их состав и свойства. Особенно велики различия на склонах, где образуется устойчивый снежный покров постепенно сходящий по мере усиления солнечной радиации. Роль водного режима зоны аэрации не ограничена глубиной периодического промачивания пород тающим снегом и дождевыми осадками. Он оказывает решающее влияние на всю зону аэрации, определяя в ней степень влажности пород. Как правило, на южных склонах лессы имеют меньшую плотность и влажность и более высокую просадочность, чем на северных. Такие различия отмечались в Дангаринской, Южной части Гис-сарской, Кызылсу-Яхсуйской долинах (Сквалецкий, 1965, Сквалецкий, Хасанов, 1970). На султанабадском плато просадочность лессовидных суглинков при природном давлении на сопоставимых глубинах на северных склонах в 4-9 раз меньше, чем на южных. На этом массиве более высокое увлажнение привело к выщелачиванию солей, уплотнению грунтов на северных склонах и сказалось

»Sk

на показателях плотности пород (различия на одних и тех же глубинахрк от 0,04

л

до 0,09 г/см ), их прочности (на южной стороне выше на 1,3-3,0%), содержании воднорастворимых соединений (в 7,5-20 раз) [88]. Местами лессовые породы на северных склонах теряют устойчивость, и в них формируются оползни. Распределение по глубине плотности, влажности, просадочности на склонах возвышенностей разной экспозиции в Дангаринской долине подтверждают вышеуказанную закономерность (рис. 1.10). Наиболее существенно положение склона сказывается на просадочности и мощности просадочного слоя. Так, на северных склонах максимальное значение Gnpi достигает 0,088 на глубине 14 м, в то время как на южных в интервале глубин от 13 до 18 м в среднем равно 0,105. Мощность просадочного слоя в первом случае не превышает 28 м, а во втором составляет 35-36 м.

Крутизна склонов также влияет на характер впитывания влаги в грунты. С уменьшением уклонов местности условия для фильтрации осадков более благоприятны, особенно на распаханных землях; на крутых же участках почвенный слой промачивается хуже, чем объясняется различная влажность лессовых пород на близких глубинах. Так, в Яванской долине на двух склоновых участках

крутизной 18 и 38 градусов естественная влажность в среднем отличалась на 2,4 %, что обусловило разную плотность грунтов. На крутом склоне значения пористости были на 1,5 % выше, чем на пологом, причем в первом случае лессы рыхлого сложения (уск = 1,29-1,34 г/см3) отмечались в интервале 4-12 м, а во втором наблюдался постепенный рост плотности (на 0,03г/см3 на каждые 5 м) по мере углубления. Соответственно этому значения агпр1 на крутосклонном участке были выше почти вдове (0,105 и 0,064) [88].

Нг.,

о

5 10 _ 15 . 20 _ 25 _ 30 _ 35 _ 40

5 10 15 1/У, %

0 4 8 12 а

прЬ%

пз пц

1,3 1,4 1,5уск>г/сно 45 50 55 п, %

Рис. 1.10. Сопоставление свойств лессовых грунтов Дангаринской долины на северных (1) и

южных (2) склонах возвышенностей

Эпюры засоления лессовых грунтов на склонах разной крутизны, как правило, различны. На крутых участках содержание воднорастворимых соединений часто меняется по вертикали диспульсивно, в соответствии с условиями отложения мелкоземистого материала, а на пологосклонных, где естественная влажность выше и условия для перемещения солей более благоприятны, верхняя часть профиля обычно выщелочена, соли концентрируются в основании разрезов и общее их содержание в лессовой толще - ниже. Подобная картина наблюдалась с Яхсуйской и Дангаринской долинах, на Сельбургском водохранилище и в других районах Юго-Западного Таджикистана [88].

Микрорельеф местности вызывает локальные изменения состава и свойств лессовых грунтов, иногда довольно существенные. Так, на массиве Ташрабад на водоразделе предгорных возвышенностей в седловине мощность просадочного слоя была в 1,8, а расчетная просадка в 3,5 раза меньше, чем на

соседних вершинах (Нпр - 21 и 38 м, Snp - 81 и 279 см), что объясняется эрозией и уничтожением на седловине верхней части лесовой толщи. Соответственно различались значения относительной просадочности, плотности, пористости. Влияние микрорельефа изучено на плато Алимтай, где широкие бессточные понижения, образовавшиеся вследствие суффозии и карста в подстилающих лессы гипсах, чередуются с пологосклонными мягкими возвышенностями высотой до 20 м. Климат полупустынный (Кув = 0,26), количество осадков А = 383 мм. Разрез представлен однородными лессами, постепенно переходящими глубже 5070 м в окаменевшие (рис. 1.11). Мощность лессовой толщи по данным бурения 143-169 м. Контакт с постилающими гипсами резкий, без переходных слоев; в отдельных случаях (скв. 129) лессы залегают на маломощной (3 м) коре выветривания, образованной обломками гипса с суглинистым заполнителем. В дне понижений естественная влажность лессов на 5-7 % выше, чем на буграх, по мере углубления различия растут (рис. 1.11). В центре некоторых котловинок на глубинах 18-32 м образовались маломощные (2-4 м) водоносные слои (верховодка), водоупором служат более плотные разности лессов. Для формирования локального водоносного горизонта типа верховодки необходимо условие [98]:

WIffl>KB (1.2)

где Whh - инфильтрационное питание, м/сут; Кв - коэффициент фильтрации временного водоупора. Лессы становятся водоупором, если их плотность (Уск) достигает 1,54-1,60 г/см3, а пористость не превышает 40,5-42,5% (рис. 1.11); водопроницаемость их по опытным данным составляет 0,03-0,05 м/сут. Зная, что площадь водосбора больше площади распространения верховодки (F) в 135150 раз (в тех котловинках, где формируется водоносных слой), можно определить долю атмосферных осадков (&н), идущих на инфильтрационное питание [98]:

150F х (А.365) х KbF, (1.3)

Решая неравенство (1.3) получим &н 0,21-0,35. В условиях высокой испаряемости (Ео = 1476 мм) доля осадков, идущих на питание верховодки, довольно велико, что объясняется разрывом между периодами выпадения их основной

части (зима и весна) и максимального испарения. Соблюдение неравенства (1.2) является основным условием формирования водоносного горизонта в лессовой толще [98].

[|м 1,2 1,4 у™, г/см3

12.

1В_

24_

1 \ \ 1

\

\ к \ ч

1 к \

\ *

О 5 10 15 20 25 !Л!, %

1 / / 1 ! 1

/ ' , >

1 г /

/ 1 1 1 1

1 /

40 45 50 п, %

1 1

\ 1 1

\ \ 1 ^ \

\ 1 ч 1

1 \

N

Л

/

Заключение диссертации по теме «Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей», Кадыров, Мурод Нарзибоевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. При проектировании и строительстве автомобильных дорог в условиях Таджикистана весьма часто возникает необходимость расположения конструкций земляного полотна на лессовых основаниях. При этом на долю регистрируемых нарушений стабильности и прочности дорожных конструкций автомобильных дорог, построенных на лессовых отложениях, приходится 12 % всех случаев разрушения дорог, происходящих из-за различных форм проявления геодинамических процессов.

2. Основной причиной разрушений дорожных одежд и земляного полотна, если а его основании залегают лессовые грунты, являются просадочные процессы, обусловленные с одной стороны значительной пористостью лессовых грунтов в их естественном состоянии, а с другой - фактором дополнительного увлажнения оснований за счет нарушения условий водоотвода поверхностных вод либо за счет развития поливного земледелия в полосе отвода.

3. Полевыми наблюдениями было установлено, что в ряде случаев после завершения просадочных процессов лессовых оснований земляного полотна, развиваются длительные слабозатухающие во времени пост просадочные деформации осадки земляного полотна.

4. Экспериментальными исследованиями на физических и математических моделях было установлено, а на реальных участках автомобильных дорог инженерно-геологическими методами подтверждено, что при увлажнении лессовых оснований земляного полотна, происходящим по схеме инфильтрации поверхностных вод в полосе отвода, происходит постепенное увлажнение лессовой толщи с образованием "сухого" ядра лессового грунта под подошвой насыпи.

5. Физическим и математическим моделированием с использованием МКЭ установлено, что величина и конфигурация "сухого" ядра в основании насыпи определяются: шириной насыпи по низу, вертикальной и горизонтальной водопроницаемостью лессовой толщи, глубиной расположения грунтовых вод и мощностью лессовых отложений.

При достаточно значительной мощности лессовых отложений, превосходящих ширину насыпи в 1,5 и более раз, происходит смыкание зон увлажнения под "сухим" ядром, а его очертание может быть аппроксимировано цилиндрической поверхностью.

6. Установлено теоретически и экспериментально на физической модели и II II подтверждено, что при наличии увлажненной лессовой толщи под сухим ядром, является возможность развития во времени длительных деформаций земляного полотна за счет его постепенного погружения совместно с сухим ядром в вязкую увлажненную грунтовую среду.

7. Теоретически и методами математического моделирования выявлены основные закономерности развития во времени деформаций вязкого погружения дорожной конструкции и определена роль ее конструктивных параметров и реологических свойств грунта. Установлена значительная роль в затухании процесса вязкого погружения дорожной конструкции Архимедовой силы.

8. Разработаны рекомендации по предотвращению к стабилизации деформаций дорожных конструкций, происходящих за счет вязкого их погружения в лессовую толщу в постпросадочном периоде.

125

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кадыров, Мурод Нарзибоевич, 1998 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абелев М.Ю. Строительство промышленных и гражданских сооружений на слабых водонасыщенных грунтах. М., 1983, - 247 стр.

2. Адилов И. Исследование просадочных деформаций лессовых грунтов при свободном замачивании (на примере строительства второй очереди Таш-канала УзССР). Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. (481) Ташкент, 1971, - 26 стр.

3. Под рук. Алиева С.К. Республиканские строительные нормы. Инструкции по применению инженерных противопросадочных мероприятий при строительстве автомобильных дорог и сооружений на лессовых грунтах. РСН-28-90 Госстрой АзССР. Баку, 1990, - 79 стр.

4. Ананьев В.Р., Хуртин А.Н. Материалы III Межведомственного совещания по мелиоративной гидрологии и инженерной геологии. М., ВНИИГиМ, 1976, вып. IV, - 41 стр., "О методике прогноза деформаций с учетом фактора длительной фильтрации".

5. Аникин B.C. Расчет просадки лессовых грунтов в основаниях зданий и сооружений на основе модели упрочнающегося упругопластического тела. Автореферат диссертации к.т.н. (05.23.02) Азерб. Инж.-стр. институт, Баку, 1983, - 26 стр.

6. Ананьев В.П. К вопросу строительства на лессовых грунтах. Журнал Инженерная геология. 1984, № 5, стр. 3-8.

7. Ахмадов Х.М., Ковеленко B.C. Развитие эрозионных процессов в Таджикистане и борьбе с ними. Обзорная информация. Душанбе: ТаджикНИИ, НТИ 1984, 24 стр.

8. Балаев Л.Г., Богданов И.Я. Теоретические основы инженерной геологии. Социально-экономические аспекты. Стр. 209 - 215 ст. Борьба с просадоч-ными процессами и явлениями. М., Недра, 1985.

9. Бадаев Л.Г. О просадочных и суффозионно-пластических деформациях лессовых пород Центрального Предкавказья. В кн.: Просадочные деформации лессовых пород Центрального Предкавказья. М., АН СССР, 1963, стр. 34.

10. Рабочая книга по прогнозированию. Отв. Ред. Бестужев - Лада И.В. М., 1982, Мысль, 430 стр.

11. Вариниченко Г.М. Расчетный прогноз просадочных деформаций лессовых грунтов в условиях природного загружения. Инж. геология, 1985, № 3, стр. 39-44.

12. Вариниченко Г.М. Прогноз просадочных деформаций при совместном воздействии природных и дополнительных нагрузок. Инж. геология, 1986, № 4, стр. 58-64.

13. Васильевский A.A. Расчет увлажненных естественных и искусственных оснований на просадочных грунтах. Автореферат на соискание ученой степени к.т.н. (05.03.02) НИИ строительных конструкций. Киев, 1987, 14 стр.

14. Ведерников В.В. Исследование и расчет инфильтрации воды в почвогрун-тах естественного сложения при орошении. Автореферат дис. на соискание ученой степени к.т.н. (06.01.02), М., 1975, 23 стр. Московский гидромелиоративный институт.

15. Визначення: прогнозування просадочних лессових грунпв. Зб1рник К., 1972, 29 стр. (т-во "Знания" УССР).

16. Виноградова Г.Н. Материалы Межведомственного совещания по мелиоративной, гидрогеол. и инженерной геологии. М., ВНИИГиМ, вып. 3, 1972, стр. 156. Ст. Исследование процесса уплотнения лессовых грунтов при длительном замачивании в компрессионном приборе.

17. Волошин И.И. Тезисы докладов Всесоюзной конференции в г. Ростов-на-Дону. стр. 126 - 129. Тезис доклада: Теоретические и методические проблемы повышения качества и эффективности инж. геологич. исследова-

ний. Издательство Ростовского инженерно-строительного института, 1980, (О определении относительной просадочности лессовых пород по комплексу косвенных признаков мет. строит.).

18. Гидрогеология и инженерная геология. Сборник статей. Душанбе, АН.Тадж.ССР, 362 стр. институт геологии.

19. Глухов И.Г. Журнал Гидротехника и мелиорация 1956, № 10 стр. 9-13. Ст. Фильтрация воды из каналов и просадочные явления на полях.

20. Под редакцией Гольдштейна М.Н., Глушко В.Т. и др. Механика земляного полотна и оснований Межвуз. Сборник научных трудов (Днепропетровский институт ж/д транспорта им. М.И. Калинина, кафедра "Тоннели, основания и фундаменты"). Днепропетровск, 1986, 98 стр.

21. Государственный стандарт союза ССР. Грунты. Классификация ГОСТ 25100-95, М., "Издательство стандартов", 1995, 30 стр.

22. Задачи механики природных процессов. Под ред. Григоряна С.С., Красса М.С. М., МГУ, НИИ Механики 1983, стр. 47 - 64.

23. Дзекцер Е.С., Певзнер JI.M. Движение влаги в ненасыщенных породах, осложненное процессом просадки. Труды ПНИИИС, 1971, т. 10 стр. 54 -61.

24. Диковский А.П. Автоматизированный косвенный прогноз просадочности лессовых пород. Автореферат дис. на соис. уч. степени к.г.м.н. ВСЕГИНГЕО 1982, 19 стр.

25. Диковский A.JI. Прогноз просадки лессовых пород. Качество и эффективности различных методов. Инженерная геология, № 6, стр. 12 - 18, 1984.

26. Джафаров P.M. Миграция влаги в лессовых породах при предпостроеч-ном замачивании и осушении. Автореферат к.г.м.н. (04.00.09), М., 1976, 24 стр. (Госстрой Производственный НИИ по инж. изысканиям в строительстве).

27. Жернов И.Е. и др. Новое в исследовании влаго и солеперекоса в зоне аэрации. Киев, 1979, 22 стр. Инж. изыскания в строительстве. Общество "Знание" УССР.

28. Зарецкий Ю.К. Вязкопластичность грунтов и расчеты оснований. М., Стройиздат, 1988, 350 стр.

29. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М., Мир, 1975, 480 стр.

30. Изменение инж. геолог, свойств лессовых пород в связи с орошением. (На примере средней части долины р. Зеревшан). Автореферат дис. на соискание уч. степени к.г.м.н. (126). Ташкент, 1971, 26 стр. (АН УзССР, Институт гидрогеол. и инж. геол.).

31. Инженерная геология СССР, Средняя Азия. М., МГУ, т. УП, 1978, 350 стр.

32. Кадыров Э.В. Лессовые породы: Происхождение и строение, свойства. Ташкент. УзССР, 1979, 166 стр.

33. Касимов А., Хамраев М. Развитие орошения земель Советского Таджикистана. Душанбе, Ирфон, 1985, 189 стр.

34. Казарновский В.Д. Синтетические текстильные материалы в транспортном строительстве. М., Транспорт, 1984, 158 стр.

35. Козловская Н.С., Мезенцев Б.И. Определение водопроницаемости лессовидных грунтов по их влажности на пределе текучести. Журнал Гидротехника и мелиорация, 1978, № 5, стр. 3-11.

36. Комаров И.С. и др. Многомерный статистический анализ в инж. геологии. М., Недра, 1976. 199 стр.

37. Королев A.B., Еремина О.Н. К вопросу о формировании аутогезионного сцепления в лессовых грунтах в связи с их просадочностью. Журнал Инж. геология, 1986, № 2, стр. 50 - 57.

38. Костик Г.Е. Опыт прогнозирования просадки лессовых пород методом инженерно геологических аналогий. Автореферат дис. на соискание уч. степени к.г.м.н. (04.00.07). Одесса, 1975, 23 стр.

39. Костик Г.Е. Опыт прогнозирования просадки лессовых пород методом аналогии. Кишинев, Штиница, 1978.

40. Котельникова Н.Е. Закономерность миграции водорастворимых соединений и их инж. - геол. значение. (На примере Яванской долины). Автореферат на соискание уч. степени к.т.н. М., ПНИИИС, 1979, 24 стр.

41. Кригер Н.И. Лесс. Формирование просадочных свойств. М., Наука, 1986, 132 стр.

42. Кригер Н.И., Чумаченко А.Н. О распределении в лессовых породах просадочных свойств на глубине. В кн.: Проблемы инж. геол. Таджикистана. Душанбе, 1972, стр. 49 - 54.

43. Кригер H.H., Котельникова Н.Е., Лаврусевич С.Е. Закономерности формирования просадочных свойств Средней Азии и Казахстана. М., Наука, 1981, 132 стр.

44. Кригер H.H., Причины закономерности в распространении просадочных пород. Тр. ПНИИИС, 1970, т. 4. стр. 225 - 364.

45. Кругов В.И., Галицкий В.Г., Мусаэлян A.A. Уплотнение просадочных грунтов. М., Стройиздат, 1974.

46. Кругов В.И. Расчет фундаментов на просадочных грунтах. М., Стройиздат, 1972, 176 стр.

47. Кузьминов М.П. Механика лессовых грунтов Средней Азии. НПО Узбек-гидрогеология. Ташкент, Фан, 1976, 143 стр.

48. Кузьминов М.П. Механика лессовых грунтов Средней Азии. Ташкент, Фан, 1976.

49. Лысенко М.П. Лессовые породы. Л., Недра, 1978, 208 стр.

50. Мавлянов Г.А., Исламов А.И., Умарова М.Р. Формирование и распространение различных генетических типов лессовых пород. В кн.: Труды Международного симпозиума по литологии и генезису лессовых пород. Ташкент, Фан, 1970, т. 1, стр. 148 - 153.

51. Маматкулов М.М. Некоторые закономерности развития суффозионных процессов в лессовых породах Средней Азии. В кн.: Инж.-геол. процессы, явления и охрана среды лессовых территорий. Ташкент, Фан, 1985, стр. 85 -90.

52. Маслов H.H. Основы инженерной геологии и механики грунтов. М., Высшая школа, 1982, 511 стр.

53. Минервин A.B., Королев В.А. Влияние температуры на гидрофильность и просадочность лессовых пород. Журнал Инж.-геол., 1984, № 3, стр. 20 -34.

54. Могалов А.П., Халиков А.Х., Олимов Х.О. Динамика увлажнения и про-садочные деформации. Гидротехника и мелиорация, 1981, № 3, стр. 41 -42.

55. Могалов И.П., Колмаков A.A. Разграничение видов деформаций и их величина при увлажнении лессовых просадочных грунтов. В кн.: Материалы III Межведомственного совещания по мелиоративной гидрогеологии и инженерной геологии. М., ВНИИГиМ, 1972, вып. III, стр. 158 - 161.

56. Муродов Х.Я. Метод оценки устойчивости склонов для выбора положений трассы и проектного решения плана автомобильной дороги в горной местности: Диссертация, канд.техн. наук. М., СоюздорНИИ, 1993, рукопись.

57. Мусаэлян A.A., Лаврусевич Л.В. Некоторые результаты исследований по-слепросадочных деформаций грунтов при динамических воздействиях. В кн.: Инж. геол. основы сейсмического микрорайонирования. Ташкент, Фан, 1977.

58. Мусаэлян A.A. О просадочных деформациях лессовых грунтов при циклических нагрузках. В кн.: Гидрогеол. и инж. геол. аридной зоны СССР. Вып. 10, ч. II, Ташкент, Фан, 1969, стр. 65 - 81.

59. Мустафаев A.A. Теоретические основы процесса увлажнения лессовых грунтов. В кн.: Вопросы механики просадочных грунтов. Баку, 1967, (Уч. записки, т. 4, (12) (Азерб. политех, инст.).

60. Мустафаев A.A. Основы просадочных грунтов. М., Стройиздат, 1978.

61. Нафти Абдель Рахман Хаджи, Абдель Фаттах Юсеф. Закономерность просадки и ползучести лессовых грунтов при различных значениях уплотняющего давления и влажности. Автореферат дис. на соис. уч. степ, к.т.н. (01.02.07) (Азерб. инжен. строит, институт), Баку, 1986, 24 стр.

62. Нешатаева А.Н. Инфильтрация при дискретной подаче воды в песчаный грунт. Автореферат на соискание уч. степ, к.т.н. (05.14.09), Ленингр. политехи. институт им. М.И.Калинина, Л., 1988, 16 стр.

63. Ниязов P.A. Оползни в лессовых породах в Юго-Восточной части Средней Азии. Ташкент, Фан, 1974, 184 стр.

64. Новосельский С.Н. Решение некоторых краевых задач влагопереноса при наличии источника орошения. Автореферат на соискание уч. степ. канд. физмат, наук (01.02.05), Киев, 1982, 23 стр.

65. Нуралиев А. Использование методов натурного подобия для решения задач гидромелиоративного прогнозирования. Автореферат дис. на соискание уч. ст. к.г.м.н. (04.00.06), Ташкент, 1981, 25 стр. В подзаголовке: Министерство геологии УзССР. Производственное объединение "Узбекгид-рогеология", инститтут гидрогеологии и инж. геологии.

66. Олимов Х.О. Исследование динамики влажности и просадок лессовых почвогрунтов в процессе орошения (на примере освоения Яванской долины ТаджССР). Автореферат дис., Ташкент ТИИМСХ, 1983, 20 стр.

67. Патраков А.Н. Прогноз просадки лессовых грунтов от собственного веса при замачивании через скважину. Автореферат дис. на соиск. уч. степени к.т.н. (05.23.02). Всесоюзный НИИ, Проектно-изыскательский и конструк-торско-технологический институт оснований и подземных сооружений им. Н.М.Герсеванова. М., 1990, 25 стр.

68. Пашаев Эльбрус Паша-оглы. Прогноз просадки лессовых грунтов при подъеме уровня подземной воды. Автореферат дис. на соиск. уч. степ, к.т.н. (05.23.02), Азерб. инж. строит, институт, Баку, 1988, 23 стр.

69. Певзнер Л.М. К вопросу о построении математической модели процесса движения влаги в просадочных лессовых грунтах. В кн.: Вопросы строительства гидротехнических сооружений на просадочных грунтах. Баку, АзПИ, 1969, стр. 162 - 165.

70. Певзнер Л.М. Вопросы математического моделирования инфильтрации влаги в лессовых просадочных грунтах. Автореферат дис. на соиск. уч. степ, к.т.н. М., ВНИИГиМ, 1971, 21 стр.

71. Певзнер Л.М. Экспериментальные теоретические исследования движения влаги в лессовых просадочных грунтах. Материалы Межведомственного совещания по мелиоративной гидрологии и инженерной геологии. Минск, 1971, т. 1.

72. Отв. редакт. д.г.м.н. проф. Попов В.В. Механика грунтов. Лессовые грунты Таджикистана (Сборник статей). Душанбе, Дониш, 1966, 119 стр.

73. Попова З.А. Исследование грунтов для дорожного строительства. М., Транспорт, 1985, 125 стр.

74. Попсуенко И.К. Исследование взаимодействия уплотненных массивов лессовых грунтов с окружающим их лессовым грунтом естественной структуры при просадке его от собственного веса. Автореферат дис. на соискание уч. степ, к.т.н. (05.23.02), М., 1978, 23 стр.

75. Преснухин В.И. Типы оползней Таджикистана. Душанбе, Дениш, 1972, стр. 147 - 154.

76. Рекомендация по методике строительных свойств структурно неустановившихся грунтов при подтоплении (ПНИИИС) Гостроя СССР, М., Стройиздат, 1984, 153 стр.

77. Розовский Л.Б., Зелинский И.П. Инж.-геол. прогнозы и моделирование. Одесса, ОГУ, 1975, 115 стр.

78. Савватеев С.С. Методы прогноза деформаций и размывов просадочных лессовых грунтов. Инж. геол., 1986, № 2, стр. 44 - 49.

79. Таджикистан (природа и природные ресурсы). Душанбе, Дониш, 1982, 601 стр. (отв. редакт. Саидмурадов Х.М.).

80. Сапаров А. Просадочность орошаемых территорий (на примере некоторых районов Узбекистана). Автореферат дис. на соиск. уч. степени к.м.г.н. (04.00.07). Ташкент, 1977, 22 стр.

81. Сборник норм и правил проектирования и строительства на просадочных грунтах. Госстрой СССР, Главстройнаука, М., 1984, 254 стр.

82. Сергеев Е.М., Трофимов В.Т. Влияние человека на литосферу в процессе инж. хозяйственной геологии. В кн.: Теорет. основы инж. геол. Соц. экономии. аспекты. М., Недра, 1985, стр. 14 - 27.

83. Сергиенко И.В. и др. Математическое моделирование и исследование процессов в неординарных средах. Киев, Наукова Думка, 1991, 432 стр. АН УССР. Институт кибернетики им. В.М. Глушко.

84. Сквалецкий E.H. Просадки на орошаемых землях Таджикистана. Гидротехника и мелиорация. 1966, № 5, стр. 40 - 50.

85. Сквалецкий E.H. Уплотнение просадочных грунтов замачиванием в Таджикистане (обзор). Душанбе, ТаджикИНТИ, 1968, 39 стр.

86. Сквалецкий E.H. Свойства лессов на большой глубине. Докл. АН СССР, сер. Геол. 1970, т. 191, № 1, стр. 207 - 211.

87. Сквалецкий E.H., Хасанов И.Р. Деформации земляных плотин на проса-дочном лессовом основании. В кн.: Проблемы инженерной геологии Таджикистана. Душанбе, Дониш, 1972, стр. 92 - 108.

88. Сквалецкий E.H., Хасанов И.Р. К вопросу о формировании свойств лессовых пород Южно-Таджикской депрессии. Труды Международного симпозиума по литологии и генезису лессовых пород. Ташкент, Фан, 1970, т. 1, стр. 312-320.

89. Сквалецкий E.H. О начальных показателях просадочности. В кн.: Проблемы инж. геол. Таджикистана. Душанбе, Дониш, 1972, стр. 55 - 72.

90. Сквалецкий E.H. К оценке достоверности прогнозов просадочности на лессовых территориях. В кн.: Материалы III Межведомственного совещания по мелиоративной гидрогеологии и инж. геологии. М., ВНИИГиМ, 1976, в вып. IV, стр. 227 - 238.

91. Сквалецкий E.H. Влияние глубины выемки на просадочные деформации. Журнал Гидротехника и мелиорация, 1978, № 5, стр. 34 - 37.

92. Отв. ред. Сквалецкий E.H. Временные указания по расчету просадок при создании выемок в лессовых грунтах для условий ТаджССР. Минводхоз ТаджССР. М., ВНИИГиМ, 1981.

93. Сквалецкий E.H., Бадаев A.JI., Воронина JI. Формирование инж. геол. свойств лессовых пород в условиях длительного увлажнения. В кн.: Радиационные методы и средства в мелиорации. М., ВНИИГиМ, 1982, стр. 90- 106.

94. Сквалецкий E.H. К количественному прогнозу послепросадочного уплотнения лессовых грунтов. В кн.: Инж. геол., 1983, в № 2, стр. 48 - 58.

95. Сквалецкий E.H., Сафарова В.Н. К определению достоверности прогноза просадочности. В кн.: Проблемы инж. геол. в связи промышленно-гражданским строительством и разработкой месторождений полезных ископаемых (Тезисы докладов V Всесоюзной конференции). Свердловск, Стройиздат, 1984, т.1, стр. 280 - 283.

96. Сквалецкий Е.Н., Запорожченко Э.В., Хуртин А.Н. Методы прогноза по-слепросадочного уплотнения. В кн.: Современные методы инж. изысканий для целей мелиорации. Душанбе, Дониш, 1984, стр. 148 - 154.

97. Сквалецкий Е.Н. инженерно-геологическая характеристика лессовых грунтов в связи с послепросадочным уплотнением. Журнал Инж. геология, 1985, № 3, стр. 45 - 54.

98. Сквалецкий Е.Н. Инж. геол. прогнозирование и охрана природной среды. Душанбе, 1988, Донеш, АН ТаджССР. Всесоюзный ордена Труд. Краен. Знамени НИИ гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костокова. 260 стр.

99. Scott E.J., Hanks R.J. Solution of the One-dimensional Diffusion Equation for Exponential and linear diffusisity Functions by rower series applied to maisture flow in soils. Soil - Science, 1962, v. 94, № 95.

100. СНиП 2.02.01 - 83. M., Стройиздат, 1985.

101. Song E.X. Elasto-plastic consolidation under seady and cyclic loads. Diss -Delft, 1990, 145 p.

102. Таптунова B.A. Исследование микроструктуры уплотненных лессовых грунтов. В кн.: Закрепление и уплотнение грунтов в строительстве (Тезисы докладов на X Всесоюзном научно-техническом совещании). М., Стройиздат, 1983, стр. 166 - 168.

103. Tungsheng L. Loess in China. China ocean press. 1988 - XX , 224 p. (Springer ser in physical environment; NS)

104. Тахиров И.Г. Аварии зданий и сооружений на лессовых просадочных грунтах в сейсмических условиях Таджикистана. Госплан ТаджССР. ТНИИНТИ, Душанбе, 1989, 61 стр.

105. Тахиров И.Г. и др. Определение фильтрационных параметров лессовых пород в зоне аэрации. Душанбе, 1992, 119 стр. Мин-во экономики и финансов респ. Таджикистан. Таджик НИИ НТИ, технико-экономические исследования.

106. Трофимов В.Т., Бондаренко B.C., Яковлев М.И., Горский М.Р. Результаты моделирования формирования просадочности у аллювиальных просадоч-ных грунтов. Журнал Инженерная геология, 1986, № 4, стр. 21 - 29.

107. Ухов С.Б. Скальные основания гидротехнических сооружений. М., Энергия, 1975, 211 стр.

108. Felix В. Метод конечных элементов в задачах вязкоупругости и вязкопла-стичности (пер.) Laboratoire central des pots et chaussees, rapport de veclierch, 1983, № 123 p. 1 - 56.

109. Финаев И.В., Домрачев Г.И., Рудченко Э.Г. Инженерно-геологическая оценка лессовых пород. М., Недра, 1985, 144 стр.

110. Хайме Н.М., Пырченко В.Л. Количественная оценка относительной просадочности лессовых пород по комплексу косвенных признаков с помощью метода статистического анализа. В кн.: Математические методы в инженерной геологии горных пород. М., Стройиздат, 1974, стр. 138 - 148.

111. Цытович H.A. Инженерный метод прогноза осадок фундамента. М., Стройиздат, 1988, 118 стр. ,

112. Шестаков B.M. Динамика подземных вод. М., МГУ, 1979, 368 стр.

113. Шредер Л.Р. Исследование влияния инфильтрационного питания на территорию оросительных систем с применением моделирования на ЭЦВМ. Автореферат дис. на соискание уч. степ, к.т.н. (04.00.06). М., 1981, 20 стр.

уа:юрлш ЯЛ£Я&£7 БА ХОЧЛГНИ РОЛИ

1 тум :\уряи точикистон

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА И ДОРОЖНОГО хозяйств. РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН

ш. Душанбе, кучан .лини .14 Т-'Л : 21 -17-1?, 21-2!-27 , 25-24-14 Ф.:кс : 21-20-03

г. Душжй, улица лйни 14 Т>л : 21-17-13, 21-21-27, 21-24ПД Фахс : 21-20-03

д. г. //. $$ г.

СПРАВКА

о виедрешп! результатов по теме. «Прогноз осадок во времени дорожных насыпей напросадочных лессовых грушах в условтшх'.пошгвного земледелия Таджикистана».

Практтжа использования ршупьтатов исследования показала, эффективность пред-гюжснных ржомендаций. Разработанная метода-пса позволяет достаточно надёжно выявлять наиболее весомые факторы. оказывающие наибольшее влияние на скорость и величину осадш тела насыпи в переувлажненное лессовое основание участка автомобильной дорога Душанбе - Курган-Тюбе.

Рокомедздщш, разработанные- на основе многофакторного анализа, позволили де-ленаправленно планировать мероприятия для: достижения дшггальной стабильности тела насыпи.

Методика позволяет определять характер мqюrф^¡ШI•iй> целесообразных для под-дq:^жaкия дорожных условий на уровне, обеотечтаающем относительную горопл'ск-ную способность.

|Ф. М.Мухитдино