Дослідження хімічної суфозії в піщаних та суглинитих грунтах і її вплив на стійкість основ інженерних споруд
Наведено результати експериментальних досліджень кінетики розчинення та виносу солі з нез'вязного грунту. На підставі експериментальних досліджень отримано залежність між коефіцієнтом розчинення мінералу і швидкістю фільтрації та початковим об'ємним вмістом солі в грунті. Також наведено ре...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Прикладна гідромеханіка |
|---|---|
| Datum: | 2014 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут гідромеханіки НАН України
2014
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116471 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Дослідження хімічної суфозії в піщаних та суглинитих грунтах і її вплив на стійкість основ інженерних споруд / А.І. Білеуш, М.Г. Бугай, В.Л. Фрідріхсон, В.В. Кривоног // Прикладна гідромеханіка. — 2014. — Т. 16, № 2. — С. 17-26. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-116471 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Білеуш, А.І. Бугай, М.Г. Фрідріхсон, В.Л. Кривоног, В.В. 2017-04-28T11:43:54Z 2017-04-28T11:43:54Z 2014 Дослідження хімічної суфозії в піщаних та суглинитих грунтах і її вплив на стійкість основ інженерних споруд / А.І. Білеуш, М.Г. Бугай, В.Л. Фрідріхсон, В.В. Кривоног // Прикладна гідромеханіка. — 2014. — Т. 16, № 2. — С. 17-26. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 1561-9087 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116471 624.131.37, 624.131.537 Наведено результати експериментальних досліджень кінетики розчинення та виносу солі з нез'вязного грунту. На підставі експериментальних досліджень отримано залежність між коефіцієнтом розчинення мінералу і швидкістю фільтрації та початковим об'ємним вмістом солі в грунті. Також наведено результати дослідження міцності засолених грунтів на приладі крутіння. Отримано, що міцність грунтів значно зменшується до початку розвитку суфозії та виносу солей тільки в наслідок підвищення вологості грунту. Таке зменшення міцності в залежності від початкової щільності грунту може перевищувати 50%. Доведено, що при хімічній суфозії відбувається порушення мікроагрегатної структури грунтів, яке викликає зменшення їх міцності в зоні зсуву. У природних умовах таке явище суттєво впливає на пружно-деформований стан грунтів та призводить до зменшення стійкості основ інженерних споруд, схилів, дамб і штучних укосів. Приведены результаты экспериментальных исследований кинетики растворения и выноса соли из несвязного грунта. На основании экспериментальных исследований получена зависимость между коэффициентом растворения минерала и скоростью фильтрации и начальным объемным содержанием соли в грунте. Также приведены результаты исследований прочности засоленнях грунтов на приборе кручения. Получено, что прочность грунтов значительно уменьшается до начала развития суффозии и выноса солей только в результате повышения влажности грунта. Такое уменьшение прочности в зависимости от начальной плотности грунта может превышать 50%. Доказано, что при химической суффозии происходит нарушение микроагрегатной структуры грунтов, которое вызывает уменьшение их прочности в зоне сдвига. В естественных условиях такое явление существенно влияет на упруго-деформованное состояние грунтов и приводит к уменьшению устойчивости оснований инженерных сооружений, склонов, дамб и искусственных откосов. Presented are the results of experimental research on the kinetics of dissolution and salt removal from non-cohesive soil. Experimental research show relationship between mineral dissolution coefficient and speed of filtration and starting volume content of ground salt. Also presented are the results of tests of strength of saline soils with torsion device. It was determined that ground coat rigidity significantly decreases before the development of subsoil erosion and salt erosion only as a result of ground coat wetness increase. Such a rigidity decrease depending on starting ground coat rigidity can be more than 50%. It is proven that the chemical suffusion leads to changes in micro-aggregate soil structure, which causes a decrease in their strength in the shear zone. Under natural conditions, this phenomenon leads to a decrease in the stability of the foundations of engineering structures, slopes, dams and artificial slopes. uk Інститут гідромеханіки НАН України Прикладна гідромеханіка Науковi статтi Дослідження хімічної суфозії в піщаних та суглинитих грунтах і її вплив на стійкість основ інженерних споруд Исследование химической суффозии в песчаных и суглинистых грунтах и ее влияние на устойчивость оснований инженерных сооружений Research of chemical suffusion sandy and loamy soils and its influence on the stability of bases of engineering structures Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Дослідження хімічної суфозії в піщаних та суглинитих грунтах і її вплив на стійкість основ інженерних споруд |
| spellingShingle |
Дослідження хімічної суфозії в піщаних та суглинитих грунтах і її вплив на стійкість основ інженерних споруд Білеуш, А.І. Бугай, М.Г. Фрідріхсон, В.Л. Кривоног, В.В. Науковi статтi |
| title_short |
Дослідження хімічної суфозії в піщаних та суглинитих грунтах і її вплив на стійкість основ інженерних споруд |
| title_full |
Дослідження хімічної суфозії в піщаних та суглинитих грунтах і її вплив на стійкість основ інженерних споруд |
| title_fullStr |
Дослідження хімічної суфозії в піщаних та суглинитих грунтах і її вплив на стійкість основ інженерних споруд |
| title_full_unstemmed |
Дослідження хімічної суфозії в піщаних та суглинитих грунтах і її вплив на стійкість основ інженерних споруд |
| title_sort |
дослідження хімічної суфозії в піщаних та суглинитих грунтах і її вплив на стійкість основ інженерних споруд |
| author |
Білеуш, А.І. Бугай, М.Г. Фрідріхсон, В.Л. Кривоног, В.В. |
| author_facet |
Білеуш, А.І. Бугай, М.Г. Фрідріхсон, В.Л. Кривоног, В.В. |
| topic |
Науковi статтi |
| topic_facet |
Науковi статтi |
| publishDate |
2014 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Прикладна гідромеханіка |
| publisher |
Інститут гідромеханіки НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Исследование химической суффозии в песчаных и суглинистых грунтах и ее влияние на устойчивость оснований инженерных сооружений Research of chemical suffusion sandy and loamy soils and its influence on the stability of bases of engineering structures |
| description |
Наведено результати експериментальних досліджень кінетики розчинення та виносу солі з нез'вязного грунту. На підставі експериментальних досліджень отримано залежність між коефіцієнтом розчинення мінералу і швидкістю фільтрації та початковим об'ємним вмістом солі в грунті. Також наведено результати дослідження міцності засолених грунтів на приладі крутіння. Отримано, що міцність грунтів значно зменшується до початку розвитку суфозії та виносу солей тільки в наслідок підвищення вологості грунту. Таке зменшення міцності в залежності від початкової щільності грунту може перевищувати 50%. Доведено, що при хімічній суфозії відбувається порушення мікроагрегатної структури грунтів, яке викликає зменшення їх міцності в зоні зсуву. У природних умовах таке явище суттєво впливає на пружно-деформований стан грунтів та призводить до зменшення стійкості основ інженерних споруд, схилів, дамб і штучних укосів.
Приведены результаты экспериментальных исследований кинетики растворения и выноса соли из несвязного грунта. На основании экспериментальных исследований получена зависимость между коэффициентом растворения минерала и скоростью фильтрации и начальным объемным содержанием соли в грунте. Также приведены результаты исследований прочности засоленнях грунтов на приборе кручения. Получено, что прочность грунтов значительно уменьшается до начала развития суффозии и выноса солей только в результате повышения влажности грунта. Такое уменьшение прочности в зависимости от начальной плотности грунта может превышать 50%. Доказано, что при химической суффозии происходит нарушение микроагрегатной структуры грунтов, которое вызывает уменьшение их прочности в зоне сдвига. В естественных условиях такое явление существенно влияет на упруго-деформованное состояние грунтов и приводит к уменьшению устойчивости оснований инженерных сооружений, склонов, дамб и искусственных откосов.
Presented are the results of experimental research on the kinetics of dissolution and salt removal from non-cohesive soil. Experimental research show relationship between mineral dissolution coefficient and speed of filtration and starting volume content of ground salt. Also presented are the results of tests of strength of saline soils with torsion device. It was determined that ground coat rigidity significantly decreases before the development of subsoil erosion and salt erosion only as a result of ground coat wetness increase. Such a rigidity decrease depending on starting ground coat rigidity can be more than 50%. It is proven that the chemical suffusion leads to changes in micro-aggregate soil structure, which causes a decrease in their strength in the shear zone. Under natural conditions, this phenomenon leads to a decrease in the stability of the foundations of engineering structures, slopes, dams and artificial slopes.
|
| issn |
1561-9087 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116471 |
| citation_txt |
Дослідження хімічної суфозії в піщаних та суглинитих грунтах і її вплив на стійкість основ інженерних споруд / А.І. Білеуш, М.Г. Бугай, В.Л. Фрідріхсон, В.В. Кривоног // Прикладна гідромеханіка. — 2014. — Т. 16, № 2. — С. 17-26. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT bíleušaí doslídžennâhímíčnoísufozíívpíŝanihtasuglinitihgruntahííívplivnastíikístʹosnovínženernihsporud AT bugaimg doslídžennâhímíčnoísufozíívpíŝanihtasuglinitihgruntahííívplivnastíikístʹosnovínženernihsporud AT frídríhsonvl doslídžennâhímíčnoísufozíívpíŝanihtasuglinitihgruntahííívplivnastíikístʹosnovínženernihsporud AT krivonogvv doslídžennâhímíčnoísufozíívpíŝanihtasuglinitihgruntahííívplivnastíikístʹosnovínženernihsporud AT bíleušaí issledovaniehimičeskoisuffoziivpesčanyhisuglinistyhgruntahieevliânienaustoičivostʹosnovaniiinženernyhsooruženii AT bugaimg issledovaniehimičeskoisuffoziivpesčanyhisuglinistyhgruntahieevliânienaustoičivostʹosnovaniiinženernyhsooruženii AT frídríhsonvl issledovaniehimičeskoisuffoziivpesčanyhisuglinistyhgruntahieevliânienaustoičivostʹosnovaniiinženernyhsooruženii AT krivonogvv issledovaniehimičeskoisuffoziivpesčanyhisuglinistyhgruntahieevliânienaustoičivostʹosnovaniiinženernyhsooruženii AT bíleušaí researchofchemicalsuffusionsandyandloamysoilsanditsinfluenceonthestabilityofbasesofengineeringstructures AT bugaimg researchofchemicalsuffusionsandyandloamysoilsanditsinfluenceonthestabilityofbasesofengineeringstructures AT frídríhsonvl researchofchemicalsuffusionsandyandloamysoilsanditsinfluenceonthestabilityofbasesofengineeringstructures AT krivonogvv researchofchemicalsuffusionsandyandloamysoilsanditsinfluenceonthestabilityofbasesofengineeringstructures |
| first_indexed |
2025-11-26T02:05:55Z |
| last_indexed |
2025-11-26T02:05:55Z |
| _version_ |
1850607738427539456 |
| fulltext |
НАУКОВI СТАТТI ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2014. Том 16, N 2. С. 17 – 26
УДК 624.131.37, 624.131.537
ДОСЛIДЖЕННЯ ХIМIЧНОЇ СУФОЗIЇ В ПIЩАНИХ
ТА СУГЛИНИСТИХ ҐРУНТАХ I ЇЇ ВПЛИВ
НА СТIЙКIСТЬ ОСНОВ IНЖЕНЕРНИХ СПОРУД
А. I. Б IЛ ЕУ Ш, М. Г. Б У Г АЙ, В. Л. Ф РIД Р IХС ОН, В. В. К Р И ВО Н О Г
Iнститут гiдромеханiки НАН Україны, Київ
03680 Київ – 180, МСП, вул. Желябова, 8/4
igmggs@ukr.net
Одержано 07.04.2014
Наведено результати експериментальних дослiджень кiнетики розчинення та виносу солi з нез’вязного ґрунту. На
пiдставi експериментальних дослiджень отримано залежнiсть мiж коефiцiєнтом розчинення мiнералу i швидкiстю
фiльтрацiї та початковим об’ємним вмiстом солi в ґрунтi. Також наведено результати дослiдження мiцностi
засолених ґрунтiв на приладi крутiння. Отримано, що мiцнiсть ґрунтiв значно зменшується до початку розвитку
суфозiї та виносу солей тiльки в наслiдок пiдвищення вологостi ґрунту. Таке зменшення мiцностi в залежностi вiд
початкової щiльностi ґрунту може перевищувати 50 %. Доведено, що при хiмiчнiй суфозiї вiдбувається порушення
мiкроагрегатної структури ґрунтiв, яке викликає зменшення їх мiцностi в зонi зсуву. У природних умовах таке
явище суттєво впливає на пружно–деформований стан ґрунтiв та призводить до зменшення стiйкостi основ
iнженерних споруд, схилiв, дамб i штучних укосiв.
КЛЮЧОВI СЛОВА: хiмiчна суфозiя, розчинення, винос солей, мiцнiсть ґрунтiв
Приведены результаты экспериментальных исследований кинетики растворения и выноса соли из несвязного грунта.
На основании экспериментальных исследований получена зависимость между коэффициентом растворения мине-
рала и скоростью фильтрации и начальным объемным содержанием соли в грунте. Также приведены результаты
исследований прочности засоленных грунтов на приборе кручения. Получено, что прочность грунтов значительно
уменьшается до начала развития суффозии и выноса солей только в результате повышения влажности грунта. Такое
уменьшение прочности в зависимости от начальной плотности грунта может превышать 50 %. Доказано, что при
химической суффозии происходит нарушение микроагрегатной структуры грунтов, которое вызывает уменьшение
их прочности в зоне сдвига. В естественных условиях такое явление существенно влияет на упруго–деформованное
состояние грунтов и приводит к уменьшению устойчивости оснований инженерных сооружений, склонов, дамб и
искусственных откосов.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: химическая суффозия, растворение, вынос соли, прочность грунтов
Presented are the results of experimental research on the kinetics of dissolution and salt removal from non-cohesive
soil. Experimental research show relationship between mineral dissolution coefficient and speed of filtration and starting
volume content of ground salt. Also presented are the results of tests of strength of saline soils with torsion device. It was
determined that ground coat rigidity significantly decreases before the development of subsoil erosion and salt erosion
only as a result of ground coat wetness increase. Such a rigidity decrease depending on starting ground coat rigidity can
be more than 50 %. It is proven that the chemical suffusion leads to changes in micro-aggregate soil structure, which
causes a decrease in their strength in the shear zone. Under natural conditions, this phenomenon leads to a decrease in
the stability of the foundations of engineering structures, slopes, dams and artificial slopes.
KEY WORDS: chemical suffusion, dissolution, salt removal, ground coat
ВСТУП
При оцiнках стiйкостi основ споруд, укосiв чи
схилiв значну увагу при iнженерно–геологiчних
дослiдженнях придiляють виявленню iнженерно–
геологiчних елементiв порiд, в яких при певних
умовах можуть розвиватись механiчнi чи хiмiчнi
суфозiйнi процеси. Проектування об’єктiв у таких
умовах проводять на основi спецiальних iнженер-
них i iнженерно–геологiчних дослiджень, якими
встановлюють можливiсть прояву суфозiї, визна-
чають величину, характер i iнтенсивнiсть протiка-
ння суфозiйних процесiв. При цьому велика увага
придiляється вдосконаленню методiв визначення
водопроникностi i мiсцевої фiльтрацiйної стiйкостi
ґрунтiв, на яких зводяться споруди, або ж ґрунтiв,
якi використовуються як будiвельний матерiал.
Експериментальнi дослiдження, якi проведено
в провiдних наукових органiзацiях колишнього
СРСР (САНИИРИ, Институт сооружений АН
Узб.ССР, ВНИИВОДГЕО, МГУ, ГрузНИИГиМ,
ВНИИГ, ТНГИСГЭИ, СоюздорНИИ [1–4]), пока-
зали, що присутнiсть в ґрунтах водорозчинної со-
лi як в твердому, так i в розчинному станi об-
умовлює особливi фiзико-механiчнi якостi ґрунтiв
в порiвняннi з незасоленими ґрунтами. Такi ґрун-
ти пiд дiєю фiльтрацiйного потоку розсолюються
i в подальшому змiнюють свої фiзико-механiчнi
властивостi [5].
Опiр зсуву. Опiр зсуву дуже засолених ґрунтiв
c© А. I. Бiлеуш, М. Г. Бугай, В. Л. Фрiдрiхсон, В. В. Кривоног, 2014 17
ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2014. Том 16, N 2. С. 17 – 26
(до 10 % солей) залежить, головним чином, вiд
щiльностi та вологостi:
1) водонасиченi ґрунти при об’ємнiй вазi сухо-
го ґрунту γс<1.7 т/м3 характеризуються опором
зсуву на 10–15 % меншим, нiж такi ж незасоленi
ґрунти;
2) при γс<1.7 т/м3 легкорозчиннi солi, незале-
жно вiд їх кiлькостi, майже не впливають на ве-
личину опору зсуву;
3) гiпс посилює опiр зсуву;
4) у ґрунтах, якi вилуговуються, опiр зсуву за-
лежить вiд їх щiльностi та вологостi.
Стисливiсть i просадка. Легкорозчиннi со-
лi як у твердому станi, так i у виглядi розчинiв
сприяють стисливостi ґрунтiв; важкорозчиннi со-
лi гальмують цей процес.
В засолених ґрунтах легкого й середнього гра-
нулометричного складу розчинення та винос со-
лей сприяють зростанню додаткової осадки ґрун-
ту, яку визначають експериментальним шляхом по
кривiй осiдання вилуженого ґрунту, який знаходи-
ться пiд тиском i гiдравлiчним напором.
В режимi фiльтрацiї ненасиченою маломiнера-
лiзованою ґрунтовою водою в засолених ґрунтах
спостерiгається сольова суфозiя, яка може спри-
чинити механiчну суфозiю.
Основнi закономiрностi розсолення
ґрунтiв. Iнтенсивнiсть процесу змiни фiзико-
механiчних характеристик засолених ґрунтiв при
фiльтрацiї визначається швидкiстю розчинення
солей i виносу їх з ґрунту.
Дослiдження А.Е. Орадовської (ВНИИ ВО-
ДГЕО) вилуговування гiпсу при фiльтрацiї в
породах, в яких гiпс знаходиться в дисперсно-
розподiленому станi, показали, що при розсоленнi
такого ґрунту в напрямку фiльтрацiйного потоку
протягом деякого часу утворюються три зони:
I – зона, де сiль уже винесена, тобто об’ємний
вмiст гiпсу в ґрунтi ζ = 0, а концентрацiя гiпсу у
фiльтруючiй водi C = Co, де Co – концентрацiя
гiпсу у водi на входi;
II – активна зона, в межах якої вiдбувається роз-
чинення i винос гiпсу з ґрунту i поступове насиче-
ння фiльтруючої води гiпсом. В цiй зонi 0 ≤ ζ ≤ ζo
i Co ≤ C ≤ Cн, де ζo – початковий об’ємний вмiст
гiпсу в ґрунтi, Cн – концентрацiя при насиченнi
гiпсом фiльтруючої води;
III – зона невилуженої породи, через яку прохо-
дить насичена гiпсом вода (C ≈ Cн), де вiдсутнє
розчинення i зберiгається початковий вмiст гiпсу
(ζ = ζo).
Розглянута модель перемiщення гiпсу фiльтру-
ючим потоком, для якої характерна чiтка границя
мiж зоною I, яка витискає, i зоною II, яка витиска-
ється, характеризує конвективний масоперенос як
гiдравлiчний перенос фiльтрацiйним потоком.
Згiдно прийнятої моделi, швидкiсть вилугову-
вання засоленого ґрунту визначається швидкiстю
перемiщення нижньої границi зони I, тобто швид-
кiстю збiльшення товщини вилуженого ґрунту.
При сталiй швидкостi фiльтрацiї в однорiдно за-
гiпсованих ґрунтах ця границя перемiщується рiв-
номiрно зi швидкiстю розсолення νроз, яка визна-
чається за формулою
vроз =
k (Cн − Co) vф
ζoγгiп
, (1)
де γгiп – об’ємна вага гiпсу, г/см3; νф – швидкiсть
фiльтрацiї, см/с; Cн, Cо – концентрацiя в г/см3;
k – експериментальний коефiцiєнт, який дорiвнює
1.26.
В реальних гiдрогеологiчних (гiдрохiмiчних)
умовах конвективний перенос супроводжується
молекулярно–дифузними процесами. Сукупнiсть
двох видiв переносу описується поняттям конве-
ктивної (або фiльтрацiйної) дифузiї, процес якої
обумовлює накладення молекулярної дифузiї на
гiдравлiчне (конвективне) перемiщення розчину.
Процес формування хiмiчного складу пiдземних
вод є гетерогенним, тому що в його основi лежить
мiжфазова взаємодiя в системi "пiдземна вода–
порода" i включає декiлька стадiй:
• перенос речовини до поверхнi;
• хiмiчна або фiзична взаємодiя на границi роз-
межування фаз;
• вiдвiд утвореної в результатi взаємодiї речови-
ни в об’єм розчину [6].
При аналiзi процесiв масопередачi, коли є мiж-
фазова взаємодiя в зовнiшньодифузнiй областi,
використовують узагальнене рiвняння, яке отри-
мано на основi градiєнтного закону Фiка:
Q = β (Cs − Co) , (2)
де Q – питомий потiк речовини через одиницю по-
верхнi шару розчину, який безпосередньо конта-
ктує з твердою фазою, за одиницю часу, г/см2·с;
Cs −Co – рiзниця концентрацiй речовини в конта-
ктному шарi розчину i в його об’ємi; β – коефiцiєнт
масовiддачi.
Замiсть коефiцiєнта масовiддачi β вводять кое-
фiцiєнт масопередачi ρ, а замiсть Cs приймають
концентрацiю насиченого розчину Cн, який рiвно-
важний за компонентами, що дослiджуються, з да-
ною твердою фазою.
Приведенi вище коефiцiєнти β i ρ – не фi-
зична константа, а кiнетична характеристика,
яка узагальнює сумарний ефект конвективного
18 А. I. Бiлеуш, М. Г. Бугай, В. Л. Фрiдрiхсон, В. В. Кривоног
ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2014. Том 16, N 2. С. 17 – 26
i молекулярно-дифузного масопереносу, а також
гетерогенної взаємодiї. Величина останньої зале-
жить вiд багатьох змiнних i визначається в основ-
ному експериментальним шляхом.
В кiнцевому виглядi рiвняння (2) можна запи-
сати таким чином:
Q = ρ (Cн − Co) . (3)
При проведеннi експериментальних дослiджень
хiмiчної суфозiї засоленого ґрунту, результати
яких наводимо нижче, була прийнята модель кон-
вективної дифузiї.
Мета дослiдження – вивчення впливу засолен-
ня ґрунту на його фiзико-механiчнi властивостi, в
першу чергу опору зсуву, i кiнетики розчинення та
виносу солi з ґрунту.
Експериментальнi дослiдження хiмiчної
суфозiї
В якостi ґрунту було взято дрiбнозернистий пi-
сок, а в якостi добре розчинного мiнералу – сiль
NaCl. Для вiдповiдностi гранулометричного скла-
ду солi гранулометричному складу дрiбнозерни-
стого пiску сiль було попередньо просiяно крiзь
сито 0.63 мм. Готувались зразки ґрунту з вмiстом
солi за вагою ξ = 5, 10 i 15 %.
Сумiш ґрунту закладали в фiльтрацiйний при-
лад типу Дарсi дiаметром 100 мм в сухому ста-
нi i пошарово ущiльнювали, доводячи до товщини
зразка в межах h = 52–56 мм i об’ємної ваги γ =
= 1.66–1.75 г/см3.
За допомогою важiльної системи на зразок за-
давали тиск σ = 0.11 МПа i пiсля стабiлiзацiї де-
формацiї зразка, яка фiксувалась iндикатором ча-
сового типу з точнiстю 0.01 мм, приступали до за-
мочування зразка. Замочували зразок знизу до-
гори максимально насиченим розчином NaCl кон-
центрацiєю Cн = 36 % або 0.36 г/см3 (розчинили
36 г NaCl в 100 см3 чистої води) [6].
Пiсля завершення замочування зразка пiдклю-
чали систему подачi води кiмнатної температури.
Процес розсолення проводили при фiльтрацiї в на-
пiрному режимi знизу догори. Сталу швидкiсть
фiльтрацiї пiдтримували за допомогою регулято-
ра швидкостi. Вiдбiр проб фiльтрату для контро-
лю процесу розсолення в залежностi вiд швидко-
стi фiльтрацiї проводили за певнi промiжки часу
∆ti = 15–23 хв., концентрацiю фiльтрату визнача-
ли за допомогою завчасно витаруваного ареоме-
тра.
В процесi дослiдження фiксували: момент пiд-
ходу чистої води до нижньої границi зразка, який
приймали за початок розсолення зразка; момент
виносу iз зразка насиченого розчину, який був за-
трачений на замочування зразка; момент, коли у
фiльтратi фiксували концентрацiю C = 0, який
приймали за закiнчення процесу розсолення зраз-
ка.
За результатами дослiджень отримано графiчнi
залежностi (рис. 1–4).
Рис. 1. Графiк залежностi
∆hi
hn
i
= f
( ∑
∆ti
T
)
:
1 – ξ = 5 % солi; 2 – ξ = 10 % солi; 3 – ξ = 15 % солi
Рис. 2. Графiк залежностi
∆qi
G
= f
(∑
∆ti
T
)
:
1 – ξ = 5 % солi; 2 – ξ = 10 % солi; 3 – ξ = 15 % солi
Як бачимо з залежностi
∆hi
hn
i
= f
(∑
∆ti
T
)
, рис.
1, величина деформацiї засоленого ґрунту зале-
жить вiд вмiсту солi в зразку. Тут ∆hi = hn
i − hi;
∆ti = ti+1−ti; hi – товщина зразка на момент ti; hn
i
– товщина зразка на момент початку розсолення;
T – тривалiсть процесу розсолення зразку. Пiдсум-
ковi результати дослiдження зразкiв приведено в
таблицi.
При 5 % вмiсту солi в зразку за вагою величина
деформацiї складає 3.8–4.2 % вiд початкової тов-
щини зразка, при 10 % – зразок стискається на
8.1 %, при 15 % – на 16 % (табл.). Для порiвнян-
ня, при фiльтрацiї чистої води через незасолений
А. I. Бiлеуш, М. Г. Бугай, В. Л. Фрiдрiхсон, В. В. Кривоног 19
ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2014. Том 16, N 2. С. 17 – 26
Табл. 1. Результати дослiдження деформацiї зразкiв грунтiв
Характеристика зразка Стиснення (осадка) зразка, Кiнцева
мм/% об’ємна вага
Початковий Початкова Початкова Пiсля На момент Пiсля зразка,
вмiст солi в об’ємна товщина при замочування, початку розсолення,
зразку по вага, розсолення,
вазi ζ, % γ, г/см3 σ = 0.11 МПа hзам hроз hроз γ, г/см3
5 1.75 53.3 0.94/1.8 1.46/2.7 1.96/3.8 1.72
5 1.67 56.1 0.9/1.6 2.0/3.6 2.38/4.2 1.66
5 1.66 56.4 0.7/1.2 1.87/3.3 2.36/4.2 1.65
10 1.71 53.7 0.8/1.5 2.50/4.6 4.37/8.1 1.68
15 1.66 56.1 1.44/2.6 3.3/5.9 9.0/16 1.68
При замочуваннi i фiльтрацiї чистою водою
0 1.69 54.2 0.18/0.53 0.215/0.4 1.70
Рис. 3. Графiк залежностi
∆hi
hn
i
= f
(
∆qi
G
)
:
1 – ξ = 5 % солi; 2 – ξ = 10 % солi; 3 – ξ = 15 % солi
Рис. 4. Графiк залежностi
ω
νф
= f (ζi) :
1 – ξ = 5 % солi; 2 – ξ = 10 % солi; 3 – ξ = 15 % солi
дрiбнозернистий пiсок величина деформацiї остан-
нього складає 0.4 %.
При засоленостi зразка 5 % основна деформа-
цiя вiдбувається ще до моменту початку розсоле-
ння. На цей момент вона становить 74–84 % вiд її
кiнцевого значення (в момент повного розсолення
зразка). При засоленостi зразка 10 % величина де-
формацiї на момент початку розсолення становить
57 % вiд її кiнцевого значення, а при засоленостi
15 % величина деформацiї становить 36.7 % вiд її
кiнцевого значення.
Слiд вiдмiтити, що пiсля розсолення ґрунту йо-
го об’ємна вага у порiвняннi з початковою величи-
ною змiнюється в межах ± 1 %.
На рис. 2 наведено залежнiсть виносу солi iз
зразка в часi
∆qi
G
= f
(∑
∆ti
T
)
, яка має асимпто-
тичний характер, що характеризує нерiвномiрний
винос солi iз зразка в часi. Тут ∆qi = G −
∑
qi,
∑
qi – кiлькiсть солi, яку винесло з зразка фiль-
тру за перiод
∑
ti; G – загальна кiлькiсть солi в
зразку. Кiлькiсть розчиненої солi, яка виноситься,
залежить вiд її вмiсту в зразку: при 15 % – max,
при 5 % – min.
Дослiди не показали прямої залежностi мiж
об’ємом виносу солi i величиною стиснення, рис.
3.
Кiнетика розчинення мiнералу NaCl пiдпадає
пiд поняття конгруентного розчинення, тобто спо-
стерiгається проста дисоцiацiя речовини в розчинi
на iони NaCl ↔ Na+ + Cl−.
Такий мiнерал як NaCl має зовнiшньо-дифузний
механiзм розчинення. Основний закон його розчи-
нення може бути описаний таким виразом [6]:
Q = ω (Cн − Ci) , (4)
де ω – коефiцiєнт швидкостi розчинення, який
залежить вiд кiнетичного механiзму розчинення,
см/с; Cн – концентрацiя при насиченнi розчину,
Cн = = 0.36 г/см3; Ci – концентрацiя реально-
го розчину, г/см3; Q – питомий потiк речовини з
одиницi площi поверхнi розчинення, г/см2· с.
20 А. I. Бiлеуш, М. Г. Бугай, В. Л. Фрiдрiхсон, В. В. Кривоног
ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2014. Том 16, N 2. С. 17 – 26
Вiдомо, що процес конгруентного розчинення
залежить вiд швидкостi течiї пiдземних вод, то-
му що збiльшення швидкостi течiї пiдземних вод
призводить до збiльшення конвективної дифузiї i,
як наслiдок, – до бiльш активного вiдводу про-
дуктiв розчинення, тобто прискорює розсолення
ґрунту. В кiнцевому пiдсумку концентрацiя речо-
вини, що розчиняється, зменшується, а це призво-
дить до збiльшення рiзницi величини недонасиче-
ння (Cн − Ci), яка є рухомою силою процесу роз-
чинення [6].
Враховуючи, що процес розсолення залежить не
тiльки вiд швидкостi фiльтрацiї, а i вiд багатьох
змiнних (наприклад, вiд вмiсту солi в ґрунтi ξ, pис.
2), запишемо рiвняння (4) в такому виглядi:
Q
Cн − Ci
= ω (5)
i по експериментальним даним побудуємо залеж-
нiсть ω/νф = f (ζi), по якiй визначимо функцiо-
нальну залежнiсть коефiцiєнта швидкостi розчи-
нення вiд швидкостi фiльтрацiї νф i вмiсту солi в
ґрунтi ζi.
Залежнiсть ω/νф = f (ζi) (рис. 4) може бути
описана степеневою функцiєю y = axb.
Методом найменших квадратiв були визначенi
параметри a i b для зразкiв з рiзним початковим
вмiстом солi по вазi:
– при ξ = 5 % a = 0.02, b = 1.5;
– при ξ = 10 % a = 0.015, b = 1.5;
– при ξ = 15 % a = 0.008, b = 1.85.
В кiнцевому виглядi процес розчинення мiнера-
лу NaCl в зразку i розсолення останнього можна
записати рiвнянням
Q = aνфζb
i (Cн − Ci) , (6)
де значення коефiцiєнтiв a = 0.008–0.02 i b = 1.5–
1.85 залежить вiд початкового об’ємного вмiсту со-
лi в ґрунтi.
Вплив хiмiчної суфозiї на таку фiзико-
механiчну характеристику ґрунту, як опiр зсуву,
було експериментально дослiджено на приладi
крутiння [7].
Методика проведення дослiдiв включала пiдго-
товку зразка певної щiльностi i вологостi та до-
слiдження його мiцностi на зрiз у приладi крутi-
ння. Дослiди проводили при такiй самiй величи-
нi вертикальних стискуючих напружень, при яких
виконано дослiди по розсолюванню ґрунту пiд дi-
єю фiльтрацiї ґрунтових вод.
Нижче, на рис. 5–9, наведено результати окре-
мих дослiдiв по визначенню мiцностi ґрунту в за-
лежностi вiд низки факторiв: щiльностi, засолено-
стi, фiльтрацiї та iн.
На рис. 5–7 представлено результати дослiджень
на мiцнiсть дрiбного пiску в залежностi вiд кiль-
костi солi в ґрунтi. На графiках, де наведено ре-
зультати дослiджень, площину графiкiв розбито
на три зони. В зонi 1 дослiди проводили при не-
значнiй незмiннiй вологостi ґрунту. Пiсля досягне-
ння в дослiдi граничного стану ґрунту, коли опiр зi
збiльшенням деформацiї практично не змiнював-
ся, пiдключали установку по замочуванню ґрунту
(зона 2). Замочування проводили насиченим роз-
чином солi з метою уникнення можливостi розчи-
нення солi, яка знаходиться в ґрунтi.
Пiсля того, як ґрунт було повнiстю замоче-
но, включали фiльтрацiйну установку. Фiльтрацiя
проходила прiсною водою (зона 3). При проведеннi
дослiджень у трьох дослiдах мала мiсце дилатан-
сiя.
Данi дослiджень, що наведено на рис. 5–7, по-
казують залежнiсть мiцностi вiд кiлькостi солi та
щiльностi ґрунту. Так, при збiльшеннi кiлькостi
солi i зменшеннi щiльностi ґрунту його гранична
мiцнiсть зменшується.
На рис. 8–9 представлено результати дослiджень
на мiцнiсть супiску в залежностi вiд кiлькостi со-
лi в ґрунтi. Данi дослiджень, що наведено на цих
рисунках, показують вiдсутнiсть у дослiдах дила-
тансiї. При цьому гранична мiцнiсть ґрунту при
зволоженнi значно зменшується.
Збiльшення кiлькостi солi в грунтi призводить
при його замочуваннi до значного зменшення мi-
цностi ґрунту – в 3–4 рази (рис. 9).
При визначеннi довготривалої мiцностi, на наш
погляд, ще недостатньо враховується механiчна i
хiмiчна суфозiя в ґрунтах, яка впливає на фiль-
трацiйну стiйкiсть основ гiдротехнiчних споруд,
укосiв i схилiв. Такi самi проблеми притаманнi ме-
лiоративним каналам на пiвднi України, укосам
гребель гiдроелектростанцiй Днiпровського каска-
ду, схилам Днiпра в м. Києвi та iн., якi при дов-
готривалiй дiї фiльтрацiйного потоку i дiї суфозiї
можуть викликати аварiйнi ситуацiї.
Дослiдження фiльтрацiї та стiйкостi уко-
сiв дамби Пiвнiчно–Кримського каналу
Дiлянка каналу, яку дослiджували, знаходиться
в Красноперекопському районi у степовiй частинi
Криму [8].
Побудований канал проходить у напiввиїмцi–
напiвнасипу, а при переходi над мiсцевими пони-
женнями рельєфу (лог, балки, русло водотоку) –
повнiстю в насипу.
Уздовж каналу прокладена територiальна ав-
томобiльна дорога. Паралельно на вiдстанi 200–
250 м проходить магiстральна залiзниця держав-
А. I. Бiлеуш, М. Г. Бугай, В. Л. Фрiдрiхсон, В. В. Кривоног 21
ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2014. Том 16, N 2. С. 17 – 26
Рис. 5. Змiна мiцностi дрiбнозернистого засоленого пiску
при замочуваннi розсолом i фiльтруваннi прiсної води
(5 % солi, γзр = 1.67 г/см3, P = 0.3 МПа, V = 0.5 мм/хв)
Рис. 6. Змiна мiцностi дрiбнозернистого засоленого пiску
при замочуваннi розсолом i фiльтруваннi прiсної води
(15 % солi, γзр = 1.52 г/см3, P = 0.11 МПа, V = 0.5 мм/хв)
Рис. 7. Змiна мiцностi дрiбнозернистого засоленого пiску
при замочуваннi розсолом i фiльтруваннi прiсної води
(10 % солi, γзр = 1.56 г/см3, P = 0.05 МПа, V = 0.5 мм/хв)
22 А. I. Бiлеуш, М. Г. Бугай, В. Л. Фрiдрiхсон, В. В. Кривоног
ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2014. Том 16, N 2. С. 17 – 26
Рис. 8. Змiна мiцностi засоленого супiску при замочуваннi розсолом
(5 % солi, γзр = 1.46 г/см3, P = 0.11 МПа, V = 0.1 мм/хв)
Рис. 9. Змiна мiцностi засоленого супiску при замочуваннi розсолом
(10 % солi, γзр = 1.48 г/см3, P = 0.11 МПа, V = 0.1 мм/хв)
ного значення.
Внаслiдок суфозiї, яка мала мiсце останнi роки
по загiпсованим ходам в основi насипу укосiв ка-
налу, в жовтнi 2002 р. вiдбулося просiдання поло-
тна автомобiльної дороги. По матерiалам спосте-
режень управлiння експлуатацiї каналу на протя-
зi 2002 р. збiльшились фiльтрацiйнi витрати крiзь
тiло дамби. На час першого обстеження вказаної
дiлянки на початку 2003 р. територiя мiж авто-
мобiльною дорогою i насипом залiзничної дороги
була заболоченою.
В геоморфологiчному вiдношеннi дiлянка роз-
мiщується в межах Присивашської акумулятивної
низовини. Поверхня землi полога, з перепадом аб-
солютних позначок вiд 0.5 до 8.0 м. На дамбi ка-
налу перепад зростає до 13.8 м.
В геологiчнiй будовi даної дiльницi приймають
участь сучаснi елювiальнi вiдклади (еIV), якi з по-
верхнi (а також пiд дамбою) перекритi грунтово-
рослинним шаром; суглинками середнiми, темно-
та брунатно–сiрими, гумусоватими, iз коренями
рослин, потужнiстю шару 0.2–0.6 м, рiдко до 1.0 м.
Тiло дамби каналу складають сучаснi техно-
геннi утворення (tIV) – насипнi ґрунти: перевiд-
кладенi лiсовиднi суглинки, середнi червонувато-
та бурувато–брунатнi. Вони мають включення по-
дових вiдкладiв карбонатiв (до 15.1 %), слабо-
загiпсованi (3.3 %), слабо-засоленi, напiвтвердi та
тугопластичнi.
Нижче по розрiзу залягають середньо-
четвертиннi еолово-делювiальнi (vdII) суглинки
середнi, лiсовиднi, жовто-брунатнi з включенням
карбонатiв до 14 %, загiпсованi 13.3 %, сильно
засоленi, потужнiсть вiдкладiв до 3.6 м.
На дiлянцi також мають мiсце подовi вiдклади,
суглинки важкi зеленувато-сiрi з включенням кар-
бонатiв (21.1 %) та гiпсу (4 %).
Нижче залягають нижньо-четвертиннi еоло-
А. I. Бiлеуш, М. Г. Бугай, В. Л. Фрiдрiхсон, В. В. Кривоног 23
ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2014. Том 16, N 2. С. 17 – 26
делювiальнi (vdI) лiсовиднi суглинки, середнi й
важкi, червонувато–коричневi, з включенням кар-
бонатiв (15.7 % i 13.9 %) та гiпсу (3.5 %). Кон-
систенцiя середнiх суглинкiв м’якопластична i ту-
гопластична, важких – пиропластична до напiв-
твердої. Потужнiсть шару, вiдповiдно, 2.4–3.7 м та
2.2 м i бiльше 10 м.
Гiдрогеологiчнi умови в межах дiлянки про-
тифiльтрацiйних заходiв характеризуються трьо-
ма водоносними горизонтами:
• в четвертинних вiдкладах;
• у вiдкладах кимерiй–куяльницького ярусу;
• у вапняках понтичного ярусу.
З практичної точки зору насамперед треба звер-
нути увагу на водоносний горизонт у четвер-
тинних вiдкладах. Цей водоносний горизонт за-
лягає на глибинах 0.25–5.0 м. Ухил ґрунтового
потоку має орiєнтацiю в сторону озера Сиваш.
Глибина залягання рiвня цього горизонту в ме-
жах правої дамби 7.0–9.5 м. Вiдносним водоупо-
ром можна вважати важкi суглинки, регiональним
– плiоцен–нижньо–четвертиннi глини. Горизонт
безнапiрний. Живлення вiдбувається за рахунок
фiльтрацiї з каналу та атмосферних опадiв. Мi-
нералiзацiя води коливається в межах 2.1–6.02 %.
Води – сульфатнi i сульфатно-хлориднi, магнiєво-
кальцiєво-натрiєвi. Мiнералiзацiя води в каналi
0.4–0.5 г/л. Вода – сульфатно-гiдрокарбонатно-
хлоридна, кальцiєво-магнiєва. Будiвництво ПКК
дещо змiнило гiдрогеологiчнi умови на данiй дi-
лянцi, особливо в четвертинних вiдкладах.
При будiвництвi гiдротехнiчних споруд змiнює-
ться гiдродинамiчний режим ґрунтових вод. В ма-
сив ґрунтових основ, що включають гiпси, iнфiль-
труються води, недонасиченi сульфатом кальцiю.
Такi ґрунтовi води створюють умови для iнтенсив-
ного розчинення гiпсу. З часом таке явище збiль-
шує трiщинуватiсть i водопроникливiсть порiд, що
викликає збiльшення швидкостi ґрунтових вод, iн-
тенсивностi розчинення гiпсiв, суфозiї i фiльтра-
цiйних деформацiй.
Дослiдження фiльтрацiї та стiйкостi укосiв дамб
каналу в данiй статтi наведено частково. Приклад
дослiдження фiльтрацiї з використанням програ-
ми "Kust"по одному з розрiзiв показано рис. 10.
Розрахунки стiйкостi укосiв дамб каналу про-
ведено по розрахунковим схемам, якi побудовано
вiдповiдно до скорегованих iнженерно-геологiчних
розрiзiв i складено за матерiалами iнженерно-
геологiчних та гiдрологiчних дослiджень, проведе-
них ВАТ "Укрводпроектом", та матерiалiв вико-
наних дослiджень. Вiдповiдно ДБН В.1.1.3-97 "Iн-
женерний захист територiй, будинкiв i споруд вiд
зсувiв та обвалiв. Основнi положення"для безпеки
функцiонування об’єкта, який експлуатується, ве-
личина коефiцiєнта стiйкостi окремих дiлянок по-
винна складати не менше 1.25 (п. 3.11).
Пiсля введення до ПК необхiдної iнформацiї
(положення в розрiзах iнженерно–геологiчних еле-
ментiв, даних прогнозованого рiвня ґрунтових
вод, розрахункових характеристик ґрунтiв, наван-
тажень на гребiнь каналу та iн.) та запуску про-
грами, виконуються розрахунки стiйкостi укосу по
сотнях поверхонь ковзання. До друку видаються
данi коефiцiєнта стiйкостi по десятках поверхонь
ковзання, для яких величина коефiцiєнта стiйкостi
є меншою з усiєї сукупностi. Серед сотень повер-
хонь ковзання обчислювальна програма знаходить
найбiльш iмовiрну поверхню, для якої коефiцiєнт
стiйкостi найменший.
Для вирiшення задач стiйкостi укосу для окре-
мих перерiзiв будують розрахункову схему. Во-
на складається з геометричного образу, подiбно-
го до вказаного розрiзу, для якого задано геоме-
трiю iнженерно–геологiчних елементiв (IГЕ). Гео-
метрiю IГЕ представлено у видi визначеної послi-
довностi вiдрiзкiв i вузлових точок, що оконтурю-
ють IГЕ в прийнятiй системi координат. Дiя ме-
ханiзмiв у межах їх розмiщення для окремої схе-
ми задається окремими елементами з ґрунту, вага
яких по пiдошвi вiдповiдає заданим навантажен-
ням.
Область обводнювання на розрахунковiй схемi
задається за матерiалами дослiджень безупинною
сукупнiстю вiдрiзкiв у видi замкнутої ламаної лi-
нiї, що з’єднують кiнцi цих вiдрiзкiв.
Аналiз даних розрахункiв по моделям з вра-
хуванням запропонованих заходiв дає можливiсть
стверджувати наступне:
• якiсний протифiльтрацiйний екран, закритий
горизонтальний дренаж, вiдкритий дренажний ка-
нал та привантаження укосiв дамб каналу чи авто-
мобiльної дороги пiдвищують величину коефiцiєн-
та стiйкостi укосiв по ймовiрнiй поверхнi ковзання
до необхiдної нормативної величини;
• при виходi з ладу закритого горизонтально-
го дренажу величина коефiцiєнта стiйкостi укосiв
дещо зменшується, але не опускається нижче кри-
тичної величини.
Пружно-деформований стан укосiв каналу до-
слiджували на ПК з використанням програмного
комплексу Placsis. На рис. 11 показано розвиток
значних величин дотичних напружень у пiдошвi
укосу каналу пiсля вилуговування гiпсу в прошар-
ку суглинкiв.
На основi проведених дослiджень i розрахун-
кiв запропоновано для проектування основнi види
протифiльтрацiйних заходiв i споруд:
24 А. I. Бiлеуш, М. Г. Бугай, В. Л. Фрiдрiхсон, В. В. Кривоног
ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2014. Том 16, N 2. С. 17 – 26
Рис. 10. Положення кривої депресiї в укосах каналу на
початку проведення дослiджень i пiсля рекомендованих заходiв
Рис. 11. Концентрацiя дотичних напружень у пiдошвi укосу дамби каналу
• влаштування пiско-цементного екрану пiд бе-
тонним покриттям каналу. Екран було створено
за рахунок закачування пiд тиском до 4 атмосфер
пiско-цементного розчину у свердловини, що роз-
бурювались в плитах крiплення;
• привантаження зовнiшнього укосу дамби ка-
налу ґрунтовою призмою;
• будiвництво вiдкритого дренажного каналу;
• реконструкцiя закритого дренажного колекто-
ра з виносом його за межi дамби.
Аналiз матерiалiв спостережень за рiвнем ґрун-
тових вод та динамiкою нестацiонарного фiльтра-
цiйного потоку, положенням нестацiонарних рiвнiв
ґрунтових вод до i пiсля проведених заходiв, данi
вiзуальних обстежень дiлянки i стану укосiв дамб
каналу, показники мiнералiзацiї i хiмiчного скла-
ду ґрунтових вод та виконанi спiвставлення дають
можливiсть стверджувати:
– пiсля влаштування протифiльтрацiйних захо-
дiв рiвнi ґрунтових вод на один i той же час змен-
шились на 2.0–3.0 м;
– зменшується мiнералiзацiя ґрунтових вод
i спостерiгається змiна хiмiчного складу осад-
ку – з хлоридно-сульфатно-кальцiєво-магнiєво-
натрiєвого на сульфатний натрiєво–кальцiєвий.
Аналiз динамiки рiвнiв та гiдрохiмiчного складу
ґрунтових вод у дамбi i приканальнiй зонi дає пра-
во стверджувати, що проведенi протифiльтрацiйнi
заходи дали позитивнi результати i дамба каналу
на сьогодення знаходиться в задовiльному станi.
А. I. Бiлеуш, М. Г. Бугай, В. Л. Фрiдрiхсон, В. В. Кривоног 25
ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2014. Том 16, N 2. С. 17 – 26
ВИСНОВКИ
1. Кiнетика розчинення солей в ґрунтi має
зовнiшньо-дифузний механiзм, процес якого зале-
жить вiд швидкостi фiльтрацiї i початкового об’-
ємного вмiсту солей в ґрунтi. На пiдставi експери-
ментальних дослiджень отримано залежнiсть мiж
коефiцiєнтом розчинення мiнералу i швидкiстю
фiльтрацiї та початковим об’ємним вмiстом солi
в ґрунтi.
2. Мiцнiсть ґрунтiв значно зменшується до по-
чатку розвитку суфозiї та виносу солей тiльки в
наслiдок пiдвищення вологостi ґрунту. Таке змен-
шення мiцностi в залежностi вiд початкової щiль-
ностi ґрунту може перевищувати 50 %. В подаль-
шому, при фiльтрацiї i розвитку суфозiї (виносу
солей), мiцнiсть незв’язного ґрунту зменшується
ще на 10–15 %.
3. Вплив суфозiї ґрунту, особливо в випадках
наявностi солей в прошарках, суттєво впливає
на пружно-деформований стан та стiйкiсть укосiв
дамб каналiв.
1. Баклушин М.Б., Рекс Л.М., Хлебникова И.Б. К за-
даче рассоления в среде с гетерогенным поровым
пространством.– Ташкент: В сб.: ТашПИ, 1972.–
Вып. 85. с.60–68
2. Голованов А.И., Новиков О.С. Математическая
модель переноса влаги и растворов солей в по-
чвогрунтах на орошаемых землях.– М.: Труды
МГМИ, 1974.– Т. 36. с.87–95
3. Паренчик Р.И., Сафонов В.Ф. Гидрохимические
параметры для условий сазово-солончаковой зоны
Зжизакской и голодной степей.– Ташкент: Труды
САНИИРИ, 1976.– Вып. 148.– с.70–75
4. Духовный В.А., Баклушин М.Б., Томин Е.Д. и др.
Горизонтальный дренаж орошаемых земель.– М.:
Колос, 1979.– 255 с.
5. Технические условия и нормы на проектирование,
возведение и эксплуатацию земляных насыпных
плотин (проект) .– М.: Гипроводхоз, 1959.– 200 с.
6. Крайнов С.Р., Швец В.М. Гидрохимия.– М.: Не-
дра, 1992.– 463 с.
7. Бiлеуш А.I., Фрiдрiхсон В.Л., Кривоног О.I. та iн.
Патент України № 68380. Прилад крутiння.– К.:
Бюл. N 6, 2012.– 5 с.
8. Бiлеуш А.I., Литвинчук Т.В., ОмельченкоI.А. Про-
тиаварiйнi заходи на дiлянцi Пiвнiчно-Кримського
каналу (162 км), де в ґрунтових основах розповсю-
дженi гiпси // Прикладна гiдромеханiка.– 2006.–
Т. 8 (80), №2.– С. 3-8.
26 А. I. Бiлеуш, М. Г. Бугай, В. Л. Фрiдрiхсон, В. В. Кривоног
|