Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148

<:титута мерзлотоведения им. В. А. Обручева АН СССР было уделено много внимания составлению сводного труда «Основы геокриологии (мерзлотоведения)»: т. I - «Общая геокриология» и т. II - «Инженерная геокриология» (Изд-во АН СССР, 1959 г.), посвященного прикладным вопросам геокриологии (мерзлотоведения) - прогнозам тепловых взаимодействий сооружений и вечномерзлых грунтов; водно-тепловой мелиорации вечномерзлых грунтов, вопросам механики грунтов, основаниям и фундаментам, устройству подземных коммуникаций, земляного полотна, горным работам и пр.

В этот же период опубликованы работы, обобщающие опыт в фундаментостроении (монография Н. А. Цытовича «Основания и фундаменты на мерзлых грунтах», Изд-во АН СССР, 1958.г., ряд сборников трудов и др.).

Пятый период (1959-1970 гг.)-период использования и внедрения ранее накопленных материалов, главным образом трудов сотрудников Института мерзлотоведения им. В. А. Обручева АН СССР (до его перебазирования в 1961 г.), и постановки новых, региональных исследований (в Якутске, Норильске, Игарке, Красноярске, Магадане).

В этот период были развернуты исследования по реологии мерзлых грунтов, опубликованные в сборниках «Прочность и ползучесть мерзлых грунтов» Центрального (1962 г.) и Сибирского институтов мерзлотоведения (1963 г.).

Кроме того, тогда же был составлен ряд справочных пособий по строительству (Ю. Я. Велле, В. В, Докучаева и Н. Ф. Федорова), и по проектированию оснований и фундаментов (В. В. Докучаева), а также новое издание «Строительных норм и правил» (СНиП П-В 6-66, изд. 1967 г.) и к нему «Пособие по проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах» (составленное в НИИ оснований под руководством С. С. Вялова и Г. В. Порхаева при участии автора и др., 1969 г.).

Дальнейшее развитие механики мерзлых грунтов намечается по линии развития новых исследований на базе новейших достижений общей механики сплошных и многофазных тел и смежных дисциплин с использованием современной тонкой техники физического эксперимента в направлении углубленного изучения физической природы механических процессов и протекания их во времени (уплотнения, ползучести, течения, выпирания, нарушения прочности и устойчивости и пр.) в замерзающих, мерзлых и оттаивающих грунтах под влиянием внешних факторов и взаимодействия с сооружениями.

Основные начала. Механика мерзлых грунтов, являясь теоретической основой инженерного мерзлотоведения (инженерной геокриологии), подводит физическую базу к познанию явлений и процессов, происходящих в замерзающих, мерзлых и оттаивающих грунтах, что имеет существенное практическое значение.

Основными началами механики мерзлых грунтов, подробно

обосновываемыми ниже на основе анализа огромного фактического материала результатов многолетних исследований, мы полагаем следующие:

1) динамическое равновесие незамерзшей воды и льда в мерзлых грунтах;

2) миграцию воды при промерзании грунтов как результат нарушения равновесия фаз;

3) текучесть (релаксацию и ползучесть) мерзлых грунтов при длительном действии нагрузки;

4) нестабильность механических свойств мерзлых грунтов;

5) уплотняемость высокотемпературных мерзлых грунтов под нагрузкой;

6) структурную неустойчивость, сжимаемость и просадочность льдистых мерзлых грунтов при оттаивании;

7) нелинейность изменений пористости оттаявших слабых глинистых грунтов при уплотнении их под нагрузкой.

Отдельные начала механики мерзлых грунтов рассматриваются не изолированно друг от друга, а взаимно между собой связанными, характеризуя свойства грунтов в различном их состоянии (в процессе замерзания, в мерзлом состоянии и процессе оттаивания).

На основе этих начал строится механика мерзлых грунтов, на <базе которой устанавливаются научные методы устойчивого строи-ггельства различного рода сооружений на вечномерзлых грунтах и использования искусственного замораживания грунтов встроитель-fiOM и горном деле.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ

ГЛАВА I

ПРИРОДА МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ, ИХ ОСОБЕННОСТИ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

§ 1. Мерзлые грунты как многокомпонентные и многофазные системы взаимно связанных частиц

Мерзлые и вечномерзлые грунты являются весьма сложными природными многофазными образованиями, состоящими из различных по своим свойствам компонентов, находящихся в разном фазовом состоянии (твердом, идеально пластичном, жидком, газообразном), взаимно между собой связанных, которые могут рассматриваться как однокомпонентные (сплошные) тела лишь при определенных условиях, например, когда в данном объеме мерзлого грунта отсутствует во времени перераспределение отдельных фаз грунта.

Как отмечалось во введении, в мерзлых грунтах, кроме твердых минеральных частиц всегда есть лед как породообразующий минерал и то или иное количество незамерзшей воды и газов.

Если классическая механика сыпучих тел является механикой однофазной системы частиц (влиянием воздуха, соединяющегося с атмосферой, пренебрегают), механика грунтов, полностью насыщенных преимущественно свободной несвязанной водой, гидравлически непрерывной и не содержащей газов (так называемая грунтовая масса)-механикой двухфазной системы, а механика грунтов, содержащих в своих порах (кроме воды) пары и газы - механикой трехфазной системы, то механику мерзлых грунтов следует считать еще более сложной системой частиц, по" крайней мере, четырехфазной системы, содержащей: 1) твердые минеральные частицы; 2) идеально пластичные включения льда (лед-цемент и лед прослойков); 3) воду в связанном и жидком состояниях (рис. 13); 4) газообразные компоненты - пары и газы. Все перечис-