Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НЕУСТАНОВИВШЕЙСЯ ФИЛЬТРАЦИИ ВОДЫ В ДРЕСВЯНОЩЕБЕНИСТЫХ ГРУНТАХ С ГЛИНИСТЫМ ЗАПОЛНИТЕЛЕМ


https://doi.org/10.25296/1993-5056-2018-13-3-20-31

Полный текст:


Аннотация

Оценка изменения влажности основания (склона, откоса) за счет неустановившейся фильтрации (инфильтрации) атмосферных осадков является актуальной задачей в рамках проектирования конструкций инженерной защиты (анкерные закрепления склонов), поскольку физические, деформационные и прочностные характеристики грунта зависят от количества содержащейся в нем влаги. С целью исследования инфильтрации воды в крупнообломочных грунтах с глинистым заполнителем (делювиально-пролювиальные отложения) выполнена серия лабораторных экспериментов. Ввиду сложностей реализации опытов с натурными грунтами, обусловленными наличием крупных частиц, приготавливались модельные грунты-аналоги по водопроницаемости, подбирались коэффициенты фильтрации в лабораторных условиях, соответствующие коэффициентам фильтрации по полевым опытам. Получена зависимость изменения коэффициента фильтрации от количества глинистого заполнителя (пылевато-глинистой фракции). При помощи почвенно-гидрологических констант аппроксимирована кривая водоудерживающей способности функцией Ван Генухтена для модельных грунтов по ветви высушивания. Также для определения кривой водоудерживающей способности по ветви увлажнения для полученных модельных грунтов выполнены опыты по слабонапорной инфильтрации. При помощи численного моделирования с учетом выполненных лабораторных экспериментов по слабонапорной инфильтрации в программном комплексе Plaxis 2D определены параметры модели Ван Генухтена по ветви увлажнения. Рассмотренный в статье подход к оценке водоудерживающей способности и моделированию влагопереноса воды в крупнообломочных грунтах с глинистым заполнителем позволяет прогнозировать изменение влажностного режима основания (склона, откоса) в зависимости от инфильтрации атмосферных осадков, что в свою очередь, позволяет оценить устойчивость конструкций инженерной защиты в зависимости от степени водонасыщения грунта.


Об авторе

И. В. Маняхин
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Россия
Аспирант кафедры геотехники


Список литературы

1. Бабошкина, С.В., Пузанов, А.В., Ельчининова, О.А., Рождественская, Т.А., 2016. Водно-физические свойства и моделирование процесса движения влаги в черноземах южных Канской межгорной котловины (бассейн р. Чарыш, северо-западный Алтай). Вестник Алтайского государственного аграрного университета, № 3 (137), c. 47–54.

2. Безухов, Д.А., Шнайдер, В.А., 2015. Влияние инфильтрационных процессов на местную устойчивость откосов земляного полотна автомобильных дорог. Материалы международной научно-практической конференции (к 85-летию ФГБОУ ВПО «СибАДИ»), Омск, 2015, Том 1, с. 28–34.

3. Болотов, А.Г., Дубский, С.Н., Шаталов, Александр Н., Шаталов, Алексей Н., Бутырин, И.Н., Кузнецов, Е.Н., Гончаров, И.А., Гончаров, Н.А., 2015. Моделирование основной гидрофизической характеристики черноземов алтайского края. Вестник Алтайского государственного аграрного университета, № 2 (124), c. 31–35.

4. Воронин, А.Д., 1984. Структурно-функциональная гидрофизика почв. Изд-во Московского университета, М.

5. Качинский, Н.А., 1970. Водно-физические свойства и режимы почв. Ч. 2. Высшая школа, М.

6. Маняхин, И.В., 2017. Анализ напряженно-деформированного состояния склонов, закрепленных грунтовыми анкерами, с учетом6. инфильтрации атмосферных осадков. Вестник гражданских инженеров, № 2 (61), с. 143–153.

7. Маняхин, И.В., 2017. Расчетный прогноз влияния инфильтрации атмосферных осадков на устойчивость склонов, сложенных щебнисто-глинистыми грунтами. Жилищное строительство, № 9, c. 20–24.

8. Нгуен, Ф.З., Буряков, О.А., 2013. Влияние инфильтрации дождевых осадков на устойчивость откосов грунтовых сооружений. Гидротехническое строительство, № 5, с. 23–26.

9. Огородников, Л.П., Постников, П.А., 2015. Просачивание атмосферных осадков через почву на среднем Урале. АПК России, Том 73, с. 116–119.

10. Панина, С.С., Шеин, Е.В., 2014. Математические модели влагопереноса в почве: значение экспериментального обеспечения и верхних граничных условий. Вестник Московского университета, Серия 17. Почвоведение, № 3, с. 45–50.

11. Пузанов, А.В., Бабошкина, С.В., Рождественская, Т.А., Балыкин, С.Н., 2014. Сравнительный анализ основной гидрофизической характеристики степных и горно-лесных почв Алтая, восстановленной расчетными методами. Вестник Алтайского государственного аграрного университета, № 12 (122), c. 29–35.

12. Терлеев, В.В., Баденко, В.Л., Топаж, А.Г., Mиршель, В., Гусева, И.Ю., 2014. Преимущества усовершенствованного метода Муалема-Ван Генухтена на примере глинистой почвы. Агрофизика, № 4 (16), c. 27–34.

13. Терлеев, В.В., Нарбут, М.А., Топаж, А.Г., Mиршель, В., 2014. Моделирование гидрофизических свойств почвы как капиллярно-пористого тела и усовершенствование метода Муалема-Ван Генухтена: теория. Агрофизика, № 2 (14), c. 35–44.

14. Умарова, А.Б., Шеин, Е.В., Кухарук, Н.С., 2014. Основная гидрофизическая характеристика агросерых почв: влияние анизотропии и масштабного фактора. Почвоведение, № 12, c. 1460–1466.

15. Человечкова, А.В., 2017. Основная гидрофизическая характеристика выщелоченных черноземов и солонцов центральной части Курганской области. Восточно-Европейский научный журнал, № 4 (20), c. 24–29.

16. Шеин, Е.В., Скворцова, Е.Б., Дембовецкий, А.В., Абросимов, К.Н., Ильин, Л.И., Шнырев, Н.А., 2016. Распределение пор по размерам в суглинистых почвах: сравнение микротомографического и капилляриметрического методов определения. Почвоведение, № 3, c. 344–354.

17. Mualem, Y., 1976. A new model for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated porous media. Water Resources Research, No. 12, pp. 513–522. DOI: 10.1029/WR012i003p00513.

18. Richards, L.A., 1931. Capillary conduction of liquids through porous mediums. Physics, No. 1 (5), pp. 318–333. DOI: 10.1063/1.1745010.

19. Van Genuchten, M.Th., 1980. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Science Society of America Journal, No. 44 (5), pp. 892–898. DOI: 10.2136/sssaj1980.03615995004400050002x.

20. Van Genuchten, M.Th., Leij, F.J., Yates, S.R., 1991. The RETC code for quantifying the hydraulic functions of unsaturated soils. U.S. Environmental Protection Agency EPA/600/2-91/065.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Маняхин И.В. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НЕУСТАНОВИВШЕЙСЯ ФИЛЬТРАЦИИ ВОДЫ В ДРЕСВЯНОЩЕБЕНИСТЫХ ГРУНТАХ С ГЛИНИСТЫМ ЗАПОЛНИТЕЛЕМ. Инженерная геология. 2018;13(3):20-31. https://doi.org/10.25296/1993-5056-2018-13-3-20-31

For citation: Manyakhin I.V. ANALYSIS OF THE RESULTS OF LABORATORY STUDIES OF UNSTEADY FILTRATION IN GRAVEL SOILS WITH CLAY FILLER. Engineering Geology. 2018;13(3):20-31. (In Russ.) https://doi.org/10.25296/1993-5056-2018-13-3-20-31

Просмотров: 67

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1993-5056 (Print)
ISSN 2587-8247 (Online)