Рассмотрен фильтрационный анализ как современный метод оценки коэффициента консолидации при оттаивании и уплотнении образцов мёрзлых грунтов. Актуальность исследования обусловлена необходимостью совершенствовать методы прогноза деформаций оснований инженерных сооружений (прежде всего гидротехнических) в криолитозоне, где традиционные компрессионные испытания очень длительны и трудоёмки и не всегда учитывают изменения фильтрационных свойств в процессе оттаивания и уплотнения при динамике фазовых переходов. С помощью экспериментальных данных, полученных при испытаниях образцов мёрзлых грунтов различного генезиса и гранулометрического состава во время оттаивания, установлены эмпирические зависимости между коэффициентом фильтрации и коэффициентом консолидации. Данный подход основан на использовании коэффициента фильтрации как индикатора изменения деформационных свойств мёрзлого грунта при оттаивании, что позволяет ускорить прогнозирование их напряжённого-деформированного состояния. Исследования проведены на образцах суглинистых и песчаных грунтов с разной льдистостью при различных температурах оттаивания. Предложена расчётная модель, позволяющая прогнозировать параметры консолидации оттаивающих грунтов по результатам фильтрационных испытаний. Получены значения коэффициента корреляции между фильтрационными и консолидационными характеристиками. Результаты подтверждают возможность использования фильтрационного анализа как экспресс-метода оценки консолидационных свойств оттаивающих грунтов. Метод существенно сокращает время испытаний, что особенно актуально при инженерно-геологических изысканиях и проектировании в условиях ограниченных материально-технических ресурсов. Результаты исследований могут быть отражены в нормативных документах по инженерным изысканиям в криолитозоне. Предложенный подход не только даёт прогноз долговременных изменений состояния мёрзлых грунтов в процессе оттаивания, но и корректно интегрируется в программные расчётные комплексы QFrost и Frost3D. Данный факт открывает перспективы для использования сооружений в проектировании и мониторинге, прежде всего гидротехнических, которые расположены на территориях с интенсивным техногенным воздействием в сложных климатических условиях.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Науки о Земле
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.
