Расчетный метод определения физико-механических свойств техногенных грунтов, используемый при разработке природоохранных технологий

• Автор: Кудряшова, Елена Леонидовна
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 112 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. Анализ изученности вопроса и задачи исследований

1.1 Техногенные грунты и факторы определяющие их прочность, деформируемость и водопроницаемость

1.2 Существующие методы определения физикомеханических свойств крупнообломочных

грунтов и каменной наброски

1.3 Существующие методы определения физикомеханических свойств связных грунтов.

1.4 Оценка пригодности существующих методов для определения физикомеханических свойств техногенных грунтов.

1.5 Задачи исследований

2. Методические основы статистических моделей для расчета физикомеханических свойств техногенных массивов
2.1 Выбор статистической модели для расчета максимальной пористости и сдвиговых характеристик техногенных массивов на основе данных об их г ранулометрическом составе, форме и прочности обломков.
2.2 Выбор статистической модели для расчета деформационных характерист ик техногенных массивов
2.3 Выбор статистических моделей для расчета коэффициента фильтрации техногенных
Выводы гго главе.
3. Исследование корреляционной связи физикомеханичсских свойств несвязных техногенных грунтов с их гранулометрическим составом и прочностью обломков
3.1 Исследование взаимосвязи начальной максимальной пористости несвязных грунтов с их гранулометрическим составом
3.2 Исследование взаимосвязи угла внутреннего трения несвязных техногенных грунтов с их пористостью, крупностью и прочностью обломков.
3.3 Исследование взаимосвязи модуля деформации техногенных грунтов с их гранулометрическим составом, пористостью и прочностью обломков
3.4 Исследование взаимосвязи коэффициента Пуассона с гранулометрическим составом, пористостью техногенных грунтов и прочностью, слаг ающих их обломков
Выводы но главе
4. Методика и результаты исследований по разработке алгоритма расчета фильтрационных характеристик техногенных грунтов.
4.1 Методика оценки фильтрационных характеристик крупнообломочных грунтов
4.2 Сопоставление экспериментальных методов определения коэффициентов фильтрации отходов обогащения с существующими расчетными формулами
4.3 Методика и результаты экспериментов по определению коэффициента фильтрации связных техногенных грунтов.
Выводы но главе
5. Выбор технологических схем формировании свойств техногенных грунтов
5.1 Выбор технологии подготовки местных фунтовых материалов для отсыпки фильтров.
5.2 Выбор параметров и технологии укладки переходных и защитных слоев для глинистого экрана.
5.3 Выбор параметров и технологии укладки противофильтрационных экранов из местных гсоматериалов при строительстве полигонов для захоронения техногенных
отходов
Заключение.
Список литературы


Диссертация состоит из пяти глав и заключения, изложенных на 2 страницах машинописного текста, включая таблицы, рисунков и список использованных источников из наименований. Техногенные фунты особый тин пород, искусственно измененных в нужном для человека направлении, а также образовавшихся в результате его жизнедеятельности. При разработке месторождений полезных ископаемых формируются отвалы пустых пород и некондиционных руд, шламо и хвостохранилища. К техногенным фунтам нами отнесены так же шлако и золоотвалы металлургических предприятий и ТЭЦ. В техногенных образованиях содержится свыше млн. Одним из факторов, осложняющих использование этих материалов, является отсутствие методики расчета прочностных и деформационных характеристик, так как фанулометрический состав и прочность горной массы могут изменяться в весьма широких пределах, как за счет различий в исходном материале так и за счет сефегации в процессе отсыпки. При строительстве плотин водо, шламо и хвостохранилищ, а также при отсыпке дорожных насыпей и отсыпке отвалов вскрышных пород обязательны расчеты с целью проверки на устойчивость данных сооружений. Определение этих показателей экспериментальным путем требует больших затрат времени и средств, а для тех случаев, когда материал представлен крупнообломочной массой, в большинстве случаев вообще не реально. Поскольку в мировой практике в т. Водопроводимость является одним из важнейших свойств и оценивается через коэффициент фильтрации полевыми и лабораторными методами. Условия залегания техногенных грунтов в большинстве случаев исключают возможность проведения в них натурных испытаний. При проведении лабораторных исследований коэффициент фильтрации определяется с помощью специальных приборов на образцах нарушенного сложения, так как для насыпных фунтов ненарушенную структуру сохранить не удается, а для естественных фунтов подвергшихся техногенному преобразованию с целью придания им заданных свойств, данные определения Кф на фунтах естественного сложения не соответствуют новому состоянию. Косвенным путем водопроницаемость оценивается по фануломсфическому, составу, пористости или времени уплотнения пород. При складировании золошлаковых материалов, отходов горнообогатительных фабрик и вскрышных фунтов с использованием гидротранспорта требуются большие территории, практически потерянные для сельского хозяйства, промышленного и городского строительства. Используемые при переработке руд химические реагенты и сбросные воды золоотвалов, гидроотвалов и хвостохранилшц представляют зачастую большую опасность в отношении возможности зафязнения подземных вод, а также естественных водоемов и водотоков. На горнодобывающих предприятиях Урала и в окрестностях многих крупных городов имеется большое количество заброшенных карьеров, часть которых использована под хвостохранилища. Создание хвостохранилищ и организованных свалок промышленных и бытовых отходов в старых карьерах позволяет не только рекультивировать эти выемки, но и отказаться от изъятия новых территорий под полигоны отходов и хвостохранилища. Для предотвращения загрязнения подземной гидросферы необходимо исключить инфильтрацию атмосферных осадков и фильтрата промстоков в водоносные горизонты. Это возможно за счет сооружения противофильтрационных экранов. Опыт строительства гидротехнических сооружений 7 свидетельствует о том, что наиболее надежными являются экраны из геоматериалов. Непременным условием их эффективной работы является устойчивость на размыв, выщелачивание и низкий коэффициент фильтрации. Гидропроскг и ИГД. Экспериментальные исследования проводились Пахомовым , Павчичем М. П., Жиленковым В. Н., Лофицким В. И., Ничипоровичсм , Рассказовым Л, Розановым , Зотеевым В. Г., Ершовым Н. П., Моисеевым О. Н., Коган Я. Л. и другими. Наиболее важными для расчетов различных конструкций и устройств природоохранного назначения, в которых используются техногенные грунты, являются их плотность, прочность, деформируемость и коэффициент фильтрации. Плотность техногенных грунтов ртт определяется тремя параметрами плотностью материала частиц минеральная часть, пористостью п и влажностью . Ртгс 0 П, 1. Рпв , 1. П 1.