ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ ГРУНТОВ В ОСНОВАНИИ СУДОХОДНЫХ ШЛЮЗОВ НА ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Аннотация
Выполнен анализ возможности появления разжижения грунтов в основании судоходных гидротехнических сооружений. Отмечается, что эти сооружения расположены, как правило, в речных долинах на аллювиальных грунтах, представляющих собой обычно перемежение слоев мелкозернистого или пылеватого песка и суглинков. При повышении влагонасыщенности пористого слоя грунтов происходит уменьшение угла естественного откоса и сцепления между частицами грунта, а также все большее значение начинают приобретать силы взвешивания. При статическом воздействии на грунты от веса сооружения и при динамических воздействиях, создаваемых при работе судоходного шлюза в процессе наполнения-опорожнения камеры, грунты основания приобретают консистенцию суспензии, при этом теряются связи между частицами и грунты частично или полностью теряют свою несущую способность. Это приводит к непроектным перемещениям и осадкам сооружений, возникновению трещин в бетонных конструкциях,а также разрушению шпонок в температурно-осадочных швах между элементами конструкций. В качестве примера последствий разжижения грунта для состояния судоходных гидротехнических сооружений проанализирована ситуация на шлюзе № 5 Волго-Донского судоходного канала, где с 2005 г. наблюдаются значительные вертикальные осадки центральных секций камеры. Анализ показал, что шлюз расположен на мелкодисперсных пылеватых песках с малыми коэффициентами фильтрации, частицы с размерами менее 0,1 мм составляют более 84 % состава грунта. При высокой водонасыщенности слоев появились условия для разжижения. Рассмотрена аналогичная ситуация на шлюзе № 2 Волго-Балтийского водного пути: мелкие и пылеватые пески, полная водонасыщенность слоя, слабая водоотдача, низкие коэффициенты фильтрации в грунте, что привело к возникновению трещины в бетоне устоя нижней головы. Для предотвращения возможности разжижения грунта предлагаются следующие варианты: уменьшение водонасыщения слоя (противофильтрационные завесы, дренирование) и опирание конструкций на грунты с высокой несущей способностью.
Ключевые слова
судоходные гидротехнические сооружения, разжижение грунта, насыщение грунта водой, взвешивающая сила, коэффициент фильтрации, осадки сооружения
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Об авторах
Моргунов Константин Петрович - кандидат технических наук, доцент
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»
