О влиянии количества агрегатов и свободных частиц на просадочность лессовых грунтов

Рейтинг:   / 1
ПлохоОтлично 

Authors:

Л.С.Коряшкина, кандидат физико-математических наук, orcid.org/0000-0001-6423-092X, Государственное высшее учебное заведение „Национальный горный университет“, г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Т.П.Мокрицкая,доктор геологических наук, доцент, orcid.org/0000-0002-1152-0699, Днепровский национальный университет имени Олеся Гончара, г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

О.В.Бондарь, кандидат геологических наук, доцент, orcid.org/0000-0002-7860-5750, Днепровский национальный университет имени Олеся Гончара, г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Н.Н.Одновол, orcid.org/0000-0002-2022-7996, Государственное высшее учебное заведение „Национальный горный университет“, г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Abstract:

Цель. Изучение связей между микроструктурой лессовых грунтов и их просадочностью на примере плейстоценовых отложений Среднего Придне­провья.

Методика. Экспериментальные и математические методы. Агрегатное строение определено с помощью усовершенствованной методики Т. Г. Рященко „Микроструктура“. Показатели просадочности установлены в соответствии с действующими стандартами Украины. Исследование влияния деградации микроагрегатного состава на проседание грунта проведено с применением метода группового учета аргументов.

Результаты. Проанализированы свойства образцов лессовидных супесей, суглинков и глин, отобранных в пределах города Днепр и Днепропетровской области (г. Вольногорск, г. Кривой Рог, с. Новониколаевка). Общее количество исследованных образцов грунта – 71 единица. Дополнительно к методике исследований гранулометрического состава дисперсных грунтов предложен способ подготовки грунта к анализу, который позволяет уточнить область динамических изменений дисперсности. Составляющими агрегатов преимущественно оказались тонкоглинистые (в дофиновском (e PIII df), удайском (vd PIII ud), днепровском (vd PII dn) горизонтах) и крупнопылеватые частицы (витачевський горизонт e PIII vt), которые и высвобождаются при разрушении агрегатов в процессе проседания почвы. Построение функциональной зависимости просадочности лессовых грунтов в зоне аэрации за счет увеличения влажности осуществлено с помощью метода группового учета аргументов. При этом рассмотрены различные варианты выбора независимых переменных. В первую очередь учитывались стандартные показатели дисперсности и физические свойства почвы. На втором этапе рассматривались четыре варианта набора переменных – влажность, содержание отдельных фракций или изменение содержания фракций как следствие компрессионного испытания. Установлено, что распределение свободных и связанных частиц, агрегатов песчаных, пылеватых и глинистых фракций лессовых грунтов Среднего Приднепровья, наряду с показателями физического состояния грунта, влияют на величины относительной просадочности горизонтов указанного региона. Физическое состояние и дисперсность существенно влияют на значение просадочности, независимо от генезиса грунта. Построенная в работе функциональная зависимость подтверждает более весомый вклад в величину лессовой просадочности таких параметров как влажность и плотность грунта, а не содержание фракций. Результаты исследования показывают, что состав связанных тонких пылеватых и глинистых частиц также являются фактором просадочности на этапе потери структурной прочности (0,1 МПа) и в зоне действия дополнительных нагрузок. Закономерным оказалось и уменьшение размеров высвобождаемых частиц с ростом давления. Хотя эта тенденция нарушается при техногенном изменении структуры грунта.

Научная новизна. Заключается в выявлении функциональной зависимости между просадочностью лессовидных отложений плейстоцена и деградацией микроагрегатного состава во всем интервале дискретности твердой фазы.

Практическая значимость. Состоит в экспериментальном и теоретическом обосновании необходимости прогноза деградации просадочных свойств лессовидных грунтов в зоне аэрации, вызванной изменением микроагрегатного состава во всем диапазоне твердой фазы.

References.

1. Dean, E.T.R., 2015. Particle mechanics approach to continuum constitutive modelling. Geotechnical Research [e-journal], 2(1), pp. 3–34.DOI: 10.1680/gr.14.00018.

2. Wei, F., Yao, Z.-H., Chen, Z.-H., Su, L.-H., Bao, L.-L. and Li, J.-G., 2015. Influence of structural properties on strength and yielding characteristics of unsaturated Q3 loess. Rock and Soil Mechanics [e-journal], 36(9). DOI: 10.16285/j.rsm.2015.09.015.

3. Xu, Y., Feng, X., Zhu, H. and Chu, F., 2015. Fractal model for rockfill shear strength based on particle fragmentation. Granular Matter, 17(6), pp. 753–761. DOI: 10.1007/s10035-015-0591-z.

4. Song, Z., Zhang, C., Liu, G., Qu, D. and Xue, S., 2015. Fractal Feature of Particle-Size Distribution in the Rhizospheres and Bulk Soils during Natural Recovery on the Loess Plateau, China. PLoS ONE [e-journal], 10(9): e0138057. DOI: 10.1371/journal.pone. 0138057.

5. Russell, A.R., 2014. How water retention in fractal soils depends on particle and pore sizes, shapes, volumes and surface areas. Ge´otechnique [e-journal], 64(5), pp. 379–390. DOI: 10.1680/geot.13.P.165.

6. Wang, Y., Dan, W., Xu, Y. and Xi, Y., 2015. Fractal and morphological Characteristics of Single Marble Particle Cruching in Uniaxial Compression Tests. Advances in Materials Science and Engineering [e-journal], 10 pages. DOI: 10.1155/2015/537692.

7. Li, P., Vanapalli, S. and Li, T., 2016. Review of collapse triggering mechanism of collapsible soils due to wetting. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineeringm [e-journal], 8(2), pp. 256–274. DOI: 10.1016/j.jrmge.2015.12.002.

8. Sadovenko, I.A. and Derevyagina, N.I., 2012. About activation potential of loess landslide massif. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2, pp. 80–84.

9. Mokritskaya, T., 2013. The laws of formation and evolution geological environment in Pridneprovsk industrial region. Dniepropetrovsk: Aktsent.

10. Ryashchenko, T.G., Tirskikh, S.A. and Kornilova, T.A., 2015. Physico-mechanical properties of hard rock grounds of the Udokan region building site (for the case of Proterozoic sandstones). Proceedings of Irkutsk State Technical University, 2(97), pp. 83–89.

11.Mokritskaya, T.P. and Koriashkina, L.S., 2013. Degradation in loesses factors and models. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 4, pp. 5–12.

 повний текст / full article



Посетители

2838952
Сегодня
За месяц
Всего
258
5843
2838952

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

49000, г. Днепропетровск,
пр. К. Маркса 19, корп. 3, к. 24а
Тел.: 47-45-24
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Вы здесь: Главная Главная RusCat Архив журнала 2018 Содержание №5 2018 Геология О влиянии количества агрегатов и свободных частиц на просадочность лессовых грунтов