автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Напряжённо-деформированное состояние каменных плотин с асфальтобетонными экранами в пространственной постановке

На правах рукописи

ХОАНГ МИНЬ ТХУАН

НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ КАМЕННЫХ ПЛОТИН С АСФАЛЬТОБЕТОННЫМИ ЭКРАНАМИ В ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПОСТАНОВКЕ

Специальност: 05.23.07 - Гидротехническое строительство

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва-2006

003067995

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Рассказов Леонид Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Гольдин Александр Львович кандидат технических наук, доцент Желанкин Виктор Георгиевич

Ведущая организация: ЗАО ПО «Совинтервод»

Защита состоится " " 2007г. в У^час /РО минут на заседании диссертационного совета Д 212.138.03 при ГОУВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 107066, Москва, ул. Спартаковская, д. 2/1. ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан декабря 2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Орехов Г.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время в гидротехническом строительстве встречаются многие разновидности каменных плотин с негрунтовыми экранами (железобетонными и асфальтобетонными). Конструкция типа "негрунтовой экран" широко применяется для создания противо-фильтрационного устройства. Такие конструкции должны выдерживать большие напоры воды и от их надёжности зависит не только целостность сооружений гидроузла, но часто и жизнь многих людей.

Противофильтрационные устройства создаются из различных материалов, возводятся по различным технологиям и, следовательно, их расчеты прочности и устойчивости выполняются различными методами. Но работ в этой области мало и эти работы имеют много ограничений, особенно в методах расчета сооружений. Асфальтобетонные экраны - тонкие элементы и требуют высокой точности расчетов, учитывая огромную разницу деформа-тивных свойств асфальтобетона и крупнообломочные грунты, с одной стороны, и очень малую толщину асфальтобетонного экрана в сравнении с телом плотины с другой.

Цель работы. Практика строительства и экономические факторы указывают на целесообразность расширения области применения асфальтобетонных противофильтрационных конструкций. Однако в проблеме внедрения асфальтобетонных противофильтрационных конструкций в строительстве имеется ряд не до конца решенных вопросов.

Поэтому цель работы: 1) выявить основные особенности работы плотины с асфальтобетонным экраном на основе исследовании напряженно-деформированного состояния как пространственной конструкции; 2) дать рекомендации для конструирования таких плотины как надёжной конструкции при различных условиях строительства ( с учётом параметров створа, свойств материала экрана и грунтов тела плотины, внешних вохдейст-вии).

Для проведения исследований плотин в пространственной постановке, необходимо было решить следующие задачи:

1. создать методику численных расчетов НДС экрана совместно с призмой из крупнообломочного грунта в нелинейной постановке с учетом реологических свойств материала;

2. провести численные исследования различных вариантов конструкции плотин с экраном в створах формы и рахмеров.

Научная новизна данной диссертационной работы заключается:

- в анализе взаимодействии тонкого асфальтобетонного экрана и крупнообломочного грунта тела плотины в пространственной постановке с учётом нелинейных, пластических и реологических свойств асфальтобетона и крупнообломочного грунта.

- в построении зависимостей (номограммы) для определения величин, растягивающих напряжений в зависимости от основных свойств материалов и формы створа.

Достоверность расчетов основана на применении энергетической модели грунта и асфальтобетона аппробированной экспериментально, на сопоставлении расчетов с натурными данными.

Практическая значимость работы, вытекает из выше сказанного, т.к. она позволяет не только выявить зоны растяжения, но и рекомендовать армирование этих зон геотекстилем для восприятия растягивающих напряжений, что обеспечит большую надежность этого типа плотин.

Лично автором выполнен анализ работы этого типа плотин и свойств асфальтобетона, проведены численные расчёты НДС плотины на основе телрии планирования эксперимента для выбранных автором факторов, построены номограммы для удобства использования полученных результатов при проектировании.

На защиту выносятся: релультаты численные моделирования плотин с асфальтобетонным экраном как пространственной конструкции, построенные для анализа работы плотины номограмм, анализ роли формы створа на работа асфальтобетонного экрана плотины.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и библиографического списка из 127 наименований. Общий объём диссертации составляет 191 страницу, из которых 104 страницы машинописного текста. Диссертация содержит 101 рисунок и 7 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы.

Первая глава посвящена опьггу применения асфальтобетонных экранов в гидротехническом строительстве и постановке поставленной задачи. Противофильтрационная конструкция типа «асфальтовый экран» впервые применялась при строительстве итальянской плотины Дига-ди-Кадилаго из каменной кладки с экраном из литого асфальтобетона, закрытого слоем каменной кладки (в 1893г). В настоящее время высота плотин с асфальтобетонным экраном уже достигает 101 метра.

Какие преимущества дает применение этого типа плотины? Прежде всего, обжатый профиль: низовой откос имеет заложение равное углу естественного откоса грунта тела плотины, а верховой - достигает заложения 1:0,7. Столь обжатый профиль плотины сокращает длину строительно-эксплуатационных туннелей и водоводов зданий ГЭС. Отсутствие в теле плотины связных грунтов позволяет вести строительные работы круглогодично. Малый объём асфальтобетона позволяет вести работы только в благоприятное для этих работ время года.

В зависимости от предполагаемых осадок и условий эксплуатации используются три вида экранов из асфальтобетона: однослойные, двух-

слойные и трехслойные. Однослойные экраны выполнены на 65 плотинах, двухслойные - на 66 и трехслойные - на 33 плотины.

В проблеме внедрения асфальтобетонных экранов в строительство имеется ряд нерешенных вопросов. Они вызваны недостаточной интенсивностью проведения исследований. В частности, это относится к разработке методов расчета асфальтовых противофильтрационных устройств.

Практика строительства и экономические факторы указывают на целесообразность расширения области применения асфальтобетонных экранов. Для этого необходимы провести исследования на основе факторного анализа плотин с асфальтобетонными экранами разных по конструкции.

Во второй главе

Описываются свойства и составы гидротехнических асфальтобетонов. Свойства асфальтобетона значительно зависят от качества исходных материалов, поэтому состав гидротехнического асфальтобетона подбирается в зависимости от требований к нему. На кафедре гидросооружений ранее были проведены исследования свойств асфальтобетона различного состава и при различных температурных условиях и была показана возможность использования для асфальтобетона энергетической модели материала. Энергетическая модель грунта и асфальтобетона Л.Н.Рассказова используется для решения задачи о НДС в нелинейной постановке. Особенностью модели является коаксиальность (соосность) тензоров приращения деформаций и приращения напряжений и отсутствие коаксиальности (соосности) - в случае сложного нагружения - для полных тензоров напряжений и деформации. Это имеет огромное значение при анализе прочности и деформируемости материала конструкции в той или иной точке. Естественно, что при линейных связях между напряжениями и деформациями коаксиальность выполняется как для тензоров приращений так и для тензоров полных напряжений и деформаций.

Энергетическое условие прочности, на котором основана энергетическая модель материала, записывается в виде:

U0+ Jo-de= JS^-de^ (1)

L1 L2

Где U0 - энергия связности грунта или энергия предварительного уплотнения, которая учитывает предысторию нагружения;

а - среднее напряжение;

е = ех + еУ + е, - объёмная деформация;

S™, Eran - компоненты девиаторов напряжений и деформаций соответственно;

L - параметры пути нагружения, если они заданы функционально;

Здесь a.de - энергия объёмного сжатия, а S^ds™ - энергия формоизменения.

Коэффициент запаса прочности грунта определяется соотношением:

и0 + |стс)е

Ь2

Поскольку К3 имеет физический смысл отношения энергии объёмного деформирования к энергии формоизменения, то вся модель работы грунта в допредельном состоянии была названа энергетической. Модель учитывает пластические, реологические, дилатантные свойства материалов, а также влияние пути нагружения.

По результатам проведенных Х.С. Шеримбетовым и Б.А. Чукиным экспериментальных исследований были получены уравнения, записанные в виде линейных полиномов, для определения параметров энергетической модели асфальтобетона и в зависимости от следующих факторов: количество крупного заполнителя, битума, начальное обжатие материала и темпера-туа.

Из всех параметров модели в зависимости от температуры больше всего меняются начальный модуль объёмного деформирования (Ео), начальный модуль сдвига (во) и энергия начальной прочности (и0). Для модуля объемной деформации Ео полином выглядит следующим образом (кгс/см2):

Ео = 423,6 - 107,1 X, - 42,0 Х2 + 341,0 X, + 53,7 Х,Х2 - 95,4 Х,Х3 - 96,5 ХА -- 63,5 Х2Х, + 62,8 Х,Х2 Х3 + 61,6 Х,Х2 Х4 - 95,0 Х,Х3 Х4 + 61,7 Х,Х2 Х3 Х4

Х[, Х2, Х3, Х4 - нормированные значения факторов.

X] - Количество крупного заполнителя в процентах от общего веса минеральной части асфальтобетона. Оно варьировалось от 30% (верхний уровень X] = +1) до 60% (нижний уровень Х1=-1).

Х2 - Количество битума БНД 60/90 - в процентах сверх 100% минеральной части. Оно варьировалось от 7% (верхний уровень фактора Х2 = +1) до 14% (нижний уровень фактора Х2—1).

Х3 - Начальное гидростатическое обжатие. Оно варьировалось от 0,2 МПа (верхний уровень Х3 =+1) до 0,8 МПа (нижний уровень Х3 = -1).

Х4 - Температура варьировалась от 20°С (нижний уровень X» = -1) до +1°С (верхний уровень Х4 =+1).

Изменение начальной прочности и связности материала 11о в зависимости от рассматриваемых факторов описывается следующим уравнением (тс/м2):

и0 =3,82831 - 0,15956X1- 2,29419Х2- 0,11169Х3 + 2,03004Х, - 0,01294Х,Х2 -0,12456Х,Х3 - ОД6169Х1Х4 + 0,86956Х2Х, + 0,00919Х2Х3 - 0,13456Х3Х, -0,06294Х,Х2Х3 - 0,01831Х1Х2Х4 - 0,08169X1X3X4 - 0,00544 Х2 Х3 X,-0,01831Х1Х2ХзХ4 (4)

Для начального модуля сдвига С0 пластических связей (кгс/см2) получено следующее уравнение регрессии

во = 307,024 + 216,502 Х2 + 16,254 Х3 + 236,47 Х4+ 25,358 Х,Х2 -- 40,499 Х,Х3+ 199,267 Х2Х4+ 16,842 Х3Х4- 33,362 Х^Хэ + + 26,776 Х1Х2Х4 - 40,925 X, Х3 Х4 - 32,0965 Х1 Х2 Х3 Х4 О) Приведенные выше деформативные характеристики асфальтобетона используются в рамках энергетической модели материала.

Значения этих величин для двух используемых асфальтобетонов в интервале содержания битума от 7% до 10% приведено в табл.1

Таблица. 1.

Асфальтобетон

Количество битума 10% Количество битума 7%

Е0, т/м2 866 1200

О0, т/м2 730 878

и0, т/м2 1,35 0,1

В третьей главе описываются теоретические основы и методика численного решения НДС плотин с асфальтобетонным экраном, в частности вариационный принцип МКЭ, выражающий его энергетический функционал и конечные элементы. Применялся 8-узловой пространственный элемент, который элемент квазилинейно аппроксимирует функцию перемещений внутри элемента.

При решении задачи о пространственном НДС плотины с асфальтобетонным экраном эффективным оказывается удобнее определять неизвестные перемещения путем решения системы линейных уравнений МКЭ, а не методомлокальных вариаций:

[К]{и}= {Р} (6)

где [К] - матрица жёсткости системы; {и} - вектор перемещений степеней свободы; {Б} - вектор внешних сил в степенях свободы.

Для учёта значительного влияния на формирование НДС плотины последовательности её возведения и восприятия внешних сил необходимо решать не одну, а несколько таких задач (6), для ряда этапов возведения плотины. В этом случае для одного из расчётных этапов система уравнений (6) будет иметь вид:

[Кт]{Дит}= {ДРт} (7)

Где т - номер расчётного этапа; [Кт] - матрица жёсткости системы для этапа ш; {Дит} - вектор приращений перемещений степеней свободы на этапе т; {ДРт} - вектор приращений внешних сил в степенях свободы на этапе т

Проведение расчётов на основе решения системы [(6) или (7)] возможно, если материал конструкции можно принять линейно - деформируемым на участке ступени нагружения. Грунты и асфальтобетон - материалы

с ярко выраженной нелинейностью деформативных свойств, которые изме-нются и в процессе восприятия внешних нагрузок деформируемости элементов плотины изменяется. Для учёта изменения деформируемости материала необходимо на каждом из расчётных этапов решать несколько задач, на каждой из которых должна прикладываться часть ("доля") внешней нагрузки и изменяться деформируемость материала. Для каждой из долей система (7) будет выглядеть следующим образом :

РУ{6и}={8Р> (8)

где [К5] - матрица жёсткости на момент приложения доли нагрузки; {8и} - вектор приращений перемещений от доли дополнительной внешней нагрузки {бБ}.

Такой подход носит название метода переменной матрицы жёсткости. Его основной недостаток - увеличение времени счёта, т.к. на каждой из долей приходится формировать матрицу жёсткости и проводить её треугольное разложение, но время счёта все же меньше, чем при использовании метода локальных вариаций в чисто виде.

Сократить время счёта можно, используя метод переменного вектора сил. В этом методе матрица жёсткости для ряда долей одного из этапов остаётся неизменной, а учёт нелинейности деформирования ведётся в векторе внешних сил. При этом требуется итерационный процесс, в ходе которого происходит накопление перемещений

{ 5и Ь= { 5и Ь, + { 55и К Здесь {6и}ь {5и}ц - вектор приращений перемещений накопленных соответственно на итерациях Ь и Ь-1, а {65и}1, - вектор приращений перемещений, полученных на итерации Ь.

Система уравнений (8) в этом случае выглядит следующим образом :

[Кт]{85иК={6?К (9)

где { 5 } - фиктивный вектор сил, включающий накопленные к рассматриваемой итерации внутренние усилия в элементах.

Элемент вектора { 5 ^} для ]-той степени свободы вычисляется по формуле

6/?, = / ({ Ь, }т { 5а})«1У (10)

где - приращение нагрузки, отнесённой к ,)-той степени свободы; ¡-номер элемента, окружающего .¡-тую степень свободы; столбец матрицы формы ¡-того элемента, связывающий его деформации с перемещением ^той степени свободы; { 8о } - вектор приращений напряжений в ¡-том элементе от {Ъ¥}, накопленных в итерационном процессе данной доли.

При этом приращения напряжений { 8ст} в элементах определяются по деформативным характеристикам, устанавливаемых для каждой из долей постоянными.

В четвёртой главе рассматриваются результаты исследований напряжённо-деформированного состояния плотины с асфальтобетонным эк-

раном в пространственной постановке на примере плотины с асфальтобетонным экраном в створе Сесан-4 в СРВ. Рассматривалась плотина высотой ~ 78,0 м с призмой из крупнообломочного грунта. Плотина на скальном основании с разбивкой на элементы и графиком возведения по зонам строительства и подъема воды верхнего бьефа также по зонам представлены на рис.1. В плотине было выделено 18 зон возведения и рассмотрено 29 этапов возведения плотины и наполнения водохранилища.

Для данной плотины исследовано влияние на напряженно-деформированное состояние экрана следующих факторов: а) толщина экрана; б) свойства асфальтобетона; в) деформируемость грунтов в теле плотины; г) заложение верхового откоса.

Деформативные свойств асфальтобетона (Х0 назначались в зависимости от содержания битума Рв, которое варьировалось от (Р«= 7%)(-1) до (Рб= 10%) (+1). Характеристика грунтов тела плотины (Хг) варьировались от (крупнообломочный грунт-2) (-1) до (крупнообломочный грунт-1) (+1). Заложение верхового откоса (Хз) варьировалось от 1:1.4 (-1) до 1:0.7 (+1). Толщина экрана (Х0 варьировалась от верхнего уровня (-1) 0,39 м до нижнего (+1) 0,28 м.

Исследования проводились согласно плану расчетов, построенному по методу дробного факторного анализа (табл.2).

При рассмотрении варианта плотины с заложением откосов, соответствующем углу естественного откоса, было получено, что максимальная осадка плотины высотой около 80 м на момент окончания строительства достигает ~15,5см, а на гребне лишь 1,46 см (рис.2б). Это хорошо согласуется с данными натурных наблюдений за подобными плотинами. Горизонтальные смещения на гребне достигают 0,5 см, а на низовом откосе до 5,73 см (рис.2а).

Наибольший интерес вызывает прогиб экрана (рис.3). В центральном сечении его вертикальная составляющая достигает 5,3 см на уровне несколько выше середины плотины, а горизонтальная - 6,9 см. Расчёты показали, что на большей площади экран находится в состоянии трёхосного сжатия за исключением зон примыкания. Минимальные (максимальные сжимающие) главные напряжения действуют в направлении поперёк экрана, а максимальные ст3 - от борта к борту.

При толщине экрана 0,39м и свойствах асфальтобетона при Р6= 7%, главные напряжения в экране в центральном сечении достигают значений: максимальные главные напряжения о3 на верховой грани составляют -4,13 кГ/см2 и на низовой грани -4,32 кГ/см2 (сжатие), минимальные главные напряжения О] на верховой грани составляют - 8,23 кГ/см2 и на низовой грани - 8,57 кГ/см2 (рис. 4).

Наличие малых растягивающих напряжений а3 на гребне и практически по всей высоте экрана говорит о возможности раскрытия небольших трещин в примыканиях к бортам и на гребне. Растягивающие: максималь-

ные главные напряжения а3 на верховой грани достигают 0,33 кГ/см2 и на низовой грани 0,26 кГ/см2 (рис.5). Влияние на НДС экрана уклона верхового откоса.

С другой стороны, существует много плотин, в которых верховой откос имеет заложение до 1:0,7. Столь крутой откос можно выполнять, если колебания уровня воды в верхнем бьефе незначительны, т.к. в противном случае верховой откос может сползти (разрушиться) при снижении уровня. При крутом откосе (1:0,7) главные напряжения в экране в центральном сечении: сжимающие максимальные главные напряжения а3 на верховой грани возрастают с -3,39 кГ/см2 до -4,43 кГ/см2 и с -3,45 кГ/см2 до -4,42 кГ/см2 на низовой грани, сжимающие минимальные главные напряжения с^ на верховой грани возрастают с -8,44 кГ/см2 до -8,76 кГ/см2 и на низовой грани с -8,55 кГ/см2 до -8,74 кГ/см2. Таким образом, можно заюпочито, что перепад напряжений между верховой и низовой гранью мал и изменения напряжений по толщине экрана сравнительно малы. Обобщая изложенное, можно также заключить, что делать крутые откосы можно, но возрастут требования к качеству укладки асфальтобетона из-за малой толщины экрана, к борьбе с температурными воздействиями, которые могут вызвать оплывание экрана. Главные напряжения в примыкании экрана к бортам: для этого варианта составили а} на верховой грани от 0,33 кГ/см2 до 0,55 кГ/см2 и на низовой грани от 0,26 кГ/см до 0,45 кГ/см2. Таким образом, именно бортов-вые примыкания являются наиболее слабым местом асфальтобетонного экрана, т.к. там практически всегда возникают растягивающие напряжения.

Влияние свойств асфальтобетона на НДС экрана. Рассмотрим теперь 2 варианта плотины с одинаковыми уклонами верхового откоса 1:1,4 , свойствами крунообломочного грунта-1 и толыциной экра-на0,39 см. Но будем менять содержание битума асфальтобетона от ( Р6= 7%) до (Рб= 10% ) и соответственно менять свойства асфальтобетона. Расчеты показали, что при свойстве асфальтобетона с Р6 = 7% в экране сжимающие минимальные главные напряжения 01, на верховой грани составляют -8,23 кГ/см2, а на низовой грани -8,57 кГ/см2. При свойствах асфальтобетона с содержанием (Р6) битума 10%, сжимающие напряжения о1 составляют на верховой грани -8,19 кГ/см2 и на низовой грани -8,52 кГ/см2. Главные напряжения в экране в примыканиях: При свойствах асфальтобетона с Р6= 7%, растягивающие максимальные главные напряжения ст3 на верховой грани составляют +0,33 кГ/см2, а на низовой грани +0,26 кГ/см2. При свойствах асфальтобетона с Ре= 10%, напряжения а3 составляют соответственно на верховой грани +0,44 кГ/см2 и на низовой грани +0,29 кГ/см2, т.е. практически расхождение соответствуют точности решения. Таким образом, свойства асфальтобетона имеют небольшое влияние на напряжения, так как они в большом сечении определяются нагрузками.

Влияние свойств грунтов тела плотины на НДС каменных плотин с асфальтобетонными экранами.

а

ОБОЗНАЧЕНИЕ |. БЕТОННАЯ ГАЛЕРЕЯ 2 ГОРНАЯ МАССА

3-СКАЛА

4- ДРЕНАЖНАЯ ТРУБА 5 БЕТОННЫЙ БРУС

6- МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ШПОНКА И ГОРЯЧИЙ БИТУМ М СМ

7- МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ШПОНКА ШИРИНОЙ !М У ШВОВ В БЕТОНЕ

8- ЗАЩИТНЫЙ СЛОЙ АСФАЛЬТОБЕТОНА ТОЛЩИНОЙ 6СМ

9 ДВА ИЛИ ТРИ СЛОЯ АСФАЛЬТОБЕТОНА ТОЛЩИНОЙ ПО 11СМ I О- ДРЕНАЖНЫЕ ТРУБЫ ИЗ ПОРИСТОГО БЕТОНА 11- ЩЕБЕНЬ

ОСЬ ПЛОТИНЫ

ЫОЗОНЫ 18 17

111 1IIII омг

ХХ1ХХПХХ1 гххиххухху (ХУЛ

XIX | XX

ХУЛ шоп

XV XVI

XIV

хш

хп

X XI

IX

УШ

VI

VI

V

IV

ш

п

I

1 2 3 4 $ 6 7 8 9 10 II 12 13 14 15 16 17 18

^ КО зоныв б

График возведения плотины по зонам в наполнения водохранилищ

зон 1 всфашобетонный экран зон 2 железобетонная парапета зон 3 щебень подготовки зон 4 горны масса 1 • XVIII Номер зоны возведет»

рис 1 Схема конструкция сопряжения АЗ, конструкции плотины гидроузел Сесан и возведения грунтовые плотины с асфальтобетоным экраном

а- Конструкция сопряжения асфальтобетонного экрана, б- График возведения плотины, экрана и уровня воды в В .Б по зонаы, в- Конструкция платаны гидроузел Сесан

00 00 00 00 00

б) иу (СМ)

00 00 00 00 00

рис.2. Смещения и осадки каменной плотины с асфальтобетонным экраном в центральном сечении.

а) Смещения их [см]

б) Осадки иу [см]

их (СМ) иУ(СМ>

—————На момент возведения экрана до отметки 218,30 м Наполнения водохранилища до отметки 199,00 м

рис.3. Смещения и осадки экрана в центральном сечении

Для варианта плотины с уклоном верхового откоса 1:1,4 и свойствам асфальтобетона с Р6 = 7%, и толщиной экрана 0,39 см, были проведены исследования при различных свойствах крупнообломочных грунтов (согласно таб.2). При грунте тела плотины, соответствующем крупнообломочному грунту-1 наибольшие осадки в центральной призме (15,44 см) отмечаются на середине по высоте плотины (на отметке 185,0м) и здесь же наибольшие смещения (5,73 см). Если тело плотины сложено крупнообломочными грун-том-2, то наибольшие осадки центральной призмы составляют уже 21,26 см а наибольшие смещения 7,10 см. То есть грунт № 2 более деформируем, чем грунт № 1, поэтому при его использовании плотина получает большие осадки и смещения

Влияние толщины экрана на НДС экрана. Для оценки влияния толщины экраны на НДС экрана, рассмотрим варианты плотины с уклоном верхового откоса 1:1,4 и свойствами асфальтобетона при Рб= 7% и крупнообломочном грунте-1 в теле плотины, но с разной толщиной экрана (от 0,39 м до 0,28 м). Расчеты показали, что при толщине экрана 0.39 м имеем сжимающие минимальные главные напряжения Ст] на верховой грани -8,23 кГ/см2 и на низовой грани -8,57 кГ/см2. При толщине экрана 0,28 м имеем сжимающие минимальные главные напряжения Ст[ на верховой грани - 8,37 кГ/см2 и на низовой грани - 8,52 кГ/см2. В пределях изменения толщины экрана с 28см до 39см максимальные напряжения изменились очень мало. Можно считать, что для плотины высотой до 80 м (по крайней мере) толщина экрана должна назначаться из условия надёжности исходя из технологии укладки экрана. Толщина экрана на его НДС практичес;ш не влияет.

На основе результатов таб.2 получены отклики в виде полинома для определения максимальных величин главных растягивающих 03 напряжений вблизи верховой грани (сг*„) и на низовой гранях экрана (о^). <С, = 0>43 - 0,06Х, - 0,06Х2+ 0,008Х3- 0,018X4+ 0,01Х,Х2- 0,003Х,Х3--0,003Х2Хз (11)

°шах = 0,339 - 0,026X1 - 0,056Х2+ 0,011X3+0,001X4+ 0,009 Х,Х2-0,004Х,Х3-- 0,004Х2Х3 (12)

Проверка адекватности (вариант № 9) была проведена в центре плана и дала хорошую сходимость (отклонение менее 2,4%).

Для удобства пользования уравнения (11) построены их графические изображения - номограммы (рис.5а).

В пятой главе Эта глава посвящена исследованиям напряжённо-деформированного состояния (НДС) асфальтобетонного экрана каменной плотины при различных факторах. Рссматривались четыре фактора : 1) напора на экран, 2) форма створа. 3) ширина створа. 4) уклон верхового откоса.

Напор на экран (Х1) варьировался от 13 м (+1) до 90м (-1), форма створа (Х2) варьировалась от треугольной формы(+1) до прямоугольной

формы(-1), коэффициент створа (Х3) менялся 5 (+1) , до 2 (-1), Заложение верхового откоса (Х4) варьировалось 0,7 (+1), а низового (-1) 1,4.

В таблице 3 представлен план расчетов.

Максимальная расчётная осадка экрана получена равной 8,8 см, смещение 7,9 см для плотины с напором на экран 90 м.

Расмотрим НДС плотины с напором на экран 90 м, в треугольном створе, с коэффициентом створа 5 при заложении верхового откоса 1,4. В центральном сечении экрана сжимающие максимальные главные напряжения а3 на верховой грани составляют -3,75 кГ/см2, сжимающие минимальные главные напряжения а1 на верховой грани составляют -9,28 кГ/см2, промежуточные главные напряжения с2 на верховой грани составляют -3,85 кГ/см2 (рис.7). В примыкании максимальные главные напряжения а3 на верховой грани составляют 2,24 кГ/см2 (растяжение), сжимающие минимальные главные напряжения О) на верховой грани составляют -6,71 кГ/см2, сжимающие промежуточные главные напряжения а2 на верховой грани составляют -2,33 кГ/см2 (рис. 8). Наиболее слабое место асфальтобетонного экрана - это примыкания его к скальным бортам и основанию. В этих областях в экране возникают растягивающие напряжения. В центральных сечениях он сжат по всем направлениям. Небольшие растягивающие напряжения наблюдаются у гребня.

В области бортовых примыканий экран работает в условиях сложного напряжённого состояния, а в центральных сечениях условия его работы близи к тем, которые используются при стандартных стабилометрических испытаниях асфальтобетона.

В зонах появления в асфальтобетонном экране растягивающих напряжений можно рекомендовать армировать его как минимум двумяполот-нищами специальной дорожной геотекстильной сетки, выдерживающей высокие температуры (до 190°С). Можно ожидать, что использование геотекстиля повысит долговечность асфальтобетонного экрана. Защитный слой у сеток геотекстиля рекомендуется принимать 30-50 мм.

По результатам исследовании были определены и - мак-

симальные значения растягивающих главных напряжений на соответственно на середине и в основании на верховой грани. Функции отклика имеют вид:

= 0,571 -0.204Х, -0,151Х2 - 0,091 Х3 - 0,069Х» + 0,214Х,Х2 +0,159Х1Х3 + + 0,081Х2Х3 (13)

СТ* = 0.96 - 0,525Х, + 0,44Х2 - 0,033Х3 - 0,043Х, - 0,305Х1Х2 + + 0,203Х,Хз + 0,203Х2Хз (14)

И таблицы 3 видно, что расхождение при проверке адекватности функции 1 практически отсутствует (0,58 и 0,57), а расхождение для функции 2 соста-

0,96-0,72 1ПП0/ _ „со/ вило: —--—100% = 25%

Это достаточно серьёзное расхождение, но учитывая, что сами вели-чены растягивающих напряжений малы по абсолютной величие и запас за счёт армирования асфальтобетона геотекстилем достигается Кн = 2, то полученные результаты для оценки растяжения в первом приближении можно считать удовлетворительными.

по верховой грани экрана

понизовой грани экрана

-7 69

-8 57

Минимальные главные напряжения (СП) Промежуточные главные напряжения (СТ2) ' Максимальные глас ные напряжения (Оз)

рис 4. Главные напряжения вблизи верховой и низовой грани асфальтобетонного экрана на момент окончания наполнения водохранилища (в центральном сечении плотины)

сл[КГС/СМ2]

по верховой грани экрана

пош'зовой грани экрана

22Ш -узд

(КГ1/СМ2)

О 01-0 20

ООО -0 31

(КГс/ СМ2)

рис.5. Максимальные главные напряжения стЗ вблизи верховой и низовой грани асфальтобетонного экрана в примыкании к борту на момент окончания наполнения водохранилища (этап29)

№ Расчета Хо ПЛАН Х,*х2 Х,*Х3 Х2*Х3 О- вер мак " М ^ мак

X, Х\ абс т/м2 х2 Х2абс т/м2 Х3 Хзабс Х4 Хдабс М КГс/СМ2 КГс/СМ2

1 + + Ео=1200 Со=878 Р6=7% + Ео=1639 0о=3680 + 1:0,7 + 0.28 + + + 0.31 0.27

2 + - Ео=866 0о=730 Рб=10% + Ео=1639 (3о=3680 + 1:0,7 - 0.39 - - + 0.45 0.31

3 + + Ео=1200 Оо=878 Рв=7% - Ео=1890 0о=4250 + 1:0,7 - 0.39 - + - 0.44 0.37

4 + - Ео=866 Со=730 Рб=10% - Ео=1890 (Зо=4250 + 1:0,7 + 0.28 + - - 0.55 0.45

5 + + Ео=1200 Са=В7Н Р6=7% + Ео=1639 <5о=3680 - 1:1,4 - 0.39 + - - 0 33 0 26

6 + - Ео=866 Со=730 Рб=10% + Но=1639 С5о=3680 - 1:1,4 + 0.28 - + - 0.39 0 29

7 + + Ео-1200 Со=878 Р<г=7% - Ео=1890 во=4250 - 1:1,4 + 0.28 - - + 04 0 35

8 + - Ео=866 <3о=730 Рб=10% - Ео=1890 С}о=4250 - 1:1,4 - 0.39 + + + 0.57 0.41

9я 0 0 Ео=1033 Со=804 Рб=8,5% 0 Ео=1765 <}о=3965 0 1:1,05 0 0.33 0 0 0 0.42 03

Хг свойство асфальтобетона; Х2- характеристика тела плотины

Хз- заложение верхового откоса; Х4- толщина экрана; 9" - строка - проверка адекватности

Свойства грунтов тела плотины

(Ео=1890 Т/М2, Со=4250Т/М2)

(Рб= 7%)

(Ео=1639Т/М2, Со=3680Т/М2)

(Р6=10%)

XI: свойства асфальтобетона Х2: свойства грунтов тела плотины ХЗ: заложение верхового откоса Х4: толщина экрана

СУЗ: растягивающие напряжения на верховой грани

(Рб= 7%)

Заложение верхового откоса (1-1,4 - 1 0,7)

1 0,1

11,4

(Рб= 10%)

0,39

0,33

Толщина экрана (м)

рис.6. Номограмма для определения главных напряжений на верховой грани асфальтобетонного экрана

В створе прямоугольной формы премещения больше 2 раза, чем в створе треугольной формы.

Выявлено влияние коэффициенты створа на НДС каменных плотин с асфальтобетонными экранами. Результаты показали, что величина смещения при коэффициенте створа 5 больше, чем величина смещения при коэффициенте створа 2.

По результатам исследований удалось построить номограмму для определения растягивающих главные напряжений у основания и на середине высоты в асфальтобетонном экране (рис. 9) и (рис. 10). Из номограммы видно, что при напоре на экран 90 и более метров растягивающие напряжения быстро возрастают в зависимости от коэффициента створа и заложения верхового откоса. Это следует иметь в виду при проектировании. Высока роль взаимодействий, особенно напора на экран с формой створа, а роль коэффициента створа и заложения откосов сравнительно скромней.

Общие выводы

1. В диссертации решена задача о напряжённо-деформированном состоянии асфальтобетонного экрана каменной плотины в пространственной постановке. При учёте пространственного характера работы сооружения сложность расчётов возрастает в несколько раз по отношению к расчётам в плоской постановке. Возникающие сложности можно подразделить на 3 группы. Во-первых, это трудности создания математической модели сооружения. Количество степеней свободы в пространственной модели примерно на 2 порядка больше, чем в плоской. Во-вторых, усложняется алгоритм расчётов с использованием моделей описания нелинейных свойств среды. В-третьих, это трудности вычислений, которые связаны с резким увеличением длины и ширины ленты матрицы жёсткости.

2. Касательные напряжения в асфальтобетонном экране малы, поэтому главные напряжения действуют вдоль и поперёк плоскости экрана. Минимальные (максимальные сжимающие) напряжения О] действуют в направлении поперёк экрана. Они почти соответствуют гидростатическому давлению со стороны ВБ. Не полное соответствие вызвано тем, что при расчётах напряжения определяются внутри элемента, а не на поверхности, где совпадение полное по постановке задачи.

3. Максимальные главные напряжения о3 (минимальный уровень сжатия) почти совпадают по направлению с осью Ъ (от борта к борту) и соответственно близки по значениям к напряжениям аг. Минимальные С1 и максимальные ст3 напряжения в большей части экрана различаются примерно в 2-3 раза.

4. Промежуточные главные напряжения в экране <т2 действуют вдоль экрана и оказались ближе к максимальному (по абсолютной величине) а3, чем к минимальному а^ т.е. вид напряженного состояния ближе к параметру Лоде - Надаи X = -1, как для стандартной методики стабилометрических испытаний.

5. Большая часть экрана находиться в состоянии трёхосного сжатия, т.е. его НДС - благоприятно. Растягивающие напряжения возникают в примыканиях экрана к бортам, основанию, а также у гребня. Практически во всех случая они оказались малы (~ 1,0 кГ/см2). Для восприятия растягивающих напряжений возможно усиление асфальтобетона геотекстилем для дорожного строительства, который выдерживает температуру до 190°С

СТ1[КГС/СМ2]

""(ОКОНЧАНИЕ ВОЗВЕДЕНИЯ ЭКРАНА) ^

<Т2[КГС/СМ2]

03[КГС/СМ2]

На момент окончания наполнения водохранилища ( п ап 40)

- На момент возведения экрана до отметки 75,00 м Наполнения водохранилища до отметки 65 00 м (этап 33)

рис 7 Главные напряжения вблизи верховой грани асфальтобетонного экрана в центральном сечении (для вариант-2)

ОЦКГОСШ]

^•^(ОКОНЧАННЕ ВОЗВЕДЕНИЯ ЭКРАНА)

НПУ-90 00

Минимальные главчые напряжения (Ш) Промежуточные пивные напряжения (<Т2) 4 83 (кгс/см1) ------ Максимальные тланные напряжения (<ТЗ)

рис 8 Главные напряжения вблизи верховой грани асфальтобетонного жрана на момент н окончания наполнения водохранилища в примыкании (для вариант-2)__

ТАБ. 3: ПЛАН РАСЧЕТОВ ГЛАВНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ЭКРАНЕ

№ ПЛАН Оростяжении(кгс/см2)

Расчета Х0 х, Х1 абс м Х2 Хгабс Хз Хз абс Х4 Х4 абс х,*х2 Х,*х3 Х2*Хз в середине у основания

1 + + 13 + V + 5 + 0.7 + + + 051 09

2 + - 90 + V + 5 - 1.4 - - + 031 224

3 + + 13 - и + 5 - 1.4 - + - 0.36 031

4 + - 90 - и + 5 + 0.7 + - - 0.74 0 26

5 + + 13 + V - 2 - 1.4 + - - 0.35 0 24

6 + - 90 + V - 2 + 0.7 - + - 0.51 2.22

7 + + 13 - и - 2 + 0.7 - - + 0.34 0.29

8 + - 90 - и - 2 - 1.4 + + + 1 54 1.22

9* + 0 51.5 0 0 3.5' 0 1.05 0 0 0 0.58 0.72

Хр Напор на экран; Х2- форма створа

Хз- коэффициент створа; Х4- заложение верхового откоса

9* - строка - проверка адекватности

Форма створа

Коэффициент (-творя (2 -

XI напор на экран Х2 форма

ХЗ. коэффициенты створа Х4' заложение верхового откоса СУЗ' растягивающие напряжениях на верховой грани

рис.9. Номограмма для определения главных напряжении на середине по высоте верховой грани асфальтобетонного экрана в примыканиях

Форма створа

Коэффициент стаора ( 2 • 5)

I!

XI напор на экран Х2 форма

ХЗ коэффициенты створа Х4 заложение верхового откоса СЗ растягивающие напряжениях на верховой грани

рис. 10. Номограмма для определения главных напряжении у основания верховой грани асфальтобетонного экрана в примыканиях

(температура укладки асфальтобетона менее 150°С). При толщине экрана от 30 см до 50 см необходимо уложить два полотна геотекстиля, которые будут выполнять в асфальтобетоне роль арматуры как в железобетоне. При этом коэффициент надёжности на растяжение асфальтобетона в зонах растяжения будет равен ~2. Это позволяет сделать асфальтобетонные экраны более надёжными и расширить область их применения.

6. Использование методов оптимизации и факторного анализа позволило создать рекомендации по выбору конструкции плотины с асфальтобетонным экраном для плотины высотой ~ 78 м в конкретном створе (Сесан-4). Получены зависимости максимальных величин растягивающих напряжений на гранях экрана от четырёх факторов и их взаимодействий (дефор-мативные свойства камня и асфальтобетона, толщина экрана и заложение верхового откоса). Главное влияние оказывает состав асфальтобетона и тип грунта плотины, а наименьшее - толщина экрана. Увеличение крутизны откоса не приводит к значительному изменению перемещений и напряжений в экране. Эти функции удалось номографировать. (Поскольку они близки, то номографировалась одна функция).

7. По результатам исследований удалось построить номограмму для определения максимальных величин растягивающих главных напряжений ст3 в асфальтобетонном экране в бортовых примыканиях. Из номограммы видно, что при напоре на экран 90 и более метров растягивающие напряжения быстро нарастают при увеличении коэффициента створа и заложения верхового откоса. Это следует иметь в виду при проектировании. Высока роль и взаимодействия различных факторов, особенно напора на экран с формой створа. Роль взаимодействия коэффициента створа и заложения откосов сравнительно скромней.

Разработанная методика исследований плотины с экраном с помощью факторного анализа позволяет более обоснованно выбирать параметры конструкции и материалов плотины, что повышает надёжность, обоснованно удешевляет сооружение и повышает долговечность асфальтобетонного экрана.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:

- Рассказов Л.Н., Саинов М.П., Хоанг Минг Тхуан. О расчетах напряжённо-деформированного состояния плотин с асфальтобетонным экраном в пространственной постановке// Вестник МГСУ. 2006 №2, с 133-139.

- Рассказов Л.Н., Саинов М.П., Хоанг Минг Тхуан. Пространственное напряжённое состояние асфальтобетонного экрана каменной плотины// Гидротехническое строительство, 2006 №10, с 29-33.

Лицензия ЛР № 020675 от 09.12.1997 г.

Подписано в печать 20.11.2006 г. Формат 60x84 1/16 Печать офсетная _Объем ^^Гп л. Т. ^00_Заказ^У

Московский государственный строительный университет. Типография МГСУ. 129337, Москва, Ярославское ш., 26

ПРЕДИСЛОВИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ЭКРАНОВ В ГРУНТОВЫХ ПЛОТИНАХ.

1.1. Опыт строительства.

1.2. Достоинства и недостатки асфальтовых противофильтрационных конструкций.

1.3. Современные конструкции плотин с асфальтобетонными экранами.

1.4. Характеристика работы.

Глава 2. СВОЙСТВА И СОСТАВЫ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ.

2.1. Составы асфальтобетонов и требования к исходным материалам.

2.2. Физико-механические свойства гидротехнического асфальтобетона.

2.2.1. Прочность асфальтобетона.

2.2.2. Теплоустойчивость асфальтобетона.

2.2.3. Водоустойчивость асфальтобетона.

2.2.4. Плотность асфальтобетона.

2.2.5. Химическая стойкость асфальтовых бетонов.

2.2.6. Деформативность асфальтобетона.

2.3. Определение свойств асфальтобетона при различных составах и температурах.

2.3.1. Постановка исследований свойств асфальтобетона.

2.3.2. Энергетическая модель материала.

2.3.3. Результаты экспериментальных исследований.

2.3.4. Назначение свойств литого и укатанного асфальтобетонов

Глава 3. Методика расчета напряженно-деформированного состояния каменных плотин с асфальтобетонным экраном в пространственной постановке.

3.1. Основы Метода Конечных Элементов.

3.2. Система разрешающих уравнений МКЭ.

3.3. О пространственных элементах МКЭ.

3.3.1. Функция перемещений в элементе и функции формы.

3.3.2. Деформации в элементе.

3.3.3. Интегрирование в элементе.

3.3.4. Матрица упругости.

3.3.5. Формирование вектора внешних нагрузок.

3.4. Алгоритм решения задачи.

3.4.1. Исходные данные для решения статической задачи МКЭ и её результаты.

3.4.2. Последовательность решения задач в МКЭ.

3.4.3. Учёт поэтапности возведения конструкции и изменения внешних нагрузок.

3.4.4. Принцип решения нелинейных задач.

Глава 4. НАПРЯЖЕННО - ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПЛОТИН С АСФАЛЬТОБЕТОННЫМ ЭКРАНОМ СЕСАН-4 В ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПОСТАНОВКЕ.

4.1. Постановка и задачи.

4.2. Исследование НДС плотин с асфальтобетонным экраном в пространственной задачи.

4.2.1. Влияние на НДС экрана крутизны верхового откоса.

4.2.2. Влияние свойства асфальтобетона на НДС экрана.

4.2.3. Влияние грунты тела плотины на НДС каменных плотин с асфальтобетонными экранами.

4.2.4. Влияние толщины экрана на НДС экрана.

4.3. Факторный анализ для обобщения результатов исследований!

Глава 5. НАПРЯЖЕННО - ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПЛОТИН С АСФАЛЬТОБЕТОННЫМ ЭКРАНОМ ПРИ РАЗНОЙ ФОРМЕ СТВОРА.

5.1. Постановка и задачи.

5.2. Исследование НДС плотин с асфальтобетонным экраном в пространственной задачи.

4 5.2.1. Влияние на НДС плотины напора на экран.

5.2.2. Влияние формы створа на НДС каменных плотин с асфальтобетонными экранами.

5.2.3. Влияние коэффициент створа на НДС каменных плотин с асфальтобетонными экранами.

5.2.4. Влияние заложения верхового откоса на НДС экрана.

5.3. Факторный анализ для обобщения результатов исследований!

ПРЕДИСЛОВИИЕ

Данная диссертационная работа посвящена исследованию работоспособности экрана каменных плотин на основе исследования их напряжённо-деформированного состояния. Эти исследования проводились численным методом МКЭ с учётом нелинейности свойств грунтов по методике и с помощью программного комплекса, разработанного на Кафедре ГС.

Диссертационная работа проводилась в период 2003 - 2006 годов в лаборатории грунтовых плотин на кафедре Гидротехнических Сооружений Московского Государственного Строительного Университета. Она была выполнена под научным руководством профессора, доктора технических наук Леонида Николаевича Рассказова. Автор выражает большую признательность своему руководителю за постоянное внимание и значительную помощь в работе.

Свою благодарность автор выражает также кандидатам технических наук М. П. Саинову, В.В. Толстикову, A.C. Бестужевой, H.A. Анискину и другим сотрудникам кафедры Гидротехнических Сооружений за помощь в работе над диссертацией.

Асфальтовые материалы являются универсальными материалами для гидротехнического строительства. Они сочетают в себе такие положительные свойства как водонепроницаемость, долговечность, коррозионная стойкость, повышенная деформативность, прочность, удобоукладываемость, и т.д.

В то же время применение грунтовых материалов в качестве противо-фильтрационных элементов каменных плотин часто сопряжено с большими производственными трудностями: сложностью укладки глинистого грунта во влажном климате, тщательнейшим подбором переходных зон, примыканием экрана к крутым бортам и т.д. Это требует использовать при строительстве более экономичные и прогрессивные конструции противофильтрационных элементов грунтовых плотин, такие например как асфальтобетонные экраны.

Асфальтобетонные экраны - тонкие элементы требуют высокой точности расчетов, учитывая огромную разницу деформативных свойств асфальтобетона и горной массы, и на которую они передают давление воды ВБ. Исследование напряжённо-деформированного состояния (НДС) плотины с асфальтобетонным экраном позволяет выявлять необходимые конструктивные элементы в экране для его надёжной работы, а такие в плотине.

Однако процесс внедрения асфальтобетонных противофильтрационных конструкций в строительство имеет ряд нерешенных вопросов. В частности, это относится к методам расчета асфальтобетонных противофильтрационных устройств совместно с горной массой основного тела плотины.

Техника ЭВМ непрерывно развивается и её использование для расчетов позволяет исследовать устойчивость и прочность тонких конструкций экранов и влияние на их работоспособность различных факторов. Применение МКЭ позволяет решать задачу о НДС противофильтрационного асфальтобетонного экрана, а для описания нелинейности свойств грунтов и асфальтобетона используется энергетическая модель Л.Н.Рассказова. Практика строительства и экономические факторы указывают на целесообразность расширения области применения асфальтобетонных про-тивофильтрационных конструкций. Однако В проблеме внедрения асфальтобетонных противофильтрационных конструкций в строительстве имеется ряд не до конца решенных вопросов.

Поэтому цель работы: 1) выявить основные особенности работы плотины с асфальтобетонным экраном на основе исследовании напряженно-деформированного состояния как пространственной конструкции; 2) дать рекомендации для конструирования таких плотины как надёжной конструкции при различных условиях строительства ( с учётом параметров створа, свойств материала экрана и грунтов тела плотины, внешних вохдействии).

Таким образом, практическая значимость работы вытекает из выше сказанного, т.к. она позволяет не только выявить зоны растяжения, но и рекомендовать армирование этих зон геотекстилем для восприятия растягивающих напряжений, что обеспечит большую надёжность этого типа плотин.

Общие выводы

1. В диссертации решена задача о напряжённо-деформированном состоянии асфальтобетонного экрана каменной плотины в пространственной постановке. При учёте пространственного характера работы сооружения сложность расчётов возрастает в несколько раз по отношению к расчётам в плоской постановке. Возникающие сложности можно подразделить на 3 группы. Во-первых, это трудности создания математической модели сооружения. Количество степеней свободы в пространственной модели примерно на 2 порядка больше, чем в плоской. Во-вторых, усложняется алгоритм расчётов с использованием моделей описания нелинейных свойств среды. В-третьих, это трудности вычислений, которые связаны с резким увеличением длины и ширины ленты матрицы жёсткости

2. Касательные напряжения в асфальтобетонном экране малы, поэтому главные напряжения действуют вдоль и поперёк плоскости экрана. Минимальные (максимальные сжимающие) напряжения 01 действуют в направлении поперёк экрана. Они почти соответствуют гидростатическому давлению со стороны ВБ. Не полное соответствие вызвано тем, что при расчётах напряжения определяются внутри элемента, а не на поверхности, где совпадение полное по постановке задачи.

3. Максимальные главные напряжения аз (минимальный уровень сжатия) почти совпадают по направлению с осью Z (от борта к борту) и соответственно близки по значениям к напряжениям а2. Минимальные и максимальные аз напряжения в большей части экрана различаются примерно в 2-3 раза.

4. Промежуточные главные напряжения в экране а2 действуют вдоль экрана и оказались ближе к максимальному (по абсолютной величине) аз, чем к минимальному а^ т.е. вид напряженного состояния ближе к параметру Лоде - Надаи X, = -1, как для стандартной методики стабилометрических испытаний.

5. Большая часть экрана находиться в состоянии трёхосного сжатия, т.е. его НДС - благоприятно. Растягивающие напряжения возникают в примыканиях экрана к бортам, основанию, а также у гребня. Практически во всех случая они оказались малы 1,0 кГ/см2). Для восприятия растягивающих напряжений возможно усиление асфальтобетона геотекстилем для дорожного строительства, который выдерживает температуру до 190°С (температура укладки асфальтобетона менее При толщине экрана от 30 см до 50 см необходимо уложить два полотна геотекстиля, которые будут выполнять в асфальтобетоне роль арматуры как в железобетоне. При этом коэффициент надёжности на растяжение асфальтобетона в зонах растяжения будет равен ~2. Это позволяет сделать асфальтобетонные экраны более надёжными и расширить область их применения.

6. Использование методов оптимизации и факторного анализа позволило создать рекомендации по выбору конструкции плотины с асфальтобетонным экраном для плотины высотой ~ 78 м в конкретном створе (Сесан-4). Получены зависимости максимальных величин растягивающих напряжений на гранях экрана от четырёх факторов и их взаимодействий (деформативные свойства камня и асфальтобетона, толщина экрана и заложение верхового откоса). Главное влияние оказывает состав асфальтобетона и тип грунта плотины, а наименьшее - толщина экрана. Увеличение крутизны откоса не приводит к значительному изменению перемещений и напряжений в экране. Эти функции удалось номографировать. (Поскольку они близки, то номографировалась одна функция).

7. По результатам исследований удалось построить номограмму для определения максимальных величин растягивающих главных напряжений а3 в асфальтобетонном экране в бортовых примыканиях. Из номограммы видно, что при напоре на экран 90 и более метров растягивающие напряжения быстро нарастают при увеличении коэффициента створа и заложения верхового откоса. Это следует иметь в виду при проектировании. Высока роль и взаимодействия различных факторов, особенно напора на экран с формой створа.

182 р Роль взаимодействия коэффициента створа и заложения откосов сравнительно скромней.

Разработанная методика исследований плотины с экраном с помощью факторного анализа позволяет более обоснованно выбирать параметры конструкции и материалов плотины, что повышает надёжность, обоснованно удешевляет сооружение и повышает долговечность асфальтобетонного экрана. Ш т

1. Агапов В.П. Метод конечных элементов в статике, динамике и устойчивости пространственных тонкостенных подкрепленных конструкций. АСВ.Москва 2000.-152 с.

2. Айрапетин А.Р: Проектирование каменнонабросных и каменно-земляных плотин.

3. Бате К., Вилсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. "Стройиздат", М.,1982

4. Беляков Алексей Алексеевич. Пространственная работа каменно-земляных плотин на скальном основании. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Москва 1984-С.2-82

5. Бестужева A.C. Напряженно-деформированное состояние грунтовых плотин при сейсмических воздействиях. Известия ВНИИГ им .Б.Е. Веденеева, Т.212,1989

6. Гидротехнические сооружения: Справочник проектировщика / Железняков Г.В., Ибад-заде Ю.А., Иванов П.Л., и др.; Под общ. ред. Недриги В.П. -М.: Стройиздат, 1983.- 543с.

7. Глебов П.Д., Попченко С.Н. Асфальтовые облицовки и экраны гидротехнических сооружений. Труды координационных совещаний по гидротехнике. Асфальтовые покрытия и гидроизоляции. Вып. 43, 1968

8. Гольдин А.Л., Рассказов Л.Н. Проектирование грунтовых плотин. Издательство Ассоциации Строительных Вузов Москва 2001, стр. 39-47

9. Горбунов-Посадов М.И. и др. Применение современных фундаментовф и расчёты оснований в различных грунтовых условиях: Учеб. пособие : Рига,1979-100с.

10. Горбунов-Посадов М.И. и др. Расчёт конструкций на упругом основании / М.И. Горбунов-Посадов, Т.А. Маликова, В.И. Соломин 3-е изд. - М.: Стройиздат, 1984-679с.

11. Давиденко Вячеслав Михайлович. Асфальтовые противофильтраци-онные конструкции гидротехнических сооружений и их научное обоснование. Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. Санкт-Петербург 2000г.

12. Дао Туан Ань (СРВ). Пространственное напряжённо-деформированное состояние грунтовых плотин с тонким противофильтраци• онным элементом // Диссертация на соискания учёной степени канд. техн. наук, M., 2001 -30с.

13. Ефимов Ю.Н., Сапожников Л.Б. Программный комплекс расчёта сооружений и оснований методом конечных элементов для ЕС ЭВМ-JI., 1987г.

14. Зарецкий Ю.К. Вязко- пластичность грунтов и расчеты сооружений. "Стройиздат", М., 1988

15. Зарецкий Ю.К., Ломбардо В.Н. Статика и динамика плотины из грунтовых материалов. "Энергоатоммиздат", М., 1983

16. Зарецкий Ю.К. Лекция по современной механике грунтов. Издательство Ростовского университета, 198920.3енкевич О. Метод конечных элементов в технике."Мир",М.,1975541с.

17. Иоселевич В.А., Рассказов Л.Н., Сысоев Ю.М. Об особенностях развития поверхностей наргружения при пластическом упрочнении грунта. Известия АНСССР, серия Механика твердого тела, N2, 1979

18. Иоселевич В.А. О законах деформируемости нескальных грунтов. Основания, фундаменты и механика грунтов, N 4, 1967, с.3-7.

19. Исследования сейсмостойкости Нурекской плотины. Иванов П.Л., Красников Н.Д., Липовецкая Т.Ф и др. Сб.Научных трудов, Известия ВНИИГ, т. 156,1982

20. Карпов В.В., Коробейников A.B. Математические модели задач строительного профиля и численные методы их исследования, Москва- Санкт-Петербург, 1999,-с.З-90.

21. Копейкин B.C., Демкин В.М., Саенков A.C. Основы механики грунтов и теории расчетов гибких фундаментов. АСВ .Москва 2000-143 с.

22. Крыжановский А.Л. Расчёт оснований сооружений в нелинейной постановке с использованием ЭВМ : Учеб.пособие/ Под ред. H.A. Цытовича М., 1982 -73с.

23. Ляпичев Ю.П. "Современные конструкции грунтовых плотин. Учебное пособие, РУДН, М.,1986

24. Ляпичев Ю.П. "Проектирование и строительство современных высоких плотин, М. Изд-во Российского университета дружбы народов, 2004

25. Малышев Л.И. Эффективность противофильтрационных и укрепительных мероприятий в основании гидротехнических сооружений // Автореферат диссертации.докт.техн.наук, М., 1994.

26. Малышев Л.И., Рассказов Л.Н., Солдатов П.В. Состояние плотины Курейской ГЭС и технические решения по её ремонту//Гидротехническое Строительство. 1999. № 1.

27. Методические рекомендации по определению коэффициента жёсткости оснований зданий и сооружений Киев, 1977- 33с. (НИИ стр.констр. Госстроя СССР)

28. Миронов B.C. Применение ЭВМ для расчёта оснований и фундаментов : Учеб.пособие.- Новосибирск, 1977-98с.

29. Моисеев С.Н., Моисеев И.С. Каменно-земляные и каменно-набросные плотины. Основы проектирования и строительство M 1970,17с

30. Моисеев С.Н. Каменно-земляные и каменно-набросные плотины. M• 1977

31. Мурзенко Ю.Н. Расчёт оснований зданий и сооружений в упругопла-стической стадии работы с применением ЭВМ.-JI., Стройиздат, Ленинград, отд., 1989 135с.

32. Огранович А.Б., Горбунов-Посадов М.И. Расчёт фундаментной стенки на горизонтальную нагрузку с учётом разрыва сплошности основания.-Основания, фундаменты и механика грунтов, 1966, №3.

33. Огранович А.Б. Расчёт гибкой фундаментной стенки на горизонтальную нагрузку с учётом разрыва сплошности основания.- Основания, фундаменты и механика грунтов, 1966, №3.

34. Основания, фундаменты и подземные сооружения : Справочник про-р ектировщика/ под общ. ред. Е.А.Сорочана, Ю.Г.Трофименкова. М.:1. Стройиздат, 1985.-479с.

35. Пехтин Владимир Алексеевич. Научное обобщение технико-экономических решений по строительству каменно-земляных плотин в условиях крайнего севера. Диссертации на соискание ученой степени д.т.н Санкт-Петербург 1999

36. Пилягин A.B., Казанцев C.B. Проектирование фундаментов зданий и сооружений с использованием ЭВМ : Учебное пособие. -Йошкар-Ола, 1988-111с.

37. Попченко., Старицкий. Асфальтовые гидроизоляции бетонных и железобетонных сооружений/ под ред. П. Д. Глебова. Госэнергоиздат, 1962.-250с.

38. Проектирование и строительство плотин из местных материалов (по материалам VII и VIII Международных конгрессов по большим плотинам), составил А.А.Ничипорович, под общей редакцией А.А.Борового, Энергия, М., 1967,стр. 90-99

39. Рассказов Л.Н., Витенберг М.В. Напряженно-деформированное состояние плотин из местных материалов и их устойчивость. Труды института В0ДГЕ0.1972.вып.34.с. 18-32.

40. Рассказов Л. Н. Грунт как материал плотины / Гидротехническое строительство 1973. № 86.

41. Рассказов Л.Н. Условие прочности грунтов. Труды института ВО-ДГЕО, вып.44,1974, с.53-59.

42. Рассказов Л. Н. Напряжённо-деформированное состояние и устойчивость каменно- земляных плотин. // Диссертация на соискания учёной степени достор техн. наук, М., 1977 Юс.

43. Рассказов Л. Н. Схема возведения и напряжённо-деформированное состояние грунтовой плотины с центральным ядром. Энергетическое строительство, 1977. № 2.

44. Рассказов Л. Н. Джха.Дж. О выборе рациональной конструкции каменно грунтовой плотины. Энергетическое строительство, 1978. № 2

45. Рассказов Л. Н. Сысоев Ю.М. Беляков A.A. Факторный анализ при ш выборе конструкции каменно-земляных плотины. Энергетическое строитель-Щ ство, 1978. № 12 .

46. Рассказов Л.Н., Солдатов П.В., Хуньба Ки Тхуат Пространственное напряжённо-деформированное состояние грунтовой плотины с учётом ползучести грунта тела плотины в сб. Современные проблемы гидротехники, МИ-СИ-М., 1991

47. Рассказов Л.Н., Желанкин В.Г. Подход к нормированию критериев надежности грунтовых плотины в увяке с нормативными коэффициентами метода предельных состояний //Известия вузов строительство. 1993.№ 9 с 111— 115 ст.

48. Рассказов Л.Н., Орехов В.Г., Правдивец Ю.П., Воробьев Г.А., Мала-ханов В.В., А.И. Глазов А.И. Гидротехнические сооружения: Учеб. для ву-зов:.В Г46 2ч. -М: Стройиздат 1996- стр.85., стр.357

49. Рассказов Л.Н., Бестужева A.C., Саинов М.П. Бетонная диафрагма как элемент реконструкции грунтовой плотины//Гидротехническое строительство. 1999.№4

50. Рекомендации по проектированию и устройству асфальтобетонных противофильтрационных элементов в грунтовых гидротехнических сооружениях. Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е.Веденеева (ВНИИГ), 1986-75 с.

51. Рекомендации по расчёту противофильтрационных стенок и подбору материалов для их заполнения М., ВНИИИС Госстроя СССР, 1978.-51с.

52. Рекомендации по расчёту прочности тонких железобетонныхподпор-ных стен / Разраб. А.В.Фриш, А.Я. Эпп Свердловск, 1979-92 с.

53. Саинов М.П. Напряженно-деформированное состояние противофильтрационных «стены в грунте» грунтовых плотин. Автореферат диссертации на соискание ученной степени к.т.н., москва 2001.

54. Секулович.С.М. Метод конечных элементов Перевод с сербского Ю.Н Зуева Под редакцией д-ра техн.наук, проф.В.Ш.Барбакадзе. М. Стройиздат 1993.с.241-255.

55. Смородинов М.И., Корольков В.Н. Струйная технология устройства противофильтрационных завес и несущих конструкций в грунте.-М.: ВННИС Госстроя СССР, 1984 42 с.

56. Солдатов П.В. Напряжённо-деформированное состояние и устойчивость каменно-земляных плотин с учётом фактора времени//Автореферат диссертации.канд.техн.наук, М., 1986.

57. Тер-Мартиросян З.В. Прогноз механических процессов в массивах многофазных грунтов. М "Недра" 1986

58. Тер-Мартиросян З.В. Реологические параметры оснований сооружений. М. Строиздат 1990

59. Тоймбетов Е.Д. Давление грунта на ограждающие стены котлованов //Автореферат диссертации.канд.техн.наук, М., 1994.

60. Тоймбетов Е.Д. Учёт влияния контактного трения в системе "стена-грунт" в расчётных исследованиях давления грунта на подпорные стены.// Тезисы докладов I-научно-практической и научно-методической конференции молодых учёных. М.,-1992,-с.52.-53.

61. Улицкий В.М., А.Г.Шашкин А. Г. Геотехническое сопроводение ре187конструкции городов (обследование, расчеты, ведение работ, мониторинг- M 1999.- 327с.

62. Ухов С.Б. и др. Расчёт и проектирование оснований и фундаментов на ЭВМ : Учеб. Пособие.- Белгород, 1988 93с.

63. Фадеев А.Б., Прегер A.J1. Метод конечных элементов в геомеханике. -М.: Недра, 1987.

64. Фадеев А.Б., Прегер A.J1. Решение геотехнических задач методом конечных элементов: ч. 1. Томск, Изд-во Томского университета, 1994.

65. Хованский Г.С. Номография и ее возможности. М., Наука, 1977 стр 81-93.

66. Цытович H.A., Тер- Мартироссян З.Г. Основы прикладной геомеханики в строительстве: Учеб.пособие.- М, 1981.- 315с.

67. Цытович H.A., Зарецкий Ю.К., Малышев М.В., Тер- Мартироссян З.Г. Прогноз скорости осадок оснований сооружений (консолидация и ползучесть многофазных грунтов).- М,1967.- 233с.

68. Черноусько Ф.Л. Метод локальных вариаций для численного решения вариационных задач. Журнал вычислительной математики и математической физики.т.5, №4,1965, с.749-754.

69. Черноусько Ф.Л. Боничук Н.В. Вариационные задачи механики и управления. М.: Наука, 1973.С.236.

70. Чукин Бектур Арипович. Напряжённо-деформированное состояние и устойчивость каменно-набросных плотин с противофильтрационным элементом из асфальтобетона. Москва 1983.- 189с.

71. Шеримбетов Х.С. Напряжённо-деформированное состояние асфальтобетонных диафрагм каменных плотин // Автореферат диссертации.канд.техн.наук, М., 1990

72. Юбилейный сборник научных трудов Гидропроекта (1930-2000). АО "Институт Гидропроект", М.2000., стр. 118-146

73. В. Materon, Bayardo Materon Associados, Brazil. " Construction innovation for the Itapebi CFRD". Hydropower& Dams Issue Five, 2001

74. C. Calderaro, H. Guinazu and E.Victoria, IMPSA, Argentina. " BOT development accelerates Potrerillos in Argentina". Hydropower& Dams Issue Five, 2001

75. D. Kenneally, M. Fuller and Qi He, SMEC Australia. " The West Seti CFRD pland for western Nepal". Hydropower& Dams Issue Five, 2001

76. Fabio Amaya., Alberto Marulanda. " Colombian Experience In The Design and Construction". J.Barry Cooke Volume. Concrete face rockfill dams.Beijing 2000

77. Guilermo Noguera., Luis Pinilla., Luis San Martin. " CFRD Constructed on deep alluvium". J.Barry Cooke Volume. Concrete face rockfill dams.Beijing 2000

78. Intern. Journal on Hydropower and Dams, Issue Five, 2001. Concrete face rockfill dams.

79. Intern. Journal on Hydropower and Dams, Issue 4, 2002. Concrete face rockfill dams.

80. James L.Sherard, Consulting Engineer, San Diego, California. " The Up188stream Zone in Concrete-Face Rockfill Dams" Concrete Face Rockfill Dams -Design, Construction, and Performance, edited by J. Barry Cooke and J.L. Shearard.

81. James L. Sherard and J. Barry Cook, ASCE. " Concrete -Face Rockfill Dam: I Assessment", Journal of Geotechnical Engineering, Volume 113, No. 10, October 1987

82. J.Barry Cooke Volume. Concrete face rockfill dams.Beijing 2000. (Международная конференция по высоким каменным плотинам с экраном, Пекин 2000-С.315).

83. J.Barry Cooke and James L. Sherard, Fellows, ASCE. "Concrete face rockfill dam": II. Design, Journal of Geotechnical Engineering Volume 113, No. 10, October 1987

84. Jiang Guocheng., Kao Kerning. "The Concrete Face Rockfill Dams in China". J.Barry Cooke Volume. Concrete face rockfill dams.Beijing 2000

85. Kulhawy F.H., Duncan J.M. stresses and movements in Orowille Dam. Jour/ Soil Mech. And Found Eng. Proc. ASCE. 1972. Vol.98, N7.P.653-665.

86. Mike D Fitzpattrick, Bruce A Cole, Frank L Kinstler, and Bram P Knoop. "Design of Concrete Face Rockfill Dams". Concrete Face Rockfill Dams-Design, Construction, and Performance, edited by J. Barry Cooke and J. L Sherard

87. N.L.de S.Pinto, Brazil. "Questions to ponder on designing very high CFRDs". Hydropower& Dams Issue Five, 2001

88. Pedro L. Marques Filho and B.P.Machado. Interchne Consultores Asso-ciados. " Foundation Treatments". J.Barry Cooke Volume. Concrete face rockfill dams.Beijing 2000

89. Phil Carter., Mike D. Fitzpatrick., Sergio Giudici. "J.Barry Cooke and Australian Dams Engineering". J.Barry Cooke Volume. Concrete face rockfill dams.Beijing 2000.

90. P. Johannesson, Palmi Associates USA. " Design considerations for the Karahnjukar CFRD". Hydropower& Dams Issue Five, 2001

91. Ranji Casinader. Australia. "The Upstream Zone in Concrete-Face Rockfill Dams", Journal of Geotechnical Engineering, Volume 113, No. 10, October 1987

92. V.Kolar, J.Kratjcvil, F.Leitner, A.Zenisek. Berechnung von Flachen- und Raumtragwerken nach der Methode der finiten Elemente.- Wien New York, Springer-Verlag,-1975.

93. Попченко С. H, Касаткин Ю. Н., Борисов Г. В. Асфальтобетонные облицовки гидротехнических сооружений. JI. Энергия. 1970. С. 271.

94. Попченко С. Н., Стабников Н. В., Касаткин Ю. Н. Противофильтр-ационные экраны очистных сооружений тепловых и атомных сооружений электростаций. // Энергетиче-ское строительство.- 1975.- № 5. - С/22-25.

95. Стабников Н. В. Асфальтобетонные облицовки северных гидротехнических сооружений. JI. Стройиздат.-JI.0.,- 1980.- С.8.

96. Щавелев Н. Ф. Плотины и дамбы из грунтовых материалов с ас-фальто-бетонными и металлическими противофильтрацион-ными элемента-ми./Обзор.//Информэнерго,- Л.- 1976ю- С.44 с илл.

97. Давиденко В. М., Давиденко Г. А. Асфальтобетонные экраны и диафрагмы грунтовых плотин. Обзорная информация. М.:- 1982.-Вып.4. -С.87 с илл.

98. Gsaenger A., Hinsteiner Е/ Gegenspeicher Lechstaustufe 2-Prem Kraftwerk mit Wehrenlage und Seiendamme mit bitumioser Abdichtung.- Wasserwirtschaft, 1971, Bd.61, S335-339.

99. Gsaener A. The asphalt sealing membrane of the dam of lech power plant. -Trans. 1 Ith Int. Congress on Large Dams, Madrid, 1973,v.lll, R.16, p.265-289.

100. Золотарев В. А. Исследование свойств асфальтобетонов различной структуры// Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Харьков.- 1967.

101. Богуславский А. М. О деформативной способности асфальтового бетона под нагрузкой при охлаждении. Ж-л "Автомобильные дороги", № 4, 1963.

102. Калужский Я. А. Принципы конструтирования дорожных одежд. Ж-л "Автомобильные дороги", № 10, 1965.

103. Слепная Б. П., Беляев А. В. К вопросу определения деформативной способности асфальтобетона. Труды "СоюзДОРНИИ", вып. 3, М.,1965.

104. Глебов. П. Д. Применение битумов в гидротехническом строительстве. ОНТИ, 1937.

105. Старицкий. М. Г. Некоторые реологические свойства асфальтовых битумов при нормальной температуре. Известия ВНИИГ, т. 39,1949.

106. Цитшер. Ф. Ф. Применение асфальтовых покрытий для крепления берегов. Стройиздат. 1964.

107. Kirschmer О. Aus der Gründerzeit der Versuchsanstalt Obernach am Walchensee, " Bitumen 1965, № 5.

108. Scolt C. R. Montgomery dam a rockfill structure. Sixteme Congres Grands Barrages, New York. 1985, Question. № 20, R.92.

109. Давиденко В. M., Нечаев Г. А., Щавелев Н.Ф. Исследование тепло-гидроизоляции железобетонных конструкций Вилюйской ГЭС втрой очереди. // Сб. Научных исследований по гидротехнике.- 1972.

110. Feiner D. A., Horstmann G., Neuste Ausfuhrungen von bituminösen Dichtungen an Talsperren und Speicherbecken, " Bitumen", 1966 № 5.

111. Moineau L. Essai de plaques en bitume préfabriquées pour revêtement des berges, éffectué a Poses- Amfreville sur la Seine fluviale, " Travaux", 1954, № 242.

112. Gré G. les Travaux dâméntation de la chute de Montélimar. " Le Genie Civil", 1957, v. 134, № 11.

113. Попченко С. H. Применение асфальтобетона и требования к нему в гидротехническом строительстве. " Асфальтовые гидроизоляции". Энергоиз-дат, 1963.

114. Технические правила на сооружение дорожных покрытий из асфальтового бетона, прменяемого в горячем состоянии. Дориздат, 1949.

115. The Asphalt Handbook. The Asphalt Institute, USA, 1964.

116. Гегелия Д. И. Влияние некоторых структурообра-зующих компонентов на водонепроницаемость асфальтового бетона. Сб. " Асфальтовые и190пластмассовые гидроизоляции и конструкции". "Энергия", 1968.

117. Покровский Н. С. К вопросу о водоустойчивости асфальтовых материалов при длительном воздействии воды. Сб. "Гидроизоляция и антикоррозионная защита сооружений". "Энергия", 1967.

118. Покровский Н. С. Водоустойчивость битумов и асфадьтовых мастик. Сб. "Асфальтовые гидроизоляции". Гоэнергоиздат, 1963.

119. Колбановская А. С., Руденский А. В., Давыдова К. И. Влияние твёрдых парафинов на структуру и свойства битумов. Труды координационных совещаний по гидротехнике, вып. 43. "Энергия", 1968.

120. Указания по проектированию и устройству монолистых асфальтобетонных облицовок гидротехнических сооружений ВСН 17-68. "Энергия", 1968.

121. Горелышев Н. В., Любимова Т. Ю., Колбановаская А. С., Иванов Ф. М., Келлер П. М., Аганова Р. А., Тимофеева JI. Д. Физико-химические методы характеристикаи свойств и структуры дорожно-строительных материалов. Ав-тотрансиздат, 1961.

122. Ostwald Wo. Uber die Geschwindigkeitsfunktion der Viskosität disperste Systeme? " Kolloid Zeitschrift", 1925, Bd. 36.

123. Нгуен Тхань Дат. Напряженно-деформированное состояние каменных плотин с железобетонными экранами. Автореферат диссертации на соискание ученной степени к.т.н., москва 2004.