автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Учет процесса растворения гипса, содержащегося в грунтах, при расчете деформаций оснований зданий

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

1 АСХООР Хуссаин М.

I

I

УЧЕТ ПРОЦЕССА РАСТВОРЕНИЯ ГИПСА, СОДЕРЖАЩЕГОСЯ В ГРУНТАХ, ПРИ РАСЧЕТЕ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ

Специальность: 05.23.02- Основания и фундаменты, подземные

сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2003

Работа выполнена на кафедре геотехники Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета.

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Сотников Сергей Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Кирилов Владимир Михайлович;

кандидат технических наук, доцент Третьяков Александр Александрович

Ведущая организация: ЗАО "Ленжил НЙИпроект "

Защита диссертации состоится " 16 " декабря 2003 г., в часов на заседании диссертационного Совета Д 212.223.01. Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета по адресу: 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д.4, ауд.206.

Факс (812) 316-58-72

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан " ^9 " ноября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор к —Бадьин Г.М.

ЧооЗ- А

Общая характеристика работы

Актуальность работы. За последнее время, непрерывно и интенсивно идет развитие гражданского и промышленного строительства в аридных зонах земного шара, где широко распространены загипсованные грунты. Ирак является одной из таких стран, загипсованные грунты здесь занимают примерно 20% площади.

Грунты указанного типа, являясь, основанием строительных объектов, подвержены влиянию фактора растворения гипса и выщелачивания его из грунта при изменении влажностного режима территории, опускания или поднятия уровня грунтовых вод. В результате выщелачивания возникали деформации (провалы) поверхности территории, неравномерным осадкам (просадкам, провалам) оснований, которые вызывали развитие повреждений и даже аварий конструкций зданий и сооружений.

Эффективные и проверенные практикой способы оценки строительных свойств загипсованных грунтов как оснований зданий и сооружений еще не достаточно разработаны, поскольку застройка таких пустынных и засушливых районов в Ираке до сих пор велась не достаточно интенсивно. Последние 10-15 лет в Ираке началось освоение таких территорий, организация поливного земледелия, развитие строительства, связанного с созданием хозяйственной инфраструктуры, следовательно, территории подверглись обводнению, учет свойств загипсованных оснований стал весьма актуальной проблемой.

Исходя из сказанного, возникла насущная проблема изучения свойств загипсованных грунтов, подверженных воздействию выщелачивания содержащего в нем гипса. Учет этого процесса на деформации оснований зданий и сооружений, проектирование и устройство защитных мероприятий, которые способны предотвратить или уменьшить дополнительные деформации из-за замачивания грунта, колебания уровня грунтовых вод, обводнения толщи поверхностными слабо минерализованными водами.

Цель работы. Заключается в разработке методики лабораторных испытаний загипсованных грунтов, проведении экспериментальных исследований фактора влияния растворения и выщелачивания гипса на физические, фильтрационные, деформационные и прочностные свойства загипсованных грунтов. Способов использования полученных результатов при проведении расчетов оснований и проектировании фундаментов, приспособленных для строительства на загипсованных основаниях, подверженных выщелачиванию.

Для достижения поставленной цели были поставлены и решены следующие задачи:

• изучены закономерности распространения в

Ираке;

уточнена классификация загипсованных грунтов в зависимости от содержания гипса;

исследовано изменение гранулометрического состава грунта при выщелачивании гипса;

рассмотрено влияние фактора выщелачивания на показатели пластических свойств грунтов;

изучено изменение сжимаемости загипсованных грунтов вследствие выщелачивания под разными давлениями;

выполнено исследование фильтрационных характеристик грунтов в процессе выщелачивания гипса;

вскрыты закономерности изменения прочностных свойств грунта при выщелачивании гипса в зависимости от его начального содержания; выполнен анализ деформации фундамента мелкого заложения на загипсованном грунте, с учетом изменения уровня грунтовых вод, свойств грунта до и после понижения уровня подземных вод. рассмотрена работа фундаментов из буровых свай, дан анализ напряженно-деформированного состояния численными методами, выполнен численный анализ работы защитных противофиль-трационных завес, как средства уменьшения дополнительной осадки грунта, содержащего гипс, подверженный выщелачиванию. Научная новизна диссертации заключается в следующем: Получены новые результаты лабораторных исследований загипсованного грунта, которые позволили установить закономерности изменения влияния фактора выщелачивании на суффозионную осадку и на фильтрационную способность грунта.

Установлено, что коэффициент фильтрации грунта существенно уменьшается с развитием суффозионной осадки, причем после достижения степени выщелочиности гипса « 60 %, грунт становится водонепроницаемым.

Результаты испытаний на сдвиг, показали, что выщелачивание не значительно уменьшает параметры сопротивления сдвигу. Наиболее и опасным фактором как следствие выщелачивания является суффозионная осадка, учет необходим при разработке соответствующих проектов.

Анализ деформации разных видов фундамента, возводимых на загипсованном пылевато-глинистом фунте, посредством программы РЬАХ1Б показал, что фундаменты мелкого заложения не приемлемы, достаточно эффективны буровые сваи, длина которых должна быть больше глубины уровня подземных вод.

Показано, что устройство противофильтрационной завесы может быть эффективным средством борьбы с суффозионной осадкой дает незначительную дополнительную осадку, и такое конструктивное | мероприятие защиты от колебания уровня грунтовых вод является

надежным решением для уменьшения осадок фундамента мелкого заложения зданий при выщелачивании. Достоверность результатов исследований подтверждается повторностью испытаний на высококачественных образцов грунтов, отобранных в Ираке в шурфе, использованием современного лабораторного оборудования; сходимостью теоретических результатов и экспериментальных данных.

Практическое значение и реализация работы состоят в следующем:

• Разработаны практические рекомендации о необходимости учета процесса растворения и выщелачивания гипса из грунта на физические и механические свойства загипсованного грунта.

• Расширены и углублены знания относительно процесса растворения гипса и влияния этого процесса на деформации оснований зданий и сооружений.

• Вскрыты основные эмпирические зависимости влияния степени выщелачивания гипса на его механические и физические свойства.

• Выполненное математическое моделирование процесса выщелачивания гипса из основания позволило получить данные, свиделеьствующие, что надежными являются свайные фундаменты и фундаменты мелкого заложения в сочетании с противофильтрационной завесой.

Апробация и публикации работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались на 2 международных научных технических конференциях в СПБГАСУ (2002,2003 г.г.). По результатам диссертационной работы опубликовано 3 печатные работы.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит го введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы из 82 наименований. Полный объем диссертации 125 страниц, включая (108) рисунков и (16) таблиц.

Содержание работы Во введение обоснована актуальность проблемы исследования, сформулированы цель и совокупность задач диссертационной работы. Дан краткий обзор.

В первой главе (Распространение зашнсованных грунтов, их свойства и влияние на строительство, и эксплуатацию сооружений.) дан анализ литературных данных, описывающих распространение загипсованных грунтов в аридных и полуаридных зонах земного шара. Показано, что в Ираке такие грунты занимают больше 20 % его площади, в частности, крупные массивы таких грунтов распространены в области Аль Джазира на северно- западе страны.

Гипс в составе грунтов, распространенных в Ираке, имеет специфические свойства: он пористый, ломкий, имеет низкую твердость. Образуется в виде поверхностных кор или плит, а также диффузно рассеян в дисперсном грунте как компонент твердой фазы и заполнитель пор. Содержание гипса в

грунтах Месопотамской низменности изменяется в пределах от 5 % (на Юге) до 60 % по массе (на Севере страны). Самое большое содержание гипса находится в области Аль Джазира и достигает в некоторых местах этого региона более 70 %. Гипс, содержащийся в грунтах Ирака - это вторичный гипс, он может образовывать включения, появляется в виде пластин или кристаллов гипса, имеющих форму длинных вертикальных игл.

В данной области геотехники выполнено сравнительно ограниченное число исследований, слабо обобщен имеющийся опыт. Наиболее глубокие исследования выполнены специалистами в области почвоведения в связи с процессами засоления-рассоления почв, а также и специалистами в области гидрохимии. Свойства засоленных почв - солончаков изучали Ковда, Мав-лянов, вопросы гидротехнического строительства изучались Терлецкой М.Н., Мустафаевым A.A. и др. В перечисленных работах исследованы не столько загипсованные, сколько засоленные грунты. В 60-е годы 20 века Н.Н.Масло-вым и В.Г.Науменко проведены обширные исследования фильтрационной устойчивости гипсов в основании водонапорных сооружений. В частности ими показано, что главным средством обеспечение устойчивости массивов гипса является обеспечение контакта с породами основания воды, насыщенной гипсом, которая утрачивает агрессивность. Вопросы учета суффозии гипса из оснований зданий и промышленных сооружений занимались специалисты НИИОСП им Н.М.Герсеванова (Петрухин В.П., Геммрлинг В.О.) Вопросы строительства на засоленных грунтах Казахстана изучали Бакенов Б.Б. И Джумшуев У.Р. Задача моделирования засоленных грунтов реологической теории изучена Абелевом М.Ю. и Унайбаевом Б.Ж.

Зарубежном, гипсосодержащие и засоленные грунты относят к "кол-лапсирующим" грунтам, т.е. к грунтам, которые могут получать значительные деформации без изменения напряженного состояния. К ним же относят просадочнные, засоленные и загипсованные грунты.

Влияние хлоридного засоления на свойства глинистых грунтов изучали Норвежские специалисты, в частичности, Бьеррум Д., которым показано, что процесс рассоления слабых морских отложений может приводить к резкому падению их прочности и оползням весьма пологих склонов. Из работ, выполненных в аридных районах достойны упоминания исследования Хорта загипсованных и засоленных грунтов Алжира, Каппе и Найт выполнили работу по засоленным и посадочным пескам Нигерии; Дженниса и Найта по засоленным пескам Южной Африки, а также несколько работ, выполненных непосредственно в Ираке сопредельных арабских странах Барзанжи А.Ф., Альмуфти A.A., Аль Хашаб М.Н., Алани Н.М и др.. В целом данная область геотехники развития еще не достаточно и много практических вопросов еще не разработаны.

Гипс, как породообразующий минерал или компонент дисперсного грунта бывает двух типов - первичный (в составе толщ морских лагунных отложений Пермского возраста в России, в составе формаций других геоло-

гических эпох); вторичный, связанный с климатологическими условиями аридных областей, сравнительно близким залеганием грунтовых вод и экс-судативным водным режимом территорий, в пределах которых имеет место восходящий поток капиллярной воды, которая подписывается горизонтами грунтовых вод, залегающими на сравнительно малой глубине (несколько м.). В данной работе изучалось влияние вторичного гипса на процессы, происходящие в толще загипсованных грунтов.

Процесс накопления вторичного в грунтах гипса и хлоритов объясняется следующими причинами:

1. При движении грунтовых растворов под действием и капиллярного механизма к поверхности земли, минерализованная подземная вода расходуется на испарение, происходит вод и увеличение концентрации растворенных селей до предела насыщения, в осадок выпадают соединения железа и кремнезема, затем, по мере возрастания концентрации бикарбонаты и карбонаты.

2. Насыщение растворов гипсом возникает при концентрации 2 г/лит, образуется зона накопления гипса. Во многих районах, при определенном составе подземных вод процесс соленакопления в грунте может прекратиться. Однако возможно и дальнейшее повышение концентрации раствора, тогда в осадок выпадают хлориды. Содержание гипса является фактором, который служит классификационным признаком загипсованных грунтов. Диапазон этого фактора, в разных работах установлен пределами от 0,3 до 50 % гипса по массе.

По данному признаку загипсованные грунты, распространенные в Ираке, характеризуются как среднозагипсованные (по классификации Пег-рухина) при содержании гипса от 15до 20% по массе.

Вторым классификационным признаком является показатель суффо-зионной деформации (£lf) величина которого для фунтов Ирака обычно находится в пределах от 0,01 до 0,06.

В данной главе приведен анализ выполненных исследований, касающихся влияния процесса выщелачивания гипса на физико-механические свойства грунтов. Показано, что плотность грунта уменьшается за счет увеличения содержания гипса. Гипс оказывает влияния на свойства "поглащаюего комплекса", что, в частности отражается на значении характерных влажнос-тей глинистых грунтов (Wp и WL) и производных характеристик. Так как с увеличением содержания гипса возрастает влажность на границе текучести, а при увеличении содержании хлоридов солей влажность грунта на границе текучести снижается.

Ряд исследователей установлено, что выщелачивание гипса мало влияет на гранулометрический состав. При этом разработан метод, позволяющий учитывать содержание гипса и хлоридов, заключается в том, что используется EDTA (disodium salt of ethylene diamine tetraacetic acid).

В перечисленных выше и других работах приведены достаточно мно-

гочисленные примеры деформаций и аварий зданий и сооружений из-за выщелачивания гипса из грунта.

Во второй главе (Методики экспериментального исследования свойств загипсованных грунтов) дается обоснование и описание методов и аппаратуры, использованной в данной работе при изучении процесса выщелачивания гипса и влияние этого фактора на свойства изученных грунтов.

В качестве материала, использованного в экспериментах, фигурировали образцы загипсованного грунта суглинистого состава, обобранные в шурфе с глубины 1 м и 2 м (области аль - Джазира, Ирак), которые содержат 30 % и 41 % гипса по массе.

Физические характеристики образцов грунтов испытаны согласно стандартам, принятым в России, Англии и СЩА, для каждого вида грунта испы-тывались минимум три образца, для получения данных, достаточных для статистической обработки. Результаты указанных испытаний и определений позволили получить детальную характеристику свойств испытуемых грунтов, согласно общепринятой классификации.

Для определения гранулометрического состава грунта, образцы грунта обработаны раствором 0,2 ЕБТА; после удаления солей и гипса определение гранулометрического состава, и обработка данных выполнялась по методике, принятой (АБТМ), идентичной с методикой пипеточного анализа, используемого в России.

Испытания на просадочность (суффозионную осадку) грунта выполнялись на компрессионном приборе по способу "одной кривой": образцы грунта загружались разными давлениями при естественной влажности, а затем, при фиксированной нагрузке замачивались. Параллельно испытания на сжимаемость выполнялись на консолидометре, что позволило определить деформируемость грунта до и после выщелачивания. Испытания на сдвиг производилось с целью определения влияния выщелачивания на показатели сопротивления сдвигу, т.е. удельное сцепление (с) и угол внутреннего трения (ф) в обычных сдвиговых приборах.

Для детального исследования влияния процесса выщелачивания гипса на деформируемость грунтов использовался комприссионно-фильтрацион-ный прибор, оригинальной конструкции автора. Прибор был изготовлен в лаборатории университета г. Мосула в Ираке. Автор модифицировал этот прибор таким образом, что испытания можно было проводить на образцах грунта ненарушенного сложения, (описание прибора дано в тексте диссертации), схема - на рис.1, не требующем пояснений.

На этом приборе выполнено много испытаний под действием природного давления, при постоянном гидравлическом напоре. Размеры призматических образцов 285ммх285ммх 150мм.

Рис.1. Разрез лабораторной установки для исследований выщелачивания солей из образца грунта (схема).

Для изучения закономерности суффозионной осадки загипсованных фунтов проведены испытания на приборе Роува, конструкция которого считается в Европе стандартной. Испытывались образцы грунта, имеющие ди-

9

аметр 75 мм, высоту 31 мм. Выщелачивание проходило при давлениях уплотнения 25 кН/м2, 50 кН/м2, 100 кН/м2 и 200 кН/м2. При этом коэффициент фильтрации и деформации грунта измерялись непрерывно в ходе испытаний.

В третьей главе (Рассмотрение результатов лабораторных исследований.)

приведены результаты испытаний, проведенных на образцах грунта до и после выщелачивания гипса из грунта, дается их анализ. Получение результаты в основном состоят в следующем.

1. показатели пластичности и других стандартных показателей из-за выщелачивания гипса (до 60 % от исходного содержания гипса) изменяются сравнительно мало. Показатель линейной усадки грунта возрастает на 10%, остальные характеристики изменяются мало.

2. в этиле, отношение влияния гипса в грунте существенно отличается от влияния хлоритов натрия и калция. Как показано исследованиями, проведенными в ЛИСИ в 60-е годы 20 века (Далматов Б.И., Ласточкин В.С., Ухов С.Б.) хлориды и их выщелачивание сильно влияют на все свойства грунтов.

3. испытания на выщелачивание гипса, поводило установить, что фильтрационные свойства грунтов изменяются во времени в процессе выщелачивания гипса. Коэффициент фильтрации грунтов резко уменьшается, затем он стабилизируется за счет выноса гипса и разрушения структуры грунта, который становиться водоупорном. На рис.2, демонстрируются график, иллюстрирующий закономерности такого изменения.

4. результаты испытаний на фильтрацию позволили получить данные, характеризующие процесс развития суффозионной осадки во времени при выщелачивании. Из рис .3 следует, что пористость грунта при выщелачивании увеличивается. Общая относительная осадка грунта в процессе выщелачивания, при исходное содержание гипса 30% % и 41 %, составляет 0,43^и 0,4^ соответственно.

5. по результатам химического анализа фильтрата во времени выщелачивания, полученные наиболее существенные зависимости между относительной суффозионной осадкой, степенью выщелоченности гипса и его исходным содержанием. Такие зависимости отражаются эмпирическими формулами 1, 2, 3 и 4 для грунтов, содержащего гипса на 30 % и 41%, соответственно. Их можно использовать на практике и при ином исходном содержании гипса.

е^ = 0,64/7 + 3 £г/ = -2,16^ + 67.83

где, р, степень выщелачивания.

(1, содержание гипса при выщелачивании

(1) (2)

Время, час

Рис.2. Зависимость между коэффициентом фильтрации грунтов и временем в процессе растворения и выноса из грунта гипса.

Время,час

О 50 100 150 200 0 -,-,-,-,

Рис.3, зависимость между сжатием грунтов и временем.

Формулы I и 2 для грунта, содержащего гипса на 30 % по массе.

^=0,72^-0,12 • (3)

£„=-1,77^ + 72,3 (4)

Символы в формулах 3 и 4 так же в 1 и 2 .

Формулы 1 к 2 для грунта, содержащего гипса на 41 % по массе.

6. исходя из результатов испытаний грунта на компрессию до и после выщелачивания, получено, что давление предуплотнения снижается с 140 кН/м2 до 80 кН/м2, для грунта, содержащего гипса 30 % и для грунта, содержащего гипса 41 % эта величина снижается от 220 кН/м2 до 45 кН/м2. Необходимо отметить, что давление предуплотнения фунта, содержащего гипс 30 % выше, чем давление предуплотнения грунта, содержащего гипс 41 %.

7. степень сжатия грунта (Сс) достигает величин от 0,2 до 0,34 для грунта, содержание гипса в котором составляет 30 % и для грунта, содержащего гипса 41 % такой показатель возрастает от 0,19 до0,35. Удаление гипса, как связующей компоненты приводит к уменьшению давления предуплотнения и увеличению сжимаемости грунтов. Модуль общей деформации в процессе выщелачивания снижается и на таблице. 1. представлено изменение такого параметра.

Таблица. 1. Изменение модуля деформации загипсованных грунтов из-за

выщелачивания.

грунт, взятый с глубины на грунт, взятый с глубины

1м на 2м

Показатель до выщелачивания после выщелачивания до выщелачивания после выщелачивания

Содержание гипса, (¡о % 30 10 41 16

Модуль деформации, Е, кН/м2 5300 3000 6000 2500

8. по результатам исследований просадочных свойств загипсованных грунтов можно сделать вывод, что рассматриваемые грунты формально являются классифицируются просадочными грунтами. Начальное просадочное давление достигает 65 кН/м2 для грунта, содержащего гипс

30 % и 250 кН/м2 для грунта, содержащего гипс 41 %. Полученные эмпирические зависимости позволяют оценить этот показатель и для иного процентного содержания гипса.

9. результаты испытаний определения параметров на сдвиг выщелоченных и невыщелоченных образцов грунтов представлены в таблице 2. Эти данные имеют большое значение, поскольку из них следует, что выщелачивание гипса незначительно влияет на параметры сопротивления сдвигу. Указанное явление согласуется с результатами аналогичных испытаний полученных Бакеновом и другими, 1988г.

Таб.2. Параметры сопротивления сдвигу загипсованных грунтов.

• Содержание гипса удельное сцепление,с', кН/м2 Угол внутреннего трения (<р'), °

До выщелачивания, 30% 6 30,41

После выщелачивания, 10% 4 29,67

До выщелачивания, 41% 12 30,43

После выщелачивания, 16% 7 28,50

10. в этой главе, представлены результаты испытания выщелачивания способом Роува. Самое главное в этих результатах, то что выщелачивание гипса уменьшает значительно коэффициент фильтрации с действием нагрузки и одновременно увеличивает относительную осадку. На рисунке 4. представлена закономерность изменения коэффициента фильтрации грунта при процессе выщелачивания для грунта с содержанием гипса на 30 % по массе. А на рис. 5. изображено развитие относительной суффозионной осадки при выщелачивании такого же грунта.

В четвертой главе (Конструкции фундаментов зданий на загипсованных грунтах) рассмотрены рациональные конструкции фундаментов, которые можно рекомендовать для использования на загипсованных грунтах, подведенных выщелачиванию гипса. Рассмотрены фундаменты: мелкого заложения; свайные фундаменты из буровых свай, разной длины, на загипсованных грунтах, и исследована возможность устройства противофильтра-ционной завесы, как защитного средства.

2.1

¿

Г 1.5

Mp=25»Ai2 ор=50»Л12 дрИГОиШ хр=200оЛ|2

t

t

у25 = 6,5721х"° S4M у50 = ЗДОЭх"0 5343

R2 » 0,9719

R* = 0,9133

y100 = 2.1563x-O4ei1 R* = 0,9214

у200 = 0,5205хЛЭ1Ш R* = 0,7171

1000

Рис. 4. Изменение коэффицента фильтрации при выщелачиваниии гипса во

времени, do=30%.

100 200 300 400 500 600 700

ь

• р=25«н/ы2 О р=50кн/м2 Ар=100«н/м2 X р=200кн/м2

Рис.5. Зависимость между суффозионной осадкой и временем для грунта, содержащего гипса 30 %.

Отсутствие возможности исследовать работу фундаментов в натуре или на моделях было использовано математическое моделирование способом МКЭ по программе PLAXIS в фирме ПЕТЕР ГИБ, СПБ.

В расчетах рассмотрена наиболее реальная ситуация понижения уровня грунтовых вод для каждого из перечисленных вариантов конструкции. Поскольку основание представлено слабым, просадочным грунтом для моделирования напряженно-деформированного состояния, принята стандартная для указанной программы модель слабого грунта (Soft-Soil model).

Расчет напряженно-деформированного состояния основания позволяет сделать вывод, что строительство в указанных грунтовых условиях фундамента мелкого заложения, принятой конструкции, на загипсованном грунте, при относительно большом понижении уровня грунтовых вод связано с риском, поскольку суффозионная осадка достигает недопустимой величины, что и приводит к аварийной ситуации.

В связи с полученными результатами, характеризующими работу фундамента мелкого заложения, рассмотрены варианты конструкций фундамента на сваях.

По расчету деформируемого состояния каждого свайного фундамента и при понижения УГВ поэтапно можно отметить, что свайный фундамент существенно уменьшает осадку. Исходя го результатов анализа, эффективным свайным фундаментом является фундамент- из свай длиной 12 м, когда острие свай ниже самого низкого уровня грунтовых вод. Этот вывод можно использовать при проектировании свайных фундаментах на других площадках.

Как показал расчет, фундамент мелкого заложения может быть безопасным, если создать противофильтрационной завесу, которая обеспечивает стабильный уровень грунтовых вод и предотвращает развитием суффози-онной осадки, Показано, что дополнительные деформации такого фундамента весьма незначительны. В таблице 3, представлены результаты такого анализа.

Таб.3. Дополнительная осадка, рассчитана при понижении УГВ под

фундаментом с устройством противофильтрационной завесы.

Глубина противофильтрационной завесы, м Понижение УГВ

1 2 3 4

Дополнительная осадка, мм

3,5 5,0

4,5 5,0

5,5 12,0

6,5 30

В результате, сделан вывод, что это устройство достаточно эффективно.

Основные выводы

1. В диссертации изучены строительные свойства загипсованных пылевато- глинистых грунтов с содержанием гипса от 30 до 41% по массе, широко распространенные в северных районах Ирака и других аридных районах земного шара.

2. Установлено, что загипсованные грунты природном состоянием влажности и плотности являются надежным основанием. Свойства

таких грунтов существенно ухудшаются при замачивании и при '

воздействии потока фильтрующейся воды, что приводит к развитию опасных деформаций зданий и сооружений на любой стадии их существования (строительство, эксплуатация, реконструкция), наносит <

большой экономический ущерб.

3. Обводнение толщи загипсованных грунтов, возникновение потока фильтрующихся вод в Ираке, связано, преимущественно развитием поливного земледелия, ирригацией земель, строительного освоения пустынных территорий.

4. Замачивание загипсованного пылевато-глинистого грунта существенно влияет на все его свойства, включая, гранулометрический состав, пределы пластичности, индекс пластичности, усадочность.

5. В процессе фильтрации воды, происходит выщелачивание гипса, уменьшается водопроницаемость грунта, он становится, практически, водоупорным, после чего процесс выщелачивания прекращается. Установлена связь, позволяющая оценить интенсивность падения коэффициента фильтрации грунта во времени (г): К{=а (ь, где а и Ь - константы, установленные эмпирически.

6. В процессе выщелачивания гипса развивается суффозионная осадка, существенно убывающая во времени. Это явление характеризуется отношением: е,г = Я/', где, е^ - относительная суффозионная осадка, г -

время в часах,/- показатель степени, зависящий от содержания гипса. В "

опытах величина/ изменялась в пределах от 0,55 до 0,80 при содержании гипса от 30 до 41 % и Х- констант изменялся от 0,82 до 2,92 для указанного типа грунтов, соответственно. <

7. После достижения степени выщелоченности гипса до 60 %, (от первоначального содержания) относительная суффозионная осадка Цр затухает, коэффициент фильтрации падает, грунт становится водонепроницаемым, а деформации основания стабилизируется.

8. Коэффициент консолидации (Су) изменяется (падает) при выщелачивании гипса, независимо от исходного содержание гипса в грунте.

9. Загипсованный грунт в процессе выщелачивания гипса, деформируется

как просадочный лесс при замачивании. Начальное давление суффозионной просадки зависит от относительной просадочности (sj и для исследованных грунтов оно изменялось в переделах от 65,0 кН/м2 до 250,0 кН/м2, возрастая с увеличением исходного содержания гипса.

10. После завершения развития просадки грунт может получать суффозионную осадку, которая прямо зависит от исходного содержания в грунте гипса.

11. Сопротивляемость сдвигу загипсованного грунта (сцепление и угол внутреннего трения) при выщелачивании гипса уменьшаются не существенно, следовательно, основания фундаментов в рассмотренных условиях устойчивости не теряют.

12. Математическое исследование развития деформаций основания фундаментов мелкого заложения посредством МКЭ показывает, что выщелачивание загипсованного грунта приводит к недопустимому развитию деформаций зданий, что создает предпосылку в возникновению аварийной ситуации. Данный вывод подтверждается сведениями об авариях на объектах строительства в Ираке.

13. Расчеты на ЭВМ показывают, что, при строительстве на загипсованных грунтах и реальной угрозе обводнения основания, достаточно надежными являются фундаменты из буровых свай, пята которых должна быть заглублена в водоупор. Использование забивных свай в рассматриваемых условиях не возможно.

14. Расчеты на ЭВМ показали, что для уменьшения влияния выщелачивания гипса на деформации оснований эффективным может быть устройство противофильтрационных завес, которыми можно ограждать отдельные объекты или группы зданий. В этом случае можно использовать фундаменты мелкого заложения, поскольку суффозионная осадка получает минимальное развитие.

15. Расчеты показали, что анализ напряженно-деформированного состояния массивов загипсованного грунта оснований при выщелачивании гипса посредством программного комплекса PLAXIS позволяет всесторонне оценивать строительную ситуацию, принимать адекватное конструктивно-технологическое решение по устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений.

Список публикации по теме диссертации

1. Сотников С.Н., Аль.Хузаий Х.М.А. Распространение засоленных и загипсованных грунтов на территории Ирака II Международная научно-практическая конференция по реконструкции,- САНКТ-ПТЕРБУРГ, 2002. с. 222-227.

2. Сотников С.Н., Аль.Хузаий Х.М.А. Изменение параметров сопротивления сдвигу при выщелачивании гипса из грунта в зависимости от содержания гипса. // 56"* Международная научно-техническая конференция молодых ученых (аспирантов, докторантов и студентов)2003.

3. Сотников С.Н., Асхоор Хуссаин, Гаренков Дмитрий. РЬАХК: Расчет деформации фундамента здания, возводимого на загипсованном грунте // Журнал, САОшаз1ег, № 5, М. 2003

Подписано к печати 17.11. 2003. Формат 60x84 1/16. Бум. офсет. Усл. печ. л. 1,25. Тираж 120 экз. Заказ 245.

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4

Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 5

l&oT, - Д p 197 9 3

i

Введение

Глава 1:

Распространение загипсованных фунтов, их свойства и влияние на строительство, и эксплуатацию сооружений

1.1. Распространение засоленных и загипсованных грунтов

1.2. Образование засоленных и загипсованных грунтов, их состав и свойства 15 1.3 .Аварии при строительстве сооружений на загипсованных грунтах.

1.4. Выводы по главе

Глава 2:

Методики экспериментального исследования свойств загипсованных грунтов

2.1: Исследуемая территория

2.2: Методика отбора образцов

2.3.Использованные методики лабораторных исследований состава и свойств грунтов

2.4. Выводы по главе

Глава 3:

Рассмотрение результатов лабораторных исследований.

3.1 Исследование состава и свойства грунта

3.2. Фильтрационные и деформационные свойства

3.3. Сжимаемость загипсованных грунтов

3.4. Просадочность грунта 64 3.5 Сопротивление сдвигу

3.6. Результаты Испытаний выщелачивания способом

Роува

3.7. Выводы по главе

Глава 4:

Конструкции фундаментов зданий на загипсованных грунтах

4.1: Предисловие

4-2. Расчетная модель фундамента

4.3. Варианты конструкций фундаментов, предлагаемых для уменьшения осадки

4.3.1. Свайный фундамент

4.3.2 Противофильтрационная завеса

4.4. Выводы по главе 4 104 Основные выводы 105 Список литературы 108 Приложение 1 115 Приложение! 117 Приложение 3 120 Приложение

Засоленные почвы и грунты распространены в аридных и полуаридных зонах земного шара. Такие грунты достаточно широко распространены практически на всех континентах. Одина из стран, в которой широко распространены т.е. засоленные и загипсованные грунты — Ирак, где такие грунты занимают примерно 20 % площади. За последние 30 лет, непрерывно усиливающаяся в Ираке тенденция к расширению сельскохозяйственного производства вынуждает осваивать территории под орошаемое земледелие. Все больше площадей, сложенных слабыми структурно-неустойчивыми грунтами в водится в оборот. К ним относятся и регионы распространения засоленных, загипсованных и просадочных грунтов.

Засоленные грунты в естественном маловлажном состоянии обладают высокой прочностью, обусловленной цементирующим действием содержащихся в них солей и ряд других факторов. В связи с обводнением таких грунтов, они становятся сильно и неравномерно деформирующимися, представляет серьезную инженерную проблему, связанную с обеспечением надежной работы гидросооружений, зданий, инженерных систем и промышленных предприятий,

В результате обводнения возникает выщелачивание солей, вследствие этого процесса происходит изменение прочностных и деформационных характеристик грунта, что приводит к изменению несущей способности основания зданий и сооружений.

Механические свойства засоленных грунтов при изменении влажностного режима зависят от состава и содержания солей, цементирующих минеральные частицы и влияющие на свойства частиц «коллоидного комплекса».

При растворении солей обычно нарушается связность, но из-за слабой растворимости некоторых солей в воде, заметная деформируемость грунтов в начальной стадии замачивания не происходит. В глинистых загипсованных грунтах суффозионная осадка происходит при длительном воздействии грунтовых вод. Это иногда приводит к неправильному результату, что такие грунты суффозионно устойчивые, так как не проявляются характерные признаки просадочности или суффозионной осадки.

Вследствие непрерывного изменения механических свойств засоленных и загипсованных грунтов, которое возникает при замачивании и обводнении, возникают значительные деформации сооружений, возводимых на таких грунтах. При выщелачивании солей из грунтов оснований сооружений, изменяются их механические и фильтрационные свойства. Вследствие развития указанных процессов могут возникнуть деформации поверхности массива грунта, неравномерные осадки, трещины в стенах зданий и сооружений, размыв основания с утечкой воды из водохранилищ и даже аварии сооружения.

Подобным образом, во многих жилых домах и других сооружениях, возводимых в г. Кояра в Ираке образовались опасные деформации. Минарет Аль. Хадба наклоняется в течение десятков лет из-за того, что движение подземной воды вызывало вынос солей из основания. Еще одним примером, который отражает опасные случаи, является растворение гипса, содержащегося в основании плотины Мосула на севере Ирака.

В мировой практике в области строительства напорных сооружений, произошло много катастрофических случаев. Известные примеры - катастрофы плотин Сан -Франсис и Остин / США/; плотины Монте-Хаке в Испании и другие.

Принято считать засоленными грунтами такие, в составе которых в твердой фазе преобладают хлориты натрия, калия и кальция (ЫаС1, КС1, СаСЬ . Растворимость хлоридов весьма велика сотни граммов в одном литре воды. Поэтому выщелачивание этих солей, их переход из твердой в жидкую фазу происходит лавинообразно, даже в тех случаях, когда грунт насыщается (или промывается) водами с повышенной минерализацией. Присутствие в жидкой фазе грунтов одновалентных ионов N3 и К существенно влияет на свойства коллоидной фракции грунтов, грунтовые коллоиды переходят в пептизированное состояние, падает коэффициент фильтрации грунта, повышаются величины характерных влажностей (\№р и изменяются (обычно негативно) механические свойства грунтов. Эти вопросы были детально изучены в ЛИСИ Б.И.Далматовом, В.С.Ласточкиным, С.Б.Уховом. В связи с разработкой технологии зимнего производства строительных работ в суровых климатических условиях Сибири и крайнего Севера с применением искусственного засоления грунта хлоритами.

Гипс, как компонент твердой фазы минеральных грунтов (или слой коренной породы) по его поведению в основании сооружений существенно отличается от хлоритов. Он обладает меньшей растворимостью только 2 г/л. При этом контакт воды, насыщенной ионами Са и 804 > в аридных областях гораздо более вероятен, чем в случаях с хлоридами. Поэтому выщелачивание гипса, переход его из твердой фазы в раствор происходит относительно редко и дает обычно фатальных последствий.

Известны обширные исследования, выполненные в ЛИСИ под руководством проф. Маслова Н.Н., В.Г. Науменко по исследованию условий использования мощных толщ коренного гипса в основании водохранилищных плотин, построенных в долине реки Камы.

Рекомендации, разработанные с применением результатов указанных работ, позволили разработать конструкцию этих плотин с учетом особенностей их оснований. Плотины были успешно построены и эксплуатируются более 40 лет без видимых деформаций оснований основных сооружений комплекса Камской и Воткинской ГЭС. Заметим, что если бы в основании этих сооружений вместо слоев гипса залегали слои каменной соли, строительство этих сооружений было бы не возможно из-за лавинного развития процесса растворения хлоритов.

Гипс, как материал, отдающий в грунтовую воду ионы кальция указывает иное по сравнению с хлоритами воздействие на коллоидные фракции грунтов: они становятся коагулированными, при этом повышается их фильтрационная способность, повышаются величины (Кг).

Влияние иона Са на механические свойства глинистых грунтов не столь значимо, как при влиянии хлоритов и одновалентных катионов. Эти вопросы детально исследованы русскими почвоведами, например, В.А. Ковдой (1946г.) и другими.

Вопросы учета суффозии гипса из оснований зданий и промышленных сооружений занимались специалисты НИИОСП им Н.М.Герсеванова (Петрухин В.П., Геммрлинг В.О.). Вопросы строительства на засоленных грунтах Казахстана изучали Бакенов Б.Б. И Джумшуев У.Р. Задача моделирования засоленных грунтов реологической теории изучена Абелевом М.Ю. и Унайбаевом Б.Ж.

Зарубежном, гипсосодержащие и засоленные грунты относят к «коллапсирующим» грунтам, т.е. к грунтам, которые могут получать значительные деформации без изменения напряженного состояния. К ним же относят просадочнные, засоленные и загипсованные грунты.

Влияние хлоридного засоления на свойства глинистых грунтов изучали Норвежские специалисты, в частичности, Бьеррум Д., которым показано, что процесс рассоления слабых морских отложений может приводить к резкому падению их прочности и оползням весьма пологих склонов. Из работ, выполненных в аридных районах достойны упоминания исследования Хорта загипсованых и засоленных грунтов Алжира, Каппе и Найт выполнили работу по засоленным и просадочным пескам Нигерии; Дженниса и Найта по засоленным пескам Южной Африки, а также несколько работ, выполненных непосредственно в Ираке сопредельных арабских странах Барзанжи А.Ф., Альмуфти A.A., Аль Хашаб М.Н., Алани Н.М и др. В целом данная область геотехники развития еще не достаточно и много практических вопросов еще не разработаны.

Следовательно, выделение загипсованных грунтов в отельную генетическую группу грунтов оправдано и необходимо, тем более что в некоторых аридных регионах распространены именно загипсованные грунты.

Из изложенного следует, что проблема исследования вьпцелачиваемости загипсованных пород (грунтов) представляет исключительно большое научное и практическое значения для строительства на таких основаниях. Цель работы. Заключается в разработке методики лабораторных испытаний загипсованных грунтов, проведении экспериментальных исследований фактора влияния растворения и выщелачивания гипса на физические, фильтрационные, деформационные и прочностные свойства загипсованных грунтов. Способов использования полученных результатов при проведении расчетов оснований и проектировании фундаментов, приспособленных для строительства на загипсованных основаниях, подверженных выщелачиванию.

Для достижения поставленной цели были поставлены и решены следующие задачи:

• изучены закономерности распространения загипсованных грунтов в Ираке;

• уточнена классификация загипсованных грунтов в зависимости от содержания гипса;

• исследовано изменение гранулометрического состава грунта при выщелачивании гипса;

• рассмотрено влияние фактора выщелачивания на показатели пластических свойств грунтов;

• изучено изменение сжимаемости загипсованных грунтов вследствие выщелачивания под разными давлениями;

• выполнено исследование фильтрационных характеристик грунтов в процессе выщелачивания гипса;

• вскрыты закономерности изменения прочностных свойств грунта при выщелачивании гипса в зависимости от его начального содержания;

• выполнен анализ деформации фундамента мелкого заложения на загипсованном грунте, с учетом изменения уровня грунтовых вод, свойств грунта до и после понижения уровня подземных вод.

• рассмотрена, работа фундаментов из буровых свай дан анализ напряженно- деформированного состояния численными методами.

• выполнен численный анализ работы защитных противофильтрационных завес, как средства уменьшения дополнительной осадки грунта, содержащего гипс, подверженный выщелачиванию. 9

Основные выводы В диссертации изучены строительные свойства загипсованных пылевато-глинистых грунтов с содержанием гипса от 30 до 41% по массе, широко распространенные в северных районах Ирака и других аридных районах земного шара. Установлено, что загипсованные грунты природном состоянии влажности и плотности являются надежным основанием. Свойства таких грунтов существенно ухудшаются при замачивании и при воздействии потока фильтрующейся воды, что приводит к развитию опасных деформаций зданий и сооружений на любой стадии их существования (строительство, эксплуатация, реконструкция), наносит большой экономический ущерб.

2. Обводнение толщи загипсованных грунтов, возникновение потока фильтрующихся вод в Ираке, связано, преимущественно развитием поливного земледелия, ирригацией земель, строительного освоения пустынных территорий.

3. Замачивание загипсованного пылевато-глинистого грунта существенно влияет на все его свойства, включая, гранулометрический состав, пределы пластичности, индекс пластичности, усадочность.

4. В процессе фильтрации воды, происходит выщелачивание гипса, уменьшается водопроницаемость грунта, он становится, практически, водоупорным, после чего процесс выщелачивания прекращается. Установлена связь, позволяющая оценить интенсивность падения коэффициента фильтрации грунта (Kf) во времени: Kf = a tb , где, а и Ъ - константы, установленные эмпирически.

5. В процессе выщелачивания гипса развивается суффозионная осадка, существенно убывающая во времени. Это явление характеризуется отношением: £s/ - Aí^", где, ssf - относительная суффозионная осадка, /время в часах, / - показатель степени, зависящий от содержания гипса. В опытах величина / изменялась в пределах от 0,55 до 0,80 при содержании гипса от 30 до 41 % и Л- констант изменялся от 0,82 до 2,92 для указанного типа грунтов, соответственно.

6. После достижения степени выщелоченности гипса до 60 %, (от первоначального содержания) относительная суффозионная осадка (е,/) затухает, коэффициент фильтрации падает, грунт становится водонепроницаемым, а деформации основания стабилизируется.

7. Коэффициент консолидации (Су) изменяется (падает) при выщелачивании гипса, независимо от исходного содержание гипса в грунте.

8. Загипсованный грунт в процессе выщелачивания гипса реформируется как просадочный лесс при замачивании. Начальное давление суффозионной просадки зависит от относительной просадочности (£^) и л для исследованных грунтов оно изменялось в переделах от 65,0 кН/м до 250,0 кН/м , возрастая с увеличением исходного содержания гипса.

9. После завершения развития просадки грунт может получать суффозионную осадку, которая прямо зависит от исходного содержания в грунте гипса.

10. Сопротивляемость сдвигу загипсованного грунта (сцепление и угол внутреннего трения) при выщелачивании гипса уменьшаются не существенно, следовательно, основания фундаментов в рассмотренных условиях устойчивости не теряют.

11. Математическое исследование развития деформаций оснований фундаментов мелкого заложения посредством МКЭ, показывает, что выщелачивание загипсованного грунта приводит к недопустимому развитию деформаций зданий, что создает предпосылку в возникновению аварийной ситуации. Данный вывод подтверждается сведениями об авариях на объектах строительства в Ираке.

13 Расчеты на ЭВМ показывают, что, при строительстве на загипсованных грунтах и реальной угрозе обводнения основания, достаточно надежными являются фундаменты из буровых свай, пята которых должна быть заглублена в водоупор. Использование забивных свай в рассматриваемых условиях не возможно.

14. Расчеты на ЭВМ показали, что для уменьшения влияния выщелачивания гипса на деформации оснований эффективным может быть устройство противофильтрационных завес, которыми можно ограждать отдельные объекты или группы зданий. В этом случае можно использовать фундаменты мелкого заложения, поскольку суффозионная осадка получает минимальное развитие.

15.Расчеты показали, что анализ напряженно-деформированного состояния массивов загипсованного грунта оснований при выщелачивании гипса посредством программного комплекса РЬАХК позволяет всесторонне оценивать строительную ситуацию, принимать адекватное конструктивно-технологическое решение по устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений.

108

1. Абелев Ю.М., Абелев М.Ю. Основы проектирования и строительства на просадочных макропористых грунтах. М.: Стройиздат, 1979. - 271 с.

2. Абелев М.Ю. Строительство промышленных и гражданских сооружений на слабых водонасыщенных грунтах. М.: Стройиздат, 1983. - 248 с.

3. Аракелян Э.А. Изменение прочности загипсованных глинистых грунтов при рассолении и его влияние на расчет основания по предельным состояниям // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. НИИОСП, М., 1993.

4. Арутюнян Р.Н. Деформации загипсованных грунтов г. Еревана, залегающих в основаниях зданий и сооружений // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1978. - №3. - С.23-25.

5. Бакенов Б.Б., Бойко Н.В., Джумашев У.Р. Основания и фундаменты на засоленных грунтах. М.: Стройиздат, 1988. - 136 с.

6. Бакенов Б.Б., Джумашев У.Р. Инженерно-геологические исследования засоленных грунтов. М.: Недра., 1986. 144 с.

7. ГеммерлингВ.О. Определение несущей способности буронабивных свай в загипсованных глинистых грунтах при выщелачивании солей из основания // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. НИИОСП, М., 1986.

8. ГОСТ 4389-72. Вода питьевая. Методы определения содержания сульфатов. 1974.

9. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. Минстрой России. 1996.

10. ГОСТ 12536-79. Грунты. Методы лабораторного определения зернового (гранулометрического) состава. Госстрой СССР.

11. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Учебник для студентов вузов по специальности ПГС. JL: Стройиздат, 1989. 415 с.

12. Далматов Б.И., Ласточкин B.C. Искусственное засоление грунтов в строительстве. Л.: Издательство литературы по стротельству, 1966 г.—132 с.

13. Исаев Б.Н., Зеленский В.Ю. Шувалова Л.П., Семенов Ю.И. Опыт закрепления водонасыщенных лёссовых грунтов способом газовой силикатизации // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1982.

14. Мустафаев А.А. Деформации засоленных грунтов в основаниях сооружений. М.: Стройиздат, 1985. - 280 с.

15. Науменко В.Г. К оценке фильтрационной устойчивости гипса в основании напорных сооружений. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. ЛИСИ, Ленинград, 1959.

16. Петрухин В.П. Классификации загипсованных пылевато-глиниегых грунтов // Геоэкология, №6. 1996. - С.93-96.

17. Петрухин В.П. Строительные свойства засоленных и загипсованных грунтов. М.: Стройиздат, 1980. - 120 с.

18. Петрухин В.П. Строительство сооружений на засоленных грунтах. М.: Стройиздат, 1989. - 264 с.

19. Петрухин В.П. Расчет суффозионных деформаций оснований в засоленных грунтах. // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1995. - №5. -С.11-13.

20. Петрухин В.П. и др. Расчет суффозионных деформаций основания. // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1992. - №5. - С.23-25.

21. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений. Учебное пособие / Под ред. Б.И.Далматова. М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 1999 - 340 с.

22. Рекомендации по определению несущей способности свай в загипсованных грунтах при действии вдавливающих нагрузок. НИИОСП. Москва. -1988.

23. Рекомендации по расчету суффозионных деформаций оснований зданий и сооружений, возводимых на загипсованных грунтах. НИИОСП. Москва. 1983.

24. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.-М.: Стройиздат, 1990.-51 с.

25. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1985.-41 с.

26. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. М.: Стройиздат, 1986. - 45 с.

27. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. М. Стройиздат, 1985. - 77 с.

28. Строительство зданий и сооружений в сложных грунтовых условиях. / Под. ред. М.Ю.Абелева. М.: Стройиздат, 1986 - 104 с.

29. Терлецкая М.Н. Каналы в водонеустойчивых грунтах аридной зоны. -М.: Колос, 1983.-96 с.

30. Ухов С. Б. Влияние искусственного засоления и рассоления связных грунтов на их физико-механические свойства.// Основания, фундаменты и механика грунтов

31. Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике. М.: Недра, 1987. -220 с.

32. Цытович Н.А. Механика грунтов (краткий курс), издание 4-ое. Изд-во «Высшая школа». 1983. - 288 с.

33. Alani Н.М., Sherief J.A., Mansour S.L., Hasso H.G. An investigation into the effect of gypsum on the properties of highway materials. Engineering and technology scientific journal. Vol.10, № 4. Baghdad. -1991.

34. Al.Jalili A.B.K. Pore size distribution and engineering properties of compacted clays. Ph.D.Thesis, Civilengg. Dept, University of Strathclyde, Great Britain. 1976.

35. Al-Khashab M.N. Investigation of foundation soil behaviour of Qadisiyah Site-Mosul. M.Sc. thesis, civil engg.dept. University of Mosul. -1981.

36. Alkhuzaie H.M.A. Possibility of Construction on collapsible soil // Al.Tekahy journal. №2. Baghdad (in Arabic). 1990, pp. 21-23.

37. Allayla M.T., Taha S.A.W. The effect of leaching on the engineering properties of Qayiara Soil. Iraqi conf. on Engineering. Baghdad. 1985.

38. Almufty A.A. Effect of gypsum dissolution on the mechanical behavior of gypseous soils. Ph.D thesis, Civil engineering, University of Baghdad, IRAQ, 1997.

39. Al. Mukhtar. A.H. Distribution of gypsiferos soils and their effects on the safety of structures. J.Al.Muhangiss. Baghdad (in Arabic). 1982.

40. ASTM standarts.Soil and rock; building stone; peats,part 19. 1979.

41. Barzanji A.F. Gypsiferous Soils of Iraq. Belgium. Ph.D. thesis, university of Ghent. 1973.

42. Barzanji A.F. Distribution of gypsiferous Soils in Iraq. Symposium on gypsiferous soils and their effects on the structures and agriculture. The institute of water and Soil researches, Ministry of Irrigation. Iraq. (in Arabic). 1986.

43. Barzanji,K.K.H. Infiltration rate gypsiferous soils in Northern Irq-Jazirah-Area. M.Sc.Thesis, irrigation and drainage dept., University of Mosul, IRAQ. 1984.

44. Bishop A.W., Henkel D.J. The measurement of soil properties in the triaxial test. Edward Arnold ltd. 1974.

45. Bjerrum L. Engineering geology of Norwegian normally consolidated marina clays as related to settlements of buildings.// Geotechnique, vol.17, pp.81-118. 1967.

46. Bodine M.W., Fernald T.H. EDTA dissolution of gypsum, anhydrite and Ca-Mg Carbonates. // Y. of sedimentary petrology, vol.43, № 4, pp 1152-1156. -1973.

47. Bowles J.E. Physical and geotechnical properties of soil. 2n edition. McGraw Hill, Japan. -1984.

48. British standards institutions. Methods of testing soils for civil engineering properties. B.S. 1377. 1975.

49. British standards institutions. Methods of testing soils for civil engineering properties. B.S. 1377. 1967.

50. Budy T., Tracek J. Stratigraphy and organization for minerals, Baghdad., Iraq. 1980.

51. Buringh P. Soils and soil conditions in Iraq. The ministry of agriculture, Bagdad. 1960.

52. Capps J.F., Hejj H. Laboratory and field tests on a collapsing sand in northern Nigeria.// Geotechnique, vol.18, №4, pp.506-508. 1968.

53. Hanna T.H. Solution of soluble minerals in dam foundation rocks. // Technical report № RKM /S-132, Mosul clam project.

54. Horta J.C.De O.S. Calcrete, gypcrete and soil classification in Algeria // Engg. Geology, № 15, pp. 15-52. 1980.

55. Jennings J.E., Knight K. The additional settlement of foundations due to a collapse of structure of sandy subsoils on wetting. Proceeding of 4-th international conference on SMFE, vol.1., pp.316-319. 1957.

56. Jennings J.E., Knight K. A guide to construction on with materials exhibiting additional settlement due to collapse of grain structure. Proceeding of 6th regional conference for Africa on SMFE.Durban, South Africa, pp.99-105. 1975.

57. Lizzi F., Carnevale G. The static restoration of leaning Al.Hadba minaret in Mosul (Iraq). Report of supervision for ministry of culture, Baghdad. 1980.

58. Mikheev V.V., Petrukhin V.P., Boldyrev G.V. Deformability of gyps eons soils. Proceedings of 9th international conference on SMFE, vol.1., pp. 211-214. 1977.

59. Mohammed R.K. Effect of wetting and diying on engineering characteristics of gypseous soil. M.Sc. thesis, dept.of building and construction, University of Technology, Baghdad. 1993.

60. Nashat I.H. Engineering characteristics of some gypseons soils in Iraq.Ph.D. thesis, dept. of civil engineering, university of Baghdad. Iraq. 1990.

61. PLAXIS- Finite Element Code for Soil and Rock Analysis, version, 8.2-2003/ Plaxis BV, Delft, Nederland.

62. Razouki S.S., Alomari R.R., Nashat I.H., Razonki H.F. and Khalid S. The problems of gypsiferous soils in Iraq. Proq. Sym. on gypseons soils and their effects on structures. NCCL, Baghdad. 1994.

63. Report of consultation for treatment the restoration of Al.Hadba minaret in Mosul (Iraq). Engineering consulting bureau, University of Mosul. 1988.

64. Rowe P.W., Barden L. A new consolidation cell. // Geotechnique, vol.16, № 2., pp. 162-170.- 1966.

65. Saaed S.A. Characteristics of gypseous soil. Almuhandisson, № 3, Iraqi Union of engineers, Baghdad. Pp.32-35. 1990.

66. Saleam S.N.M. Geotechnical characteristics of a gypseons sandy soil including the effect of contamination with some oil products. M.Sc. thesis, dept. of building and construction, University of technology, Baghdad.-1988.

67. Sheikha A.A. The collapsibility of gypseous soil and the effect of leaching on its behavior. M. Sc, dept of building and construction, University of technology, Baghdad. 1994.

68. Smith.R., Robertson V.S. Soil and irrigation classification of Shallow Soils overlying gypsum bed, Norther Iraq. // J.of Soil science, vol.13, № 1, pp. 106-115. -1962.

69. Smith I.M. Programming the finite element method with application to geomechanics. John Wiley Sons ltd., p.351 1982.

70. Standard methods for the examination of water and waste water, prepared and published jointly by American Public Health Association, American Water Works Association and Waters Pollution Control Federation, 4th printing. 1969.

71. Taha S.A.W. A The effect of leaching on the engineering properties of Qayiara Soil. M.Sc. thesis, dept.of civil engineering,University of Mosul. Iraq. -1979.

72. Torrance J.K. A laboratory investigation of the effect of leaching on the compressibility and shear strength of Norwegian marine clay. Geotechnique, vol.24, №2, pp. 155-173.- 1974.

73. US dept. of interior. Earth Manual, 2n edition, Bureau of Reclamation.1974.

74. USDA. Soil survey manual. Handbook № 18, U.S. department of agriculture. Oxford publishing company. London. 1954.

75. USDA. Diagnosis and improvement of saline and alkali soil. Agriculture hand book, № 60. 1954.

76. Van Alfen J.G. and Romero F.D.R. Gypsiferous Soils: Notes on their characteristics and management.- U.S. Government printing office. Washington. -1971.79. www.ggsd.com. Geotechnical and Geoenvironmental Software Directeiy.

77. Zakaria W.A. Permeability of gypseous soil. M. Sc. thesis, dept. of building and construction, University of technology, Baghdad. 1995.

78. Zienkiewicz O.C. The finite element method. 3rd edition. McGraw Hill Book Co. London. 1977.

79. Zienkiewicz O.C., Pande G.N. Some useful forms of isotropic yield surface for soil and rock mechanics. Chapters in the finite elements in Geomechanics, edited by G.Gudehus. John Wiley and Sons ltd. New York. 1977.