автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Влияние температурно-влажностного режима на прочностные свойства глинистых грунтов оснований

ОАО «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ имени Б. Е. ВЕДЕНЕЕВА»

РГ6 ОН

На правах рукописи

? 2 \

АНДРЕЕВА Елена Викторовна

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРЯТУРНО-ВЛЯЖНОСТНОГО РЕЖИМЯ НЯ ПРОЧНОСТНЫЕ свойствя ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ основяний

05.23.02 — Основания и фундаменты

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 1998

Работа выполнена на начальной стадии в ЛГУ им. A.A. Жданова, основные исследования проведены в ОАО "Всероссийский Научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева"

Научный руководитель - доктор технических наук Пантелеев В. Г. Научный консультант - доктор технических наук,

заслуженный строитель России старший научный сотрудник Сапегин Д. Д.

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Мерзляков В.П.

Ведущее предприятие -ОАО «Севзапвнипиэнергопром»

Защита состоится 30 щ&Мл 199<^г. в /3 часов на заседании диссертационного Совета Д 144.03.01 в ОАО ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева по адресу: 195220 г. Санкт-Петербург, ул. Гжатская, 21, Актовый зал

Автореферат разослан £9 ¿лсС(Л__ 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук,

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Бугров А. К.

старший научный сотрудник

Т.В. Иванова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основания многих сооружений представлены глинистыми грунтами. Эти грунты являются распространенным материалом и для возведения самих сооружений.

Строительные объекты часто становятся непригодными к нормальной эксплуатации по причине недостаточной плотности и прочности грунта основания.

Разработка котлованов и подготовка оснований нередко осуществляются при отрицательной температуре воздуха. При этом в обнаженном слое грунта начинается резкая смена температурного и влажностного режимов. Процессы попеременного промерзания-оттаивания протекают в пределах сезонно-талого слоя, средняя мощность которого составляет на территории РФ от 1,0 до 2,5 м. Мощность слоя, в котором реализуются годовые изменения плотности-влажности и прочности грунта (влажносгно-активная зона) составляет в ненарушенных или уплотненных суглинках - 1,5 м, в глинах - 2,0 м. При уменьшении плотности грунта на 25 % по сравнению с проектным значением глубина распространения влажностно-активной зоны увеличивается почти в 2 раза.

Снижение прочностных характеристик грунта под воздействием процессов попеременного увлажнения-высыхания и промерзания-оттаивания может привести к выпору его из-под подошвы' сооружения, что может вызвать частичное или полное разрушение сооружения.

При возведении насыпных оснований и сооружений, кроме негативного влияния зимнего производства работ, допускаются следующие ошибки:

- использование переувлажненного грунта;

- отсыпка без уплотнения;

- неравномерное уплотнение грунта, в частности, недоуплотнение в зонах, примыкающих к углам котлованов.

Ошибки такого рода могут привести к еще большему снижению характеристик прочности грунта в условиях переменного температурно-влажностного режима. К примеру, в районе г. Перми были разрушены водонесущие коммуникации в результате разупрочнения вмещающих

глинистых грунтов. Случаи потери устойчивости зданий на насыпных основаниях известны в таких крупных городах, как Волгоград, Омск и т.д.

В связи с выше изложенным необходимо развитие исследований по изучению влияния процессов уплотнения, увлажнения-высыхания, промерзания-оттаивания и др. на изменения физических и прочностных свойств глинистых грунтов различного начального состояния и разработка рекомендаций по учету этих изменений при анализе устойчивости системы основание-сооружение.

Цели и задачи диссертации. Целью работы является установление новых закономерностей влияния температурно-влажностного режима на физические и прочностные свойства глинистых грунтов различного начального состояния и использование полученных данных при проектировании оснований. Для ее достижения были решены следующие задачи:

- установление роли относительной упругости водяного пара в изменении физических и прочностных свойств глинистых грунтов различной начальной плотности-влажности при попеременном увлажнении-высыхании;

- выявление значения уплотнения глинистых грунтов для изменения их прочности при тиксотропном упрочнении, попеременном увлажнении-высыхании и промерзании-оттаивании; учет этих изменений при анализе устойчивости системы основание-сооружение;

- разработка ускоренной методики исследований тиксотропного упрочнения глинистых грунтов;

- разработка рекомендаций по повышению прочности неуплотненных связных грунтов оснований для условий переменного температурного и влажностного режимов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- установлены новые* корреляционные зависимости менаду характеристиками самопроизвольного упрочнения и водно-физическими свойствами связных грунтов;

- выявлена роль различных технологических и климатических факторов, с учетом тиксотропного явления, в изменении показателей физических и прочностных свойств глинистых грунтов;

- исследована неоднородность физических и прочностных свойств глинистых грунтов насыпного основания при различных условиях его возведения и эксплуатации и разработаны рекомендации для устранения указанной неоднородности.

Практическое значение работы. Полученные данные могут использоваться при проектировании и строительстве насыпных оснований, а также сооружений из связных грунтов, когда необходим учет изменений показателей их прочностных свойств под воздействием периодического увлажнения и промерзания.

Практическая реализация работы. Результаты диссертационной работы использовались при оценке несущей способности основания жилого здания в г. Царское Село и устойчивости откосов дамб золоотвалов Омских ТЭЦ-2 и ТЭЦ-5, золоотвала № 1 Алма-Атинской ТЭЦ-2, а также при создании проекта искусственных оснований на золоотвале № 2 Алма-Атинской ТЭЦ-2.

Основные научные результаты:

- установлено, что между показателем затухания тиксотропного упрочнения и числом пластичности неуплотненного водонасыщенного глинистого грунта имеет место обратно пропорциональная зависимость;

- выявлена смягчающая роль тиксотропии при разупрочнении глинистых грунтов в первом цикле промерзания-оттаивания, а также достигаемый за счет нее дополнительный упрочняющий эффект в процессе высыхания бентонита;

- доказано, что с ростом величины относительной упругости водяного пара в воздухе плотность и показатели прочностных свойств связного грунта уменьшаются;

- определено, что при использовании добавок аминокомплексных соединений неоднородность глинистого грунта по прочности в насыпном основании практически устраняется.

Достоверность результатов работы обеспечивалась:

- использованием комплекса стандартных и специальных лабораторных приборов для определения характеристик прочности грунтов (ВСВ-25, стабилометр, пенетрометр, прибор нулевого среза);

- применением методов теории вероятности и математической статистики при обработке данных экспериментальных исследований;

- удовлетворительной сходимостью результатов определения характеристик грунтов, подвергавшихся воздействию процессов попеременного увлажнения-высыхания и промерзания-оттаивания в лабораторных и натурных условиях, а также с некоторыми известными данными других авторов.

Апробация работы. Материалы исследований докладывались на XVIII конференции молодых научных работников во ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева (г. Ленинград, 1987) и на совещаниях ведущих специалистов ВНИИГ (1992-1994).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 статей в периодических научных изданиях, одна статья сдана на депонирование.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы (170 наименований) и 3 приложений, содержит 100 страниц основного текста, 25 рисунков и 40 таблиц.

Личный вклад автора состоит в следующем:

- получена новая зависимость между показателем затухания тиксотропного упрочнения и числом пластичности грунта;

- впервые выявлена роль тиксотропии и величины относительной упругости водяного пара в изменении показателей прочностных свойств насыпных связных грунтов;

- предложено новое применение аминокомплексным соединениям (синтезированы и рекомендованы Масленниковой И.С.): для устранения неоднородности глинистого грунта по прочности в насыпном основании.

Автор считает своим долгом выразить благодарность сотрудникам Нижегородской архитектурно-строительной академии, представившим данные по температурам фазовых переходов глинистых грунтов оснований первичных дамб золоотвалов Омских ТЭЦ-2 и ТЭЦ-5, сотруднику ВНИИ Галургии М.Д. Толкачеву, оказавшему помощь при определении минерального состава грунтов, научному руководителю В.Г. Пантелееву, научному консультанту Д. Д. Сапегину, а также Ю.Л. Сироте, М.П. Лысенко, И.С. Масленниковой, А.Н. Ермолаевой, Н.Ф. Кривоноговой, В.Н. Жиленкову, И.В. Мкртчян, И.В. Корытовой, А.И. Глебову, P.A. Ширяеву, Г.А. Чугаевой за советы и замечания.

Содержание работы.

Во введении дается обоснование актуальности темы диссертации.

В первой главе дается обзор научных работ, посвященных изменениям физико-механических свойств глинистых грунтов в результате уплотнения, тиксотропного упрочнения, увлажнения-высыхания и промерзания-оттаивания. Отмечено, что большой вклад в развитие данной области внесли Абелев М.Ю., Абелев Ю.М., Ананьев В.П., Вялов С.С., Голли O.P., Гольдштейн М.Н., Грим Р., Димитрова Р.И., Ермолаева А.Н., Ершов Э.Д., Злочевская Р.И., Киселев М.Ф., Кривоногова Н.Ф., Кульчицкий Л.И., Лысенко М.П., Нгуен Нгок Бик, Невзоров А.Л., Новожилов Г.Ф., Орлов В.О., Осипов В.И., Осипов Ю.Б., Позднякова В.Д., Ребиндер П.А., Рельтов Б.Ф., Рогаткина Ж.Е., Цытович H.A., Шушерина Е.П., Chen, Seed, Lamb, Morgenstern, Williams и многие другие.

По современным представлениям,, тиксотропное упрочнение грунтовой системы объясняется ее стремлением к устойчивому состоянию с наименьшим значением свободной поверхностной энергии. Упрочнение начинается сразу после прекращения какого-либо воздействия (сейсмического толчка, отсыпки в насыпь, проходки транспорта и т.п.) и происходит в основном за счет трансформации свободной воды в связанную и утончения водных пленок на контактах частиц [Ребиндер П.А., Рельтов Б.Ф., Николаева С.К.]. Плотность-влажность грунта в ходе тиксотропии остается неизменной.

При попеременном увлажнении-высыхании, согласно Нгуен Нгок Бику, напряжения, возникающие в грунте в процессе высушивания, вызывают быстрое разрушение контактов при увлажнении. Кроме того, при увлажнении высушенных образцов в них образуется защемленный воздух, создающий дополнительные напряжения.

Изменения физико-механических свойств глинистых грунтов при попеременном промерзании-оттаивании связаны, главным образом, с миграцией влаги: в меньшей степени - с возрастанием объема воды при ее кристаллизации [Ершов Э.Д., Орлов В.О., Цытович H.A., Шушерина Е.П. и др.] В связи с этим, наибольшее увеличение пористости и снижение сопротивления сдвигу наблюдается после промораживания-оттаивания в открытой системе (с подтоком влаги). Одной из существенных причин миграции влаги к фронту промерзания, очевидно,

является вакуум в порах, создающийся за счет значительного снижения давления газов при понижении температуры.

Отмечена недостаточная изученность физико-механических свойств глинистых грунтов верхнего слоя оснований и сооружений, являющегося зоной активного действия технологических и климатических факторов. Малоизученными остались следующие вопросы:

- роль тиксотропии в изменении прочности грунтов при попеременном увлажнении-высыхании и промерзании-оттаивании;

- прогноз показателей физических и прочностных свойств насыпных глинистых грунтов в условиях переменного температурного и влажностного режимов с учетом величины относительной упругости водяного пара в воздухе;

- обоснованность методик экспериментальных исследований прочностных свойств фунтов при тиксотропном упрочнении, увлажнении-высыхании и промерзании-оттаивании;

-разработка соответствующих мероприятий по обеспечению устойчивости оснований и сооружений.

Во второй главе приводятся и анализируются результаты выполненных автором экспериментальных исследований тиксотропного упрочнения глинистых грунтов насыпных оснований.

Основные исследования проводились на бентоните из Азербайджана, кембрийской глине из г. Санкт-Петербурга (№ 4), суглинке из г. Онеги, глинах из г. Омска ( № 3 и № 5 ), лессовидном суглинке (№ 7) из г. Алматы и на каолине из Нигерии (образцы каолинитовых глин из других районов отсутствовали) (табл. 1).

Бентонит представляет интерес как часто применяющийся в строительной практике материал для крепления стенок траншей. Все остальные грунты использовались или были рекомендованы в качестве материалов для возведения оснований' и сооружений, а также являлись естественными основаниями сооружений. К примеру, омские глины (№ 3 и № 5 в табл. 1) слагают на золоотвалах Омских ТЭЦ-2 и ТЭЦ-5 естественные основания первичных дамб и служат материалом для строительства первичных дамб и дамб ярусов наращивания. Лессовидный суглинок служит материалом для возведения дамб наращивания, а также

естественным основанием золоотвала №2 Алма-Атинской ТЭЦ-2. Из этого же суглинка предусмотрено устройство искусственных оснований первичных дамб проектируемого золоотвала №1.

Гранулометрический состав определен методом пипетки, показатели пластичности по ГОСТ 5180-84, оптимальная влажность и максимальная плотность - по стандартной методике Проктора.

Методика исследований тиксотропных свойств заключалась в следующем. Из грунтов изготавливались пасты при влажностях, соответствующих, как правило, следующим значениям: границе текучести (\У1.), границе раскатывания (\УР), показателям текучести 0,25 и 0,50 и при оптимальной влажности (\Уор1 ) и максимальной плотности (ра тах) по Проктору. Из паст формовались образцы. Перед формовкой в кольцо каждый образец перемешивался. Образцы в кольцах для сохранения неизменной плотности-влажности замазывались с торцов сначала резиновым

Таблица 1.

Состав и водно-физические свойства грунтов.

Номер Наименование Процентное содержание фракций размером, мм Влажность на границе Оптимальная Максимальная плотность сухого

№ грунта < 0,002 0,002 -0,01 0,010,1 раскатывания % текучее ти % влажность % грунта Р ё Шах, г/см3

1 каолин 82,8 6,3 10,9 15,9 37,1 11,4 1,84

2 бентонит 70,0 9,9 20,1 47,0 112,0 39,4 1,85

3 глина 39,0 29,9 32,0 25,4 46,7 25,4 1,72

4 глина 37,4 38,9 24,7 17,7 40,9 14,4 1,83

5 глина 30,0 30,0 40,0 17,9 36,4 17,9 1,65

6 суглинок 20,4 27,7 51,9 20,3 35,9 16,3 1,85

7 суглинок 12,2 36,7 51,5 20,0 28,2 14,5 1,82

клеем, а затем вазелином, зажимались в тиски и помещались в эксикаторы с водой до момента испытания. Все исследования проводились при температуре 20°С и заключались в определении

характеристик прочности (сцепления С и угла внутреннего трения ср) на приборе плоскостного среза конструкции Гидропроекта ВСВ-25 или удельного сопротивления пенетрации К на пенетрометре Богданова. Несколько опытов было проведено на стабилометре и на приборе нулевого среза Л.В. Горелика.

Первое определение проводилось сразу после перемешивания образцов (Ящш или Стш и ср) , соответствовавшего началу тиксотропного процесса. Остальные определения периодически повторялись до тех пор, пока величина И. или С не достигала за счет тиксотропии постоянного значения (Я^к или Стах). Угол внутреннего трения грунта в процессе тиксотропного упрочнения практически не изменялся. Ранее этот факт уже был отмечен Новожиловым Г.Ф. и Лысенко М.П. и объясняется, очевидно, тем, что тиксотропное упрочнение протекает самопроизвольно, а угол внутреннего трения, как известно, характеризует скорость изменения сопротивляемости грунта сдвшу при различных внешних нагрузках.

С использованием данной методики, на примере суглинка различной плотности-влажности и глины № 5 естественной влажности исследовано тиксотропное упрочнение глинистых грунтов на трех стадиях их уплотнения в насыпном основании мощностью 5 м под насыпное сооружение высотой 5 м:

1) сразу после отсыпки грунта из карьера в основание;

2) после воздействия уплотняющих механизмов;

3) после завершения консолидации под действием собственного веса или нагрузки от сооружения.

На стадии 1 грунт не уплотнен ни циклическими (Рц=0), ни статическими (0^=0) нагрузками, т.е. как бы находится на поверхности основания, возведенного отсыпкой без уплотнения, до начала строительства на нем сооружения. На стадии 2 грунт как бы находится на поверхности уплотненного основания (стст=0, Рц>0) до начала возведения сооружения, и на стадии 3 - на некоторой глубине (не менее 1,2 м) в уплотненном (Рц^>0, а^Х)) или неуплотненном (Рц=0, стст>0) основании или на его поверхности после возведения сооружения.

В экспериментах уплотнение механизмами моделировалось приложением к образцам в компрессионных приборах или уплотнителях

циклических нагрузок 0,05 и 0,3 МПа по методике ВНИИГ, разработанной Рельтовым Б.Ф., Ермолаевой А.Н. и Павчичем М.П.

Статические нагрузки величиной 0,025; 0,05; 0,1 и 0,2 МПа прикладывались после циклического уплотнения. Скорость их приложения была выбрана как средняя скорость нарастания давления при возведении грунтового сооружения - 0,005 МПа/сутки (по данным С.Р. Месчяна).

Определение прочностных характеристик осуществлялось на приборе плоскостного среза ВСВ-25 для суглинка - по схеме медленного, а для глин - по схеме быстрого сдвига. В экспериментах по изучению стадий 1 и 2 использовались нагрузки предварительного уплотнения 0,025; 0,05; ОД и 0,2 МПа. Они прикладывались со скоростью 0,005 МПа за 2 минуты. С^ на стадии 1 определялось сразу после перемешивания образца, а на стадии 2 - после циклического уплотнения.

В случае статического уплотнения определялось общее сопротивление сдвигу.

Первое определение сопротивления сдвигу проводилось сразу после приложения последней ступени нормальной статической нагрузки. Для контроля за изменениями плотности-влажности грунта при уплотнении исследовались его физические свойства по 3 раза в неделю на образцах, поставленных параллельно.

Во время изменения плотности-влажности грунта под статической нагрузкой упрочнение происходило вследствие консолидации. После прекращения этих изменений прочность каждого образца продолжала увеличиваться за счет тиксотропии. При этом осуществлялось второе определение сопротивления срезу - Tmin. Последующие определения сопротивления сдвигу проводились через каждые две недели до условной стабилизации (до достижения ттах).

Поскольку угол внутреннего трения грунта данной плотности-влажности в процессе тиксотропии не изменяется, то величину абсолютного тиксотрогаюго увеличения сцепления AC=Cmax-Cmin после консолидации под данной нагрузкой можно представить и в виде разности ттах- Тщщ. Анализ полученных результатов показал, что на стадии 3 величина статической нагрузки не оказывает существенного влияния на АС грунта данного начального состояния. Поэтому для

определения на стадии 3 нормативных значений Сщь и Стах грунта рекомендовано усреднять значения Стт и Стах, рассчитанные по формуле Кулона при разных статических нагрузках а^:

Слип- Тт1П - СТ ст ф , Сщах- Хтах" СТс1 ф

Аналогичным образом можно учитывать тиксотропное упрочнение после консолидации при назначении расчетных значений сцепления грунтов, используя формулы, приведенные в Приложении 2 СНиП 2.02.02-85 (табл. 2).

Показано, что в результате тиксотропии, в зависимости от влажности, сцепление неуплотненного суглинка или глины увеличивается в течение 10...40 суток на 0,003...0,019 МПа (в 1,5...4,0 раза), уплотненных циклической нагрузкой - в течение 38...70 суток на 0,007...0,019 МПа (в 1,1...1,8 раз), а после консолидации под статической нагрузкой 0,025...0,2 МПа - за 45... 135 суток на 0,002...0,018 МПа (в 1,1... 1,2 раза). Величина относительного упрочнения сС=(Сгаал-СттуСт1П тем меньше, чем ниже начальная влажность грунта. Экспериментально доказано, что абсолютное упрочнение ДС=Стах-Стш суглинка увеличивается с возрастанием его влажности (в диапазоне 16...33 %) до некоторого предела. Этот предел влажности для неуплотненных грунтов (стадия 1) равен 20,0 %, а для уплотненных механизмами грунтов (стадия 2) отвечает оптимальной влажности для данной удельной нагрузки Рц (для Рц=0,05 МПа - нормативное значение - 24,2 %, расчетное - 23,4 %; для Рц=0,3 МПа - нормативное значение 20,3 %, расчетное - 19,3 %). После статического уплотнения (стадия 3) аналогичные закономерности изменений АС и еС с уменьшением влажности тоже прослеживаются, но выражены менее отчетливо, в связи с чем этот предел можно указать в виде широкого интервала влажности сп 20,0 до 28,0 %.

Доказано на основе совместного анализа величин абсолютного и относительного упрочнения, что заметное тиксотропное упрочнение может происходить только в монтмориллонитовых глинах (бентонит) влажностью не менее границы раскатывания: на 0,012...0,022 МПа (в 1,8...4,0раза), а также в грунтах, уплотненных при оптимальной влажности механизмами с удельными нагрузками до 0,3 МПа: на 0,015...0,019 МПа (в 1,3...1,4 раза).

Таблица 2.

Характеристики тиксотропного упрочнения (ТУ) суглинка начальной влажности 18,0 % на стадиях 1, 2 и 3.

Нормативные значения Расчетные значения

Характеристика Циклическая нагрузка Стадия 3 при

Рц, МПа Рц=0,05 МПа

Стадия 1 Стадия 2 и статических

нагрузках

0 0,05 0,3 0^=0,025...0,2

МПа

Сцепление в начале ТУ 0.012 0,041 0,044 0.100

Спип, МПа 0,010 0,036 0,040 0,098

Сцепление после ТУ 0.018 0.046 0,050 0,105

Стах, МПа 0,015 0,040 0,046 0,103

Абсолютное ТУ 0.006 0.005 0,006 (ЦЮ5

ДС=Стах-Стш, МПа 0,005 0,004 0,006 0,005

Относительное ТУ 0.50 0.14 0.14 0.05

БС= ЛС/Ст1П 0,40 0,14 0,12 0,05

В грунтах оптимальной влажности и максимальной плотности по Проктору тиксотропных изменений не наблюдалось.

Установлено, что возведение оснований из глинистых грунтов широко практикуемой отсыпкой с неравномерным уплотнением приводит к тому, что величины сцепления одного и того же грунта (с показателями текучести ^=0-0,50) различаются в уплотненной и неуплотненной зонах насыпи в 1,5... 10,0 раз после отсыпки и в 1,2...4,5 раз после самопроизвольного упрочнения. Указанная неоднородность тем существеннее, чем больше влажность грунта. Разница в углах внутреннего трения уплотненных и неуплотненных грунтов составляет менее 3°. Это говорит о том, что несущая способность основания, не уплотненного в отдельных зонах, в частности, примыкающих к углам котлована, должна быть ниже несущей способности равномерно уплотненного основания. В связи с этим возникает необходимость в укреплении неуплотненных зон, размеры которых могут быть выявлены

11

путем контрольных определений плотности-влажности грунтов. Частным случаем такого закрепления могут быть аминокомплексные соединения (АКС), полученные Масленниковой И. С. Ею же обнаружено, что эти соединения нетоксичны, малорастворимы в воде, устойчивы при температуре до 100°С и экологически безопасны. Согласно данным исследований Масленниковой И.С., Кривоноговой Н.Ф., Щемелининой Е.И., 1...3 %-ные добавки АКС изменяют водопроницаемость, понижают влажность, сжимаемость и морозное пучение грунтов, повышают их сцепление.

Исследованы изменения тиксотропных свойств глинистых грунтов после введения в них добавок АКС (Ре804*2Ап). Выявлено, что АКС замедляют тиксотропный процесс и способствуют возрастанию его основных характеристик: абсолютного и относительного упрочнения. Так в омской глине, не обработанной АКС, тиксотропный процесс продолжался 35 суток, его абсолютная величина АС составила 0,015 МПа, а относительная величина еС - 1,36. В той же глине, обработанной 1%-ной добавкой АКС, г=57 суток, ДС=0,027 МПа, еС=1,85.

Экспериментально показано, что в неуплотненном грунте, обработанном АКС, и в грунте, уплотненном циклической нагрузкой 0,30,5 МПа, не обработанном АКС, в результате тиксотропного упрочнения примерно за один и тот же промежуток времени устанавливаются близкие значения сцепления С,^ (рис. 1). Этим обоснована возможность использования АКС для устранения прочностной неоднородности глинистых грунтов в основании, возведенном отсыпкой с неравномерным уплотнением

Следует отметить, что глина № 5 применялась в качестве материала для строительства дамб золоотвалов Омских ТЭЦ-2 и ТЭЦ-5. При проведении исследований моделировались условия работы насыпного основания под грунтовое сооружение. В связи с этим можно утверждать, что полученные результаты справедливы и для насыпных глинистых сооружений. Возведение дамб золоотвалов Омских ТЭЦ-2 и ТЭЦ-5 осуществлялось на некоторых участках отсыпкой с уплотнением только в центральной части.

С, МПа

0,04 0,035 0,03 0,025 0,02 0,015 0,01 0,005 0

,1»» «

01 ■ *

■

* *

- 1 —2

О 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 сутки

Рис.1. Влияние добавок АКС на тиксотропное увеличение сцепления С во времени I глины № 3.

Глина:

1 - неуплотненная; 2 - уплотненная циклической нагрузкой 0,5 МПа; 3 - неуплотненная, обработанная АКС

Для обоснования сокращения количества экспериментов по определению характеристик прочности при изучении тиксотропии в неуплотненных глинистых грунтах, использована зависимости. п=1/(Х»1р-У), позволяющая оценивать длительность тиксотропного упрочнения в грунте. Здесь: п - эмпирический показатель затухания тиксотропного упрочнения, введенный Новожиловым Г.Ф. (сутки/%); 1р - число пластичности грунта (%); X и У - коэффициенты, зависящие от вида грунта и показателя текучести (сутки/% и сутки).

Указанная зависимость получена по результатам исследований кинетики тиксотропного упрочнения 70-ти разновидностей неуплотненных водонасыщенных глинистых грунтов (табл. 3) с числами пластичности от 7,0 до 367,0%.

Продолжительность полного тиксотропного упрочнения (1, сутки) определится из выражения:

1 = К,/П

где К<, - коэффициент, характеризующий степень завершения q процесса.

При я=95 % К„=3,0.

Таблица 3.

Коэффициенты X (сутки/%) и У (сутки) р формуле n=l/(X*Ip-Y).

Наименование грунта Показатели текучести JL

0 0,25 1,00

Суглинки и глины с числами пластичности 1р=10,0...30,0 % Х=1,45 Y=8,60 Х=0,70 Y=4,00 Х=0,37 Y=8,20

Глины с 1р>45 % кроме монтмориллонитов с преобладанием катионов К, N3, П в обменном комплексе Формула не получена Х=0,10 У=5,00 Х=0,37 У=2,20

В третьей главе приводятся и анализируются результаты выполненных автором экспериментальных исследований по изменению физических и прочностных свойств глинистых грунтов оснований под действием попеременного увлажнения-высыхания. Изучены закономерности высыхания глинистых грунтов различного начального состояния при различных относительных упругостях Р/Р0 паров воды в воздухе: 20, 32, 55, 88 и 98 % (при t =18-20°С). Заданные величины Р/Р0 достигались в эксикаторах, на дне которых находились насыщенные растворы, соответственно, СаС12, СН3СООК, Ca(N03)2 , К2СЮ4 и 10%-ной H2SO4.

Полученные результаты свидетельствовали, что величина влажности малогидрофильных глинистых грунтов после усадки при низкой относительной упругости паров воды (кембрийской глины - при Р/Р0= 20 %, каолина - при Р/Р0= 32 %) не зависит от их начальной влажности.

Исследования физических и прочностных свойств грунтов при цикличном увлажнении-высыхании проводились на пастах бентонита, суглинка, кембрийской глины и каолина начальных консистенций, соответствующих JL =0; 0,25 и 0,50 и на пастах омских глин естественной влажности (глина № 3 - JL=0,33, глина № 5 - JL=0,44). Грунты испытывались в неуплотненном состоянии и после уплотнения циклическими нагрузками 0,05 и 0,3 МПа (бентонит и суглинок) или 0,3

и 0,5 МПа (омские глины). Кроме этого, все грунты, а также лессовидный суглинок из г. Алматы (табл. 1, № 7), исследовались при оптимальной влажности и максимальной плотности по Проктору.

Образцы подвергались сначала высушиванию, а затем циклическому увлажнению-высушиванию до прекращения изменений плотности-влажности от цикла к циклу. Предварительное высушивание, как уже отмечалось в работах Нгуен Нгок Бика, способствует существенному разуплотнению глин при последующих циклах увлажнения-высыхания. Увлажнение производилось в ванночках с водой, а высушивание - в эксикаторе с Р/Р0= 98 %. Каждое увлажнение или высушивание завершалось по достижении образцами постоянного веса и объема, т.е. до стабилизации набухания или усадки. После стабилизированной (при данной Р/Р0 и 0 усадки влага в образце распределяется равномерно и не возникают грубые ошибки при определении физико-механических характеристик. Полное набухание приводит к максимальному в условиях переменного влажностного режима снижению плотности и прочности грунтов. Допускались изменения веса не более 0,05 г за неделю, а изменения линейных размеров образцов - не более 0,01 мм/сутки. После каждого увлажнения или высыхания определялись показатели физических и прочностных свойств грунтов.

Прочностные свойства исследовались на приборе плоскостного среза ВСВ-25 после высыханий - по схеме медленного или быстрого сдвига, после увлажнений - по схеме быстрого сдвига, с тем же режимом приложения нагрузок, что и при исследовании тиксотропии в основании из глинистого грунта, возведенном отсыпкой с неравномерным уплотнением. Образцы изучаемых грунтов подвергались попеременному увлажнению-высыханию как сразу после перемешивания или циклического уплотнения (при минимальном сцеплении Сщт), так и после тиксотропии (при максимальном сцеплении Стах)-

Установлено, что после разового высыхания резко снижается влажность и повышается плотность и прочность глинистого грунта. Большему упрочнению при усадке подвергаются грунты большей начальной влажности. Показано, что при Р/Р0= 98 % сцепление неуплотненного суглинка (начальных ^ =0-0,50) увеличивается в

10,7...25,9 раз, а уплотненного удельной циклической нагрузкой 0,3 МПа - в 4,7...6,4 раз. В результате последующих циклов увлажнения-высыхания плотность и прочность грунтов снижается, а равновесная влажность постепенно повышается (без достижения начального значения) от цикла к циклу с убывающей интенсивностью. Показано, что чем ниже исходная влажность грунта, тем значительнее изменяются показатели его физических (кроме влажности) и прочностных свойств./ Эти изменения прекращались в исследованных грунтах после 4-6 циклов увлажнения-высыхания. После высыханий при меньшей относительной упругости водяного пара в воздухе происходят большие изменения влажности и меньшие изменения плотности и сцепления грунта от цикла к циклу. В зависимости от начальной влажности, плотность бентонита уменьшается после высыханий при Р/Р0= 98 % - на 0,05-0,34 г/см3, а после высыханий при Р/Р0= 55 % - на 0,01...0,25 г/см3: Величины сцепления после высыханий при Р/Р0= 55 % в 1,2...2,0 раза выше, чем при Р/Р0= 98 %. Величины углов внутреннего трения, согласно полученным данным, не зависят от Р/Р0.

Показано, что разница в величинах несущей способности грунта основания, полученных по результатам расчетов с использованием величин сцепления при Р/Р0= 32 % и 98 %, достигает 23,5 %.

Поскольку условия переменного влажностного режима в наибольшей степени сказываются на свойствах структурно-неустойчивых •грунтов, то в диссертации уделено много внимания лессовидным суглинкам. Проведены исследования сорбционной способности двух разновидностей лессовых грунтов (из пос. Иныльчек в Киргизстане.и из пос. Залесово в Алтайском крае). Выяснилось, что различия в величинах их удельной поверхности (19,7 м2/г для киргизского суглинка и 26,3 м2/г для алтайского суглинка) обусловлены тем, что в алтайском суглинке удельная поверхность мелкопылеватой и глинистой фракций выше, чем в киргизском. Доказано также, что в отличие от остальных глинистых грунтов, в просадочных лессовидных суглинках величина влажности, достигаемой после замачивания, может существенно зависеть от сохранности естественной структуры.

Выяснилось, что тиксотропия не оказывает влияния на изменение прочности грунтов при увлажнении-высыхании. Исключение

представляет бентонит. Тиксотропное упрочнение способствует повышению сцепления бентонита в процессе высыхания, происходящего после укладки в насыпь - на 0,017...0,025 МПа при Р/Р0= 98 % и на 0,009...0,012 МПа при Р/Рс=55 %. Этот дополнительный упрочняющий эффект обусловлен высокой гидрофильностью и тиксотропностью бентонита.

Установлено, что неоднородность физических и прочностных свойств глинистых грунтов в насыпи, возведенной отсыпкой с неравномерным уплотнением, при увлажнении-высыхании в большей степени проявляется в грунтах меньшей начальной влажности. Сцепление уплотненного грунта, в зависимости от исходной влажности (в интервале значений показателя текучести от 0 до 0,50), в 1,1...5,4 раза выше, а плотность на 0,05...0,16 г/см3 больше, чем неуплотненного. Обоснована возможность использования АКС для устранения указанной неоднородности.

В четвертой главе приводятся и анализируются результаты выполненных автором исследований влияния качества укладки глинистых грунтов в насыпное основание на изменение их физических и прочностных свойств при попеременном промораживании-оттаивании. Исследования проводились на примере онежского суглинка и пяти разновидностей глин (табл. 1) тех же начальных состояний, что и при изучении увлажнения-высыхания. Пасты в кольцах взвешивались и подвергались циклическому промораживанию-оттаиванию до прекращения видимых изменений плотности и прочности от цикла к циклу. Промораживание осуществлялось в морозильной камере или на улице в закрытой системе при температуре минус 2...4°С , а бентонита -при -5...8°С до затухания деформаций пучения, контролируемых мессурами. Температура промораживания образцов выбиралась на основе данных, полученных при исследованиях фазовых переходов в грунтах. Опаивание производилось в эксикаторе при температуре 17...20 °С.

Промораживание и оттаивание грунтов в закрытой системе иногда может происходить в основании при длительном отсутствии атмосферных осадков и других источников увлажнения. Омские глины исследовались и в условиях открытой системы, являющихся наиболее

реальными для работы оснований и сооружений. В экспериментах по промораживанию холод поступал к образцу сверху. Теплоизолирующим материалом служил пенопласт. В форму из пенопласта вставлялись ванночки из оргстекла для воды.

После каждого очередного процесса оттаивания сразу определялись основные физические и прочностные характеристики грунтов.

Прочностные свойства исследовались на срезном приборе ВСВ-25 по схеме быстрого и медленного сдвига с тем же режимом приложения нагрузок, что и при изучении тиксотропного упрочнения. С омскими глинами эксперименты проводились только по схеме быстрого сдвига. Чтобы оценить влияние тиксотропии на изменение прочности глинистых грунтов в условиях периодического воздействия отрицательных температур, образцы промораживались как сразу после перемешивания (неуплотненные) или циклического уплотнения, так и после завершения тиксотропного процесса.

Установлено, что глинистые грунты разуплотняются и разупрочняются от цикла к циклу с убывающей интенсивностью. Видимые изменения физических и прочностных свойств прекращались в исследованных грунтах после 3 (в условиях открытой системы 3-4) циклов промерзания-оттаивания.

Эксперименты показали, что тиксотропный процесс препятствует снижению величин сцепления грунтов в первом цикле промерзания-оттаивания и не оказывает влияния на изменение их прочности в ходе последующих циклов, т.к. при повторном промораживании уже существенно снижается вероятность столкновений частиц, благоприятствующих возникновению новых связей.

Показано, что неоднородность физических и прочностных свойств в насыпи, возведенной с неравномерным уплотнением, при попеременном промерзании-оттаивании в наибольшей степени проявляется в глинистых грунтах большей начальной влажности и при условии использования уплотняющих механизмов с большей удельной нагрузкой. В зависимости от указанных факторов, величины сцепления неуплотненного и уплотненного грунтов различаются на 0,003...0,023 МПа (в 2... 12 раз). Соответствующая разница в плотности составляет

0,05...0,24 г/см3 . Обоснована возможность использования АКС для устранения указанной неоднородности.

В табл. 4 приведены величины абсолютного ДС и относительного е С изменений сцепления грунтов в результате: тиксотропного упрочнения ДСТ= Стах - Стт, еСт = ДСт/Ст^; увлажнения-высыхания ДСВ= Стах-Св, е Св= ДСв/Сщах; промерзания-оттаивания ДС0=Стах- С0, еС0 = ДС„/С0.

Здесь Сп,;,,, Стах, СЕ и С0 - величины сцепления грунтов, соответственно, после отсыпки, после стабилизации прочности при тиксотропии, увлажнении-высыхании и промерзании-оттаивании.

При вычислении ДС,., ДСВ, ДС0, еСт, вСЕ и еС0 использовались расчетные значения Стах, Стщ, Св и С0, определенные по СНиП 2.02.0285. Нормативные значения Стах, Ст11Ь Св и С0 получены при обработке результатов плоских сдвигов, произведенных по медленной схеме (для омских глин - по быстрой схеме).

Табл. 4 включает данные по изменению сцепления грунтов, подвергнутых воздействию увлажнения-высыхания и промерзания-оттаивания после тиксотропного процесса. Показано, что при промерзании-оттаивании в условиях закрытой системы величины сцепления неуплотненных грунтов снижаются на 0,002...0,021 МПа (на 60...100 %), уплотненных циклической нагрузкой - на 0,010...0,041 МПа (на 47...86 %), а грунтов оптимальной влажности и максимальной плотности по Проктору - на 0,084...0,134 МПа (на 29...76 %). При промерзании-оттаивании в условиях открытой системы подток воды и льдовыделение при последующем протаивании способствует снижению величины сцепления грунта в 1,2...3,0 раза по сравнению с соответствующей величиной в условиях закрытой системы. Величины углов внутреннего трения глинистых грунтов при промерзании-оттаивании изменяются по сравнению с состоянием до замораживания следующим образом:

- в закрытой системе - на 1...30, как правило, в сторону уменьшения;

- в открытой системе уменьшаются в 1,2...2,5 раза.

Полученные результаты (табл. 4) свидетельствуют, что сцепление

глинистого грунта данного начального состояния снижается после

процессов промерзания-оттаивания в большей степени, чем после увлажнения-высыхания. Исключение представляет бентонит.

В пятой главе приводятся примеры использования результатов выполненных автором исследований в расчетах несущей способности основания строящегося жилого здания в г. Царское Село и устойчивости откосов глинистых дамб золоотвалов Омской ТЭЦ-2 с основанием из

Таблица 4.

Абсолютное АС и относительное еС изменения величин сцепления глинистых грунтов различной начальной влажности после тиксотропного

упрочнения ТУ, увлажнения-высыхания У-В и промерзания-оттаивания П-0 (подробные обозначения в тексте) (по данным расчетных значений начальной влажности и сцепления С)

Уо, Рц, ТУ У-В П-0

% МПа

В закрытой В открытой

системе системе

АСт, еС,. ДСв, МПа еСь АС0, еС0 АС0, еС0

МПа МПа МПа

1 2 3 4 5 6 Бентонит Суглинок 7 8 9 10

80,0 0 0,006 3.00 с.>с„ах 0.007 0.88

26,6 0,005 2,50 Св^Стах 0,006 0,86

0,05 0.012 1,00 С„>с:;их 0.015 0.63

0,009 0,53 0,006 0,14 0,013 0,73

63.9 0,05 0.017 1.70 .Ов^Отах 0,010 0.58

23,4 0,019 0,45 0,015 0,23 0,041 0,63

0,3 0.022 1.73 0.026 0.50 0.030 0.59

0,013 0,48 0,014 0,60 0,019 0,81

45,0 0,3 0.019 1,18 0.016 0.64 0.014 0.56

19,3 0,015 0,33 0,010 0,17 0,036 0,60

Продолжение табл. 4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

39,0 Станд. 0,005 0,02 0,148 0,62 0,084 0,34

16,2 \'ПЛ. 0 0 0,089 0,57 0,134 0,71

Глина № 3

Глина № 5.

31,5 0 0,013 1.36 С^Сшах 0,021 0,95 0,022 Стяу

23,4 0,010 0,59 С >С 0,020 0,80 0,023 0,92

0,5 0,016 0,72 Св^Спцх 0,023 0,65 0,027 029

0,009 0,27 с >с 0,023 0,61 0,026 0,68

27,3 0с 0.025 2,17 0,028 0,76 0,030

АКС

23,3 0,019 1,00 с >с 4 [Г 0,023 0,61 0,028 0,74

глины.

Ленточный фундамент строящегося жилого здания в г. Царское Село опирается на суглинок (\УР=14,0 %; \^ь=23,0 %) ненарушенного сложения. Глубина заложения фундамента 3,75 м, ширина подошвы 1,6 м. Закладка фундамента в котлован производилась при отрицательной температуре воздуха и суглинок подвергся процессам' промерзания-оттаивания.

Допускаемая нагрузка по подошве фундамента и несущая способность основания рассчитывались по формулам, приведенным в СНиП 2.02.01-83. Было установлено, что разупрочнение суглинка при промерзании-оттаивании котлована привело к снижению несущей способности основания на 38,0 %. На основе результатов выполненных расчетов было рекомендовано уменьшить среднее давление по подошве фундамента на 30,0 %. Данные расчетов показали также, что несущая способность насыпных оснований из суглинка снизится за счет промерзания-оттаивания на 54,0 % - в случае качественного уплотнения и на 62,0 % - в случае недостаточного уплотнения. При этом потребуется уменьшить среднее давление по подошве фундамента в первом случае -на 38,0 %, а во втором случае - на 52,0 %.

Среднее давление по подошве фундамента было решено снизить за счет использования для строительства дома материала с меньшей плотностью, чем предусмотрено по проекту.

Коэффициенты устойчивости (к5) откосов 5 метровых дамб юлоотвалов рассчитывались методом ВНИИГ-Терцаги в предположении круглоцилиндрических поверхностей обрушения, а после процессов промерзания-оттаивания - и по фиксированным плоскостям сдвига, разделяющим слои грунтов с различными физико-механическими свойствами.

Характеристики уплотненной глины № 3 (табл. 1) после промерзания-оттаивания (С1=0,010 МПа: ^ ф[=0,052; р|= 1,86 г/см3) использовались в расчетах устойчивости для назначения на основе полученных результатов крутизны откосов дамбы проектируемой 3-ей секции золоотвала Омской ТЭЦ-2 (основание - естественное). Было определено, что устойчивость дамбы с принятой крутизной откосов (т=2,0) снизится на 59,5 % (от к,=2,87 до к<=1,15) за счет изменений характеристик слагающей ее глины в условиях переменного температурно-влажностного режима.

На основе результатов расчетов, выполненных по методу плоских поверхностей сдвига, показано, что после промерзания-оттаивания откоса сооружения на максимально возможную глубину минимальный коэффициент устойчивости соответствует поверхности, проходящей по контакту основания и сооружения. Показано, что в случае возведения дамбы секции № 3 золоотвала Омской ТЭЦ-2 отсыпкой с неравномерным уплотнением ее устойчивость будет обеспечиваться только при существенном уположении откосов (от 1:2 до 1:7). В связи с этим было решено обеспечивать при укладке дамбы равномерное уплотнение и, по возможности, оптимальную влажность фунта (\¥01Л=22,! %).

Следует отметить, что на Омской ТЭЦ-2 образцы глины (табл. 1, №5) были взяты как из наружного откоса дамбы 1-го яруса наращивания, так и из карьера. Грунт, отобранный из карьера, в лабораторных условиях уплотнялся циклической нагрузкой 0,5 МПа и подвергался попеременному промерзанию-оттаиванию с подтоком влаги. По результатам сдвиговых опытов, проведенных на ВСВ-25, были получены практически одинаковые прочностные характеристики для глины, уплотненной и промороженной в образце и в теле насыпи.

Заключение

На основе результатов исследований физических и прочностных свойств глинистых грунтов оснований в реальных условиях их работы можно сформулировать следующие выводы:

1) Показано, что в условиях относительно постоянного температурно-влажностного режима тиксотропия играет малозначимую роль в изменении прочности насыпных глинистых грунтов. Заметное тиксотропное упрочнение (на 0,012...0,022 МПа - в 1,2...4.0 раза) может происходить только в монтмориллонитовых глинах влажностью не менее границы раскатывания, а также в грунтах, уплотненных при оптимальной влажности механизмами с удельными нагрузками до 0,3 МПа.

2) Тиксотропия препятствует снижению величины сцепления глинистых фунтов в первом цикле промерзания-оттаивания и только в бентоните способствует ее повышению в процессе высыхания - на 0.017...0,025 МПа при относительной упругости водяного пара в воздухе Р/Р0= 98 % и на 0,009...0,012 МПа при Р/Р0= 55 %.

3) Выявлена необходимость учета величины относительной упругости водяного пара в воздухе при проведении исследований физических и прочностных свойств глинистых грунтов оснований в условиях попеременного увлажнения-высыхания. Снижение Р/Р„ приводит к меньшим изменениям плотности и сцепления и к большим изменениям влажности грунта от цикла к циклу.

4) Величины сцепления глинистых грунтов исходных влажностей, соответствующих показателям текучести от 0 до 0.50, в неуплотненной зоне основания ниже, чем в уплотненной зоне: в 1,5... 10,0 раз после отсыпки, в 1,2...4,5 раз - после тиксотропного упрочнения, в 1,1.. 5.4 раз - после увлажнения-высыхания, в 2,0... 12,0 раз - после промерзания-оттаивания. Различия в каждом рассмотренном случае значительнее в грунтах большей начальной влажности и при условии использования уплотняющих механизмов с большей удельной нагрузкой. Показана возможность устранения отмеченной неоднородности посредством обработки неуплотненных грунтов аминокомплексными соединениями (АКС). Указанный метод целесообразно применять после экспериментальной проверки на объектах строительства, расположенных вблизи предприятий химической промышленности.

5) Выявлена обратно пропорциональная зависимость между показателем затухания тиксогропного упрочнения и числом пластичности,

позволяющая оценивать продолжительность тиксотропного процесса в неуплотненном грунте по его числу пластичности, и. тем самым, значительно сокращать объем экспериментальных работ.

6) На примере жилого здания в г. Царское Село установлено, что разупрочнение суглинка при промерзании-оттаивании котлована привело к снижению несущей способности основания на 38,0 %. Было рекомендовано уменьшить среднее давлен^ по подошве фундамента на 30,0 %, в частности, за счет использования для строительства дома материала с меньшей плотностью, чем предусмотрено по проекту. Определено, что несущая способность насыпных оснований из суглинка снизится за счет промерзания-оттаивания, в случае качественного уплотнения - на 54,0 %, а в случае недостаточного уплотнения - на 62.0 %. При этом потребуется уменьшить среднее давление по подошве фундамента в первом случае - на 38,0 %, а во втором случае - на 52,0 %.

7). На примере расчета ограждающей золоотвал Омской ТЭЦ-2 глинистой дамбы высотой 5 м и крутизной откосов 1:2 показано, что изменения характеристик грунта в результате воздействия на него переменного температурно-влажностного режима приводят к снижению коэффициентов устойчивости к., откосов дамбы примерно на 60 % (от к5=2,87 до к5=1.15). При этом минимальный коэффициент устойчивости соответствует поверхности, проходящей по контакту естественного глинистого основания и дамбы. По данным расчетов определено, что в случае недостаточно качественного уплотнения грунта в сооружении, которое часто имеет место в строительной практике, для обеспечения к5=1,15 потребуется дальнейшее существенное уположение откосов дамбы (от 1:2 до 1:7).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. О сорбции парообразной воды глинистыми грунтами различного минералогического состава//Вестник ЛГУ. 1985.-№ 14.-с.26-31 (соавтор М.П. Лысенко).

2. О зависимости капиллярно-конденсационного гистерезиса глинистых грунтов от их минерального состава, начальной влажности и

относительной упругости паров воды // Вестник ЛГУ.-1986.-Сер. 7.-Вып. 4.-С.86-90 (соавтор М.П. Лысенко).

3. К вопросу о капиллярно-конденсационном гистерезисе лессовых пород //Вестник ЛГУ.-1988.-Сер. 7.-Вып. 3.-С.83-86 (соавтор М.П. Лысенко).

4. Некоторые данные о структурном упрочнении глинистых грунтов разного минералогического состава // Известия ВНИИГ.-Т.207.-1988.-с.80-84 (соавтор М.П. Лысенко).

5. О новых количественных закономерностях тиксотропного упрочнения неуплотненных водонасьпценных глинистых грунтов // Известия ВНИИГ.-Т.216.-1989.-С.75-79.

6. Влияние аминокомплексных соединений на тиксотропное упрочнение грунтов // Вестник ЛГУ.-1991.-Сер. 7.-Вып. 4-С.27-33 (соавторы И.С. Масленникова, М.П. Лысенко).

7. Изменения характеристик прочности глинистых грунтов дамб золоотвалов при тиксотропии и промерзании-оттаивании. Депонент в АО "Информэнерго" № 3447-эн 97 10.07.97.