Классифицирование торфов по чувствительности к механическим техногенным воздействиям

Abstract

Актуальность. Проблемы, связанные с ухудшением несущей способности торфяных грунтов в результате техногенных воздействий, весьма актуальны при обустройстве объектов нефтегазовой отрасли на заболоченных территориях Западной Сибири. Отдельно взятые классификации по недренированной прочности и чувствительности не раскрывают особенностей поведения слабых грунтов в основании сооружений, поэтому в работе предлагается иная схема их классификации, позволяющая оценить изменение физико-механических свойств при нарушении их естественной структуры в ходе инженерно-геологических изысканий. Цель: классифицирование торфов территорий Томской, Новосибирской и Омской областей по показателям недренированной прочности и чувствительности к механическим техногенным воздействиям. Объект: торфяные грунты Западной Сибири. Методы исследования в соответствии с действующими стандартами включали лабораторные методы определения зольности, влажности, степени разложения, полевые испытания для определения недренированной прочности и коэффициента чувствительности грунтов; полученная информация проанализирована в программных комплексах Excel и Statistica. Результаты. Проведен обзор отечественных и зарубежных классификаций по показателю чувствительности грунтов, а также методов определения применяемых для его расчета характеристик; предложена схема классифицирования изменения прочностных показателей при механических воздействиях на торфяные грунты. Приведены результаты экспериментальных данных полевых и лабораторных исследований физико-механических свойств наиболее распространенных видов торфа, оценена их изменчивость после техногенных воздействий по предложенной схеме на примерах известных классификаций, применяемых при строительстве дорог, трубопроводов и для прогноза проходимости техники по болотным массивам. Рекомендована сфера применения предложенной схемы - инженерно-геологические изыскания для проектирования, строительства, ремонта и реконструкции сооружений

Relevance. The problems associated with the weakening of the bearing capacity of peat soils because of technogenic impacts are very relevant in the development of oil and gas industry facilities in the wetlands of Western Siberia. Separately taken classifications according to undrained strength and sensitivity do not reveal the peculiarities of the behavior of weak soils at the base of structures. Therefore, the authors have proposed a different scheme of their classification. It allows assessing the change in physical and mechanical properties when their natural structure is violated during engineering and geological surveys. Aim. Peat classification in the territories of Tomsk, Novosibirsk and Omsk regions according to indicators of undrained strength and sensitivity to mechanical technogenic impacts. Object. Peat soils of Western Siberia. Methods. In accordance with current standards, the research methods included the laboratory methods for determining ash content, humidity, degree of decomposition, field tests to determine the undrained strength and sensitivity coefficient of soils, the information obtained was analyzed in Excel and Statistica software packages. Results. The authors have carried out the review of Russian and foreign classifications in terms of soil sensitivity, as well as methods for determining the characteristics used to calculate it and proposed a classification scheme for changes in strength indicators under mechanical influences on peat soils. The article presents the results of experimental data from field and laboratory studies of the physico-mechanical properties of the most common types of peat, their variability after technogenic impacts is estimated according to the proposed scheme using examples of well-known classifications used in the construction of roads, pipelines and for predicting vehicle crosscountry ability in swampy areas. The scope of application of the proposed scheme - engineering geological survey for the design, construction, repair and reconstruction of structures - is recommended