авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 |

Прогнозы и моделирование влияния технологии городского строительства на подтопление и дренирование территорий

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

СОЛОГАЕВ Валерий Иванович ПРОГНОЗЫ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ГОРОДСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА НА ПОДТОПЛЕНИЕ И ДРЕНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИЙ 05.23.08 — технология и организация строительства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Омск 2002

Работа выполнена в Сибирской государственной автомобильно дорожной академии (СибАДИ).

Научные консультанты:

доктор технических наук, профессор |А.Ж. Муфтахов доктор технических наук, профессор Д.Г. Одинцов

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ю.А. Попов доктор технических наук, профессор Н.П. Куранов доктор технических наук, профессор В.Н. Шестаков

Ведущая организация:

территориальный проектный институт ОАО Омскгражданпроект.

Защита состоится « 13 » ИЮНЯ 2002 г. в 10-00 часов на заседании Диссертационного совета ВАК РФ Д 212.250.01 при Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии по адресу:

644080, Омск, проспект Мира, 5, СибАДИ (1-й корпус), актовый зал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СибАДИ.

Авто ое* ММ г Ваш] писями I ционног 1Я)-Ш Ученый доктор професс к /

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы обусловлена отсутствием технологического подхода при разработке защиты от подтопления в городском строительст ве. Технология строительства, связанная с плотной застройкой, обилием подземных коммуникаций, комплексной реконструкцией городов, освое нием неудобных земель, усложняется проблемой подтопления городов подземными водами естественного и техногенного происхождения. Осо бенно подвержены подтоплению города со слабопроницаемыми водонос ными осадочными породами четвертичного происхождения при близком залегании водоупоров с грунтовыми водами малой мощности.

Строящиеся здания и сооружения вторгаются в геологическую среду города. При этом под влиянием различных технологий строительства мо жет происходить образование новых техногенных горизонтов подземных вод малой мощности: верховодки и грунтовых вод. Влияние технологии городского строительства (ТГС) на подтопление и дренирование террито рий имеет действие и последействие: техногенное подтопление начинается в ходе строительства и продолжается при эксплуатации городских терри торий.

Влияние технологии строительства на изменения гидрогеологии города связано не только с образованием техногенных подземных вод. Техноло гия строительства изменяет фильтрационные свойства оснований зданий и сооружений в процессе строительства и дальнейшей эксплуатации. В грун товых водах малой мощности техногенные изменения проницаемости ос нований особенно сильно влияют на подтопление. Заглубленные сооруже ния, фундаменты и уплотненные грунты создают барражный эффект пло тин для потоков подземных вод.

Методы и методики прогноза и моделирования влияния ТГС на подто пление и дренирование территорий требуют разработки с учетом услож няющих техногенных факторов: малой мощности фунтовых вод, измене ния проницаемости фунтов оснований зданий и сооружений, изменения водного баланса системы «фунтовые воды — зона аэрации — атмосфера» (инфильтрация и испарение).

Цель работы. Диссертация посвящена разработке и развитию техноло гического подхода к защите от подтопления путем создания методов и ме тодик прогнозов и моделирования влиян те льет ва на подтопление и дренирование Основная идея исследования состоит де к защите от подтопления в городско] представить в виде структурной схемы (р Конечная цель Рис. Технологический подход к защите от подтопления в городском строительстве (структурная схема основной идеи исследования) Задачи исследования:

1) анализ, уточнение и совершенствование существующих подходов, методов, методик и критериев прогнозов и моделирования влияния ТГС на подтопление и дренирование территорий;

2) разработка технологического подхода к защите от подтопления с классификацией технологий городского строительства, существенно влияющих на подтопление и дренирование территорий;

3) разработка новых методов и методик решения задач фильтрации грунтовых вод малой мощности в нелинейной гидравлической постановке, с учетом изменения проницаемости грунтов оснований, с уточнением эле ментов водного баланса подземных вод для прогнозов влияния ТГС на подтопление и дренирование территорий;

4) разработка нового метода моделирования влияния ТГС на подтоп ление и дренирование территорий;

5) внедрение и производственная апробация научных результатов.

Объект исследования: система объектов городского строительства, технология которых существенно влияет на подтопление и дренирование территорий.

Предмет исследования: влияние ТГС на процессы фильтрации подзем ных вод, вызывающие подтопление и дренирование территории.

Методы исследований:

а) новые теоретические методы автора:

автомодельных движений с численным моделированием (АДЧМ), ин формационная технология моделирования в электронных таблицах (МЭТ);

б) классические теоретические методы:

интегральных преобразований дифференциальных уравнений фильт рации, асимптотических приближений, интегрального баланса, конформ ных отображений, фрагментов, фильтрационных сопротивлений и после довательной смены стационарных состояний;

в) эксперимент численный, физический, натурные обследования.



Достоверность результатов теоретических исследований автора под тверждена их многократными проверками с помощью численного экспе римента, натурными обследованиями объектов защиты от подтопления и обеспечена применением математического анализа в качестве основного инструмента исследований.

Научная новизна:

— впервые разработан технологический подход к защите от подтопле ния в городском строительстве;

— впервые разработаны методы и методики прогнозов влияния ТГС на подтопление и дренирование территорий с учетом усложняющих фак торов: малой мощности грунтовых вод, техногенных изменений прони цаемости грунтов оснований, водного баланса подземных вод застройки (инфильтрация и испарение);

— впервые разработана информационная технология компьютерного моделирования в электронных таблицах (МЭТ) стационарных и нестацио нарных процессов фильтрации воды, воздуха, влаготеплопереноса, элек троосмоса, консолидации фунтов при определении влияния технологии городского строительства на подтопление и дренирование территорий.

На защиту выносятся:

— технологический подход автора к защите от подтопления в город ском строительстве;

— авторские методы и методики аналитических прогнозов влияния ТГС на подтопление и дренирование территорий;

— авторские методы и методики компьютерного моделирования влия ния ТГС на подтопление и дренирование территорий.

Практическая значимость работы:

Технологический подход, методы и методики автора позволяют досто верно выполнять прогнозы и моделирование влияния ТГС на подтопление и дренирование территорий, что существенно повышает надежность раз работки и реализации защиты от подтопления в городском строительстве.

Практическая реализация работы.

Методы и методики автора внедрены при разработке защиты от подто пления объектов городского строительства. Результаты работы по про грамме ГКНТ СССР 0.85.01 задание 08.06 вошли в справочное пособие к СНиП [11], получили всесоюзное внедрение. В 1992-1994 гг. автором про ведены научно-исследовательские работы по защите от подтопления круп ного народно-хозяйственного объекта строительства — Омского метропо литена и прилегающей территории. Они проведены в составе утвержден ной программы инженерной защиты территории г. Омска от подтопления.

Научные разработки, методы и методики автора использованы:

— территориальным проектным институтом ОАО «Омскгражданпро ект» при разработке технико-экономического обоснования (ТЭО) защиты от подтопления г. Омска в 1995-1996 гг.;

— трестом инженерно-строительных изысканий ОАО «ОмскТИСИЗ» при гидро1-еологических изысканиях для зашиты от подтопления населен ных пунктов Омской области и при разработке компьютерных геоинфор мационных систем г. Омска;

— в учебном процессе вуза. Авторский курс [24] «Защита от подтоп ления в городском строительстве» внедрен в учебный процесс СибАДИ с февраля 1999 г. по специальности «Городское строительство и хозяйство (ГСХ)» факультета промышленного и гражданского строительства (ПГС);

— в региональном центре повышения квалификации РЦПК СибАДИ (послевузовское образование). С 1999 г. автор проводит ежемесячные лек ционные занятия по защите от подтопления в городском строительстве для специалистов-производственников Сибирского региона.

— в системе дистанционного образования через Internet. С мая 2000 г.

авторский курс дистанционного обучения «Защита от подтопления в го родском строительстве» размещен на Internet-сайтс СибАДИ.

Апробация работы.

Результаты исследований докладывались и обсуждались в Москве в 1987 г. на III Всесоюзном семинаре «Современные проблемы инженерной геологии и гидрогеологии городов и городских агломераций» при Акаде мии Наук СССР [6]. С 1988 по 1999 гт. — на ежегодных научно технических конференциях СибАДИ, в некоторые годы по 2-3 доклада.

Доклады автора состоялись на совместной научной конференции Омского областного Совета Всероссийского общества охраны природы, Омского отдела Географического общества СССР, ОмСХИ и СибАДИ «Природа и экономика Омской области» [7], всероссийской международной научно технической конференции «Автомобильные дорога Сибири» [13], между народной научно-технической конференции «Город и транспорт» [14], ме ждународной научной конференции «Роль России в развитии экологии на пороге XXI века» [15], II международной научно-технической конферен ции «Автомобильные дороги Сибири» [16].

Личный вклад автора.

Все результаты, приведенные в диссертации, имеющие научную но визну, получены лично автором. Автор сформулировал основную цель ис следования, разработал технологический подход при защите от подтопле ния, выполнил теоретические, экспериментальные и натурные исследова ния, внедрил их результаты в производство и учебный процесс.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 25 работ [1-25]. В их числе моно графия [25], содержащая основные результаты работы, справочное посо бие к СНиП [11] с участием автора в разделах 2—5, учебное пособие [24], статьи в центральных журналах [9, 12], научных сборниках [2-5, 17-23], тезисы докладов на всесоюзных и международных научно-технических конференциях [6, 7, 13-16], депонированные работы [1, 8].

Структура и содержание работы.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключительных выводов и рекомендаций, списка литературы из 364 наименований и приложений. Ра бота содержит 328 страниц основного текста, 7 таблиц, 81 рисунок. При ложения размещены на 28 страницах.

Благодарности.

Автор выражает признательность всем коллегам по работе из СибАДИ, ВНИИ ВОДГЕО, государственных, научно-исследовательских, строитель ных, проектных, изыскательских и природоохранных организаций, кото рые оказали помощь и поддержку в работе. Обсуждение результатов рабо ты, а подчас и дискуссии были весьма полезны и направлены на улучше ние ее качества.

Глубокую благодарность автор приносит своему первому научному руководителю и консультанту Ахмету Жаляевичу Муфтахову, прививше му интерес к теории фильтрации в стенах ВНИИ ВОДГЕО, и другому сво ему консультанту Дмитрию Григорьевичу Одинцову, направлявшему ав тора но технологии строительства в стенах СибАДИ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведены краткие сведения об актуальности, цели, зада чах, объекте, предмете, методах исследований, достоверности, научной новизне и практической значимости представленной работы.

Глава 1. Технология городского строительства и проблема подтопления Основной целью технологии городского строительства (ТГС) является комплексная застройка и благоустройство территорий городов, возведение зданий и сооружений. Проблема подтопления городов подземными водами препятствует этой цели, поэтому автор предлагает, чтобы помимо основ ной цели ТГС попутно реализовала и защиту от подтопления.

Этот новый технологический подход в городском строительстве состо ит в определении путем прогнозов и моделирования влияния ТГС на под топление и дренирование территорий с целью защиты от подтопления (см.

рис. 1). При этом на основе теории фильтрации, осуществляя аналитиче ские прогнозы, а затем компьютерное моделирование с учетом усложняю щих факторов (малой мощности грунтовых вод, техногенных изменений проницаемости фунтов оснований и т.д.) определяют влияние ТГС, затем выбором соответствующей технологии строительства реализуют на прак тике защиту от подтопления подземными водами.

Разновидности ТГС, влияющие на подтопление и дренирование терри торий, классифицированы автором в табличной форме (табл.).

Составлению данной классификации предшествовали многолетние ис следования автора Г1-25] путем аналитических прогнозов, физического, аналогового и численного моделирования фильтрации подземных вод на застраиваемых территориях, проведения лабораторных опытов и экспери ментов, натурных обследований многочисленных подтопленных объектов городского строительства (действие и последействие ТГС).

Базовым объектом авторских исследований выбран один из крупней ших городов Сибири — г. Омск. В городе интенсивно ведется строитель ство в условиях подтопленных и потенциально подтопляемых территорий (последний термин принадлежит Е.С. Дзекцеру, 1982). В Омске представ лены большинство факторов, усложняющих прогнозы и моделирование влияния ТГС на подтопление и дренирование: грунтовые воды малой мощности, близкие водоупоры, слабопроницаемые водоносные фунты и др. Город имеет большой опыт применения гидронамыва, устройства свайных фундаментов. Начато строительство метро мелкого заложения.

Классификация технологий городского строительства, влияющих на подтопление и дренирование территорий Разновидность Территория (степень подтопления) технологии Подтопленная Потенциально подтопляемая строительства Подтопление Дренирование Подтопление Дренирование 1 3 2 I. Цикл инженерной подготовки территорий Гндронамыв Сильное Слабое Сильное Слабое Возведение дамб Нет влияния Слабое Слабое Нет влияния Устройство дренажа Нет влияния Нет влияния Сильное Сальное Вертикальная планировка Среднее Слабое Среднее Слабое II. Нулевой 1 подземный) иикл строительства зданий и сооружений Открытые выемки грунта Среднее Среднее Среднее Среднее Водоотлив Слабое Сильное Не действу ет Не действу ет Слабое Водопониженис Сильное Не действует Не действует Нет влияния Устройство дренажа Сильное Нет влияния Сильное Щитовая проходка Среднее Слабое Среднее Слабое Устройство свайных фундаментов Среднее Нет влияния Среднее Нет влияния Устройство сплош Нет влияния ных фундаментов Среднее Среднее Нет влияния Устройство ленточ ных фундаментов Нет влияния Среднее Her влияния Среднее Усгройство отдель ных фундаментов Слабое Нет влияния Слабое Нет влияния Устройство Нет влияния Нет влияния Сильное Сильное подпорных стенок Слабое Среднее Слабое Строительство до- Среднее 1 рог Среднее Нет влияния Среднее Нет влияния «Стены в гру нте» Нет влияния Слабое Нет влияния Устройство шпунта Слабое Свайное крепление Слабое Нет влияния грунта Слабое Нет влияния Нет влияния Среднее Среднее Нет влияния Устройство гидро изоляции Уплотнение Нет влияния Среднее Среднее Нет влияния грунта Обратные Нет влияния Среднее Нет влияния Среднее засыпки III. Надземный цикл строительства зданий и сооружений Возведение надзем Нет влияния Слабое Нет влияния ных Слабое частей зданий Устройство Нет влияния Слабое Слабое Нет влияния озеленения Примечание. Под влиянием ТГС понимается изменение естественного УПВ: сильное (2-10 м);

среднее (0,1-2 м);

слабое (0,01-0,1 mV нет влияния (менее 0,01 м).

Показателями влияния ТГС на подтопление и дренирование террито рии является изменение уровня подземных вод (УПВ) относительно норм осушения для соответствующих функциональных зон города, регламенти рованных СНиП 2.06.15-85 «Инженерная защита территории от затопления и подтопления». Повышающийся УПВ вызывает подтопление, понижаю щийся — дренирование.

Количественно эти показатели могут быть спрогнозированы аналити ческими методами и моделированием на основе теории фильтрации под земных вод (см. рис. 1). Поэтому теория фильтрации является научной ба зой для определения влияния ТГС на подтопление и дренирование терри торий и для достижения практической цели — защиты от подтопления.

Известны несколько методологических подходов к разработке защиты от подтопления подземными водами.

1. Естественно-гидрогеологический подход. Прогнозы и моделирова ние связаны с общей и мелиоративной гидрогеологией. В рамках этого подхода научные работы опубликовали С.Ф. Аверьянов, В.А. Барон, Ф.М. Бочевер, Д.М. Кац, Н.Н. Лапшин, В.А. Мироненко, П.Я. Полубари нова-Кочина, Г.А. Разумов, В.К. Рудаков, B.C. Усенко, В.М. Шестаков, Ц.Н. Шкинкис, Д.Ф. Шульгин и др.

2. Техногенно-гидрогеологический подход (С.К. Абрамов, В.Е. Анпи лов, В.И. Аравин, Н.Н. Веригин, Н.П. Куранов, А.Ж. Муфтахов, В.П. Не дрига, С.Н. Нумеров, А.В. Романов, B.C. Саркисян, А Л. Шевчик, Б.С. Шержуков и др.).

3. Градостроительный подход (Б.М. Дегтярев, П.В. Радищев и др.).

4. Вероятностно-статистический подход (М.В. Болгов, Е.С. Дзекцер, В.Ф. Писаренко, С.П. Поздняков и др.).

Предлагаемый автором технологический подход к защите от подтоп ления территорий городов дополняет перечисленные известные подходы.

Проанализируем в качестве примера известную технологию повыше ния отметок территорий путем гидронамыва (Ю.А. Попов, Д.В. Рощупкин, Т.К. Пеняскин, 1982). С точки зрения исследуемой темы эта технология сильно влияет на подтопление территорий (см. табл.). Водонасыщенная пульпа на площадке гидронамыва отдает часть воды в подстилающий грунт, другая часть уходит в горизонтальном направлении за счет боковой фильтрации и третья часть — испаряется в атмосферу. Для ускорения про цесса консолидации грунта намыва прибегают к его дренированию. По этому данная технология кроме гидравлических расчетов движения пуль пы обязательно должна учитывать процессы фильтрации воды. Достоверно это может быть определено лишь путем прогноза и моделирования доста точно сложных физических процессов.

Далее в главе рассмотрено иодтопление в городском строительстве и нормы осушения. Представлен очерк по гидрогеологии, климату и подтоп лению городов, причины, источники и последствия подтопления застрой ки. Изложены методы защиты от подтопления с классификациями по раз личным признакам. Рассмотрены активные средства защиты от подтопле ния в технологии городского строительства: водоотлив, водопонижение и дренаж.

Обзор публикаций показал, что в существующей методологии прогно зов подтопления и дренирования у различных авторов отсутствует какой либо учет влияния технологаи шродского строительства. С большой сте пенью условности к данной тематике можно отнести отдельные работы А.Ж. Муфтахова, В.К. Рудакова, В.П. Пилатовского, B.C. Спорышева, Г. Шнейдера, Р.Г. Поупа и К.С. Хоу — они посвящены изучению неодно родных в плане водоносных пластов. Существующие методики фильтра ционных расчетов при малой мощности грунтовых вод и в первоначально необводненных грунтах П.Я. Полубариновой-Кочиной, Г.И. Баренблатта, Н.Н. Веригина, охватывают не все важные случаи подтопления и дрени рования. Например, неизвестно точное решение о радиальном растекании языка по водоупору в необводненных грунтах, а также другие случаи, ко торые рассмотрены в нашей работе.





Разработанная автором классификация разновидностей технологий го родского строительства (ТГС), влияющих на подтопление и дренирование территорий (см. табл.) позволяет сделать выводы:

1) каждая выделенная разновидность ТГС вносит вполне определен ный вклад в подтопление или дренирование территории;

2) наибольшее влияние на подтопление или дренирование территорий городов оказывают технологии цикла инженерной подготовки и нулевого (подземного) цикла строительства;

3) общая тенденция влияния ТГС направлена в сторону процессов под топления, нежели дренирования, поэтому необходимо усиливать защиту от подтопления в городском строительстве технологиями, активно влияющи ми на дренирование территорий: водоотливом, водопонижением и особен но дренажем, как наиболее надежным техническим средством.

Главным результатом 1-й главы является постановка нового техноло гического подхода к защите от подтопления в городском строительстве.

Доказана достаточная актуальность разработки методов и методик прогно зов и моделирования влияния технологии городского строительства на подтопление и дренирование территорий, предпринятое в нашей работе.

Это определило цель и постановку задач диссертационного исследования.

Глава 2. Теоретические обоснования прогнозов и моделирования влияния технологии городского строительства на подтопление и дренирование территорий Цель исследований определена выше в обшей характеристике работы.

Она неразрывно связана с главной практической целью защиты от подтоп ления при строительстве, состоящей в обеспечении положения уровня под земных вод (УПВ) не менее норм осушения, регламентированных дейст вующими СНиПами. Для подвалов строящихся зданий пониженный УПВ должен находиться ниже отметки пола подвала не менее 0,5 метра. В строительных выемках и выработках требуемое понижение УПВ должно приниматься с учетом времени аварийного отключения систем водоотлива и водопонижения, из условий исключения прорывов напорных вод и обес печения устойчивости прилегающих грунтов. Главная практическая цель даёт чёткий ориентир для прогноза и моделирования УПВ при определе нии влияния технологии городского строительства (ТГС). Кроме того, на ходят притоки подземных вод в котлованы, траншеи, системы водоотлива, водопонижения и дренажа. Дополнительно оценивают негативные послед ствия ТГС при подтоплении и дренировании территории застройки, на пример, барражный эффект от влияния разных ТГС. Перечисленные прак тические цели можно обосновать лишь с помощью законов движения жид кости и газа в пористых средах — теории фильтрации.

Далее в главе приведен краткий обзор закономерностей фильтрации воды, воздуха, фильтрационной консолидации грунтов, влаготеплоперено са, электроосмоса, их дифференциальных уравнений движения. Они необ ходимы как основа для аналитических прогнозов и моделирования влия ния ТГС на подтопление и дренирование территорий (см. гл. 3-5).

Большинство фильтрационных потоков происходит в ламинарном ре жиме (В.И. Аравин, С.Н. Нумеров, 1953). Такие потоки достаточно точно описываются эмпирическим законом Дарси. Например, все расчётные формулы фильтрации в справочном пособии к СНиП [11] основаны на за коне Дарси. Многолетние лабораторные опыты В.М. Павилонского (ВНИИ ВОДГЕО) с разнообразными глинистыми грунтами (1964—1987) показали, что закон Дарси соблюдается даже в глинах, а начальный градиент напора отсутствует. Известный австралийский геолог Р.Е. Чепмен (R.E. Chapman, 1983), ссылаясь на работы Х.В. Олсена (H.W. Olsen, 1965-1966), пришел к тем же выводам, что и В.М. Павилонский.

Упомянутые авторы сошлись на мнении, что закон Дарси не имеет нижнего предела, то есть он действителен для любых глинистых и песча ных грунтов. Верхний предел закона Дарси (турбулентность) имеет место для крупнообломочных материалов и грунтов (В.И. Аравин и С.Н. Нуме ров, 1953). В нашей работе рассмотрены фильтрационные процессы в пре делах применимости закона Дарси в песчаных, глинистых грунтах и ис кусственных материалах.

Основные теории, применяемые для фильтрационных прогнозов и мо делирования (Я. Бэр, П.Я. Полубаринова-Кочина, М.И. Швидлер и др.):

— гидравлическая (линеаризованная и нелинеаризованная);

— гидродинамическая (двух- и трехмерные профильные задачи);

— статистическая.

Порядок их размещения в перечне соответствует частоте применения в существующей практике проектирования защиты от подтопления в город ском строительстве. Наиболее применимой вследствие ее простоты явля ется гидравлическая линеаризованная теория фильтрации, но по исследо ваниям автора она может приводить к погрешностям до нескольких сотен процентов в грунтовых водах малой мощности [25]. Поэтому для прогно зирования влияния ТГС по теме исследований потребовалось критериаль но разграничить области применения линеаризованной и нелинеаризован ной гидравлической теории фильтрации (по Буссинеску).

Автор уточнил критерий С.Ф. Аверьянова (1956, 1982) по линеариза ции уравнения Буссинеска для грунтовых вод [25]:

1) при обеспечении фильтрационного расчета с погрешностью не более 5 % линеаризованные гидравлические решения можно применять, если ДА/А е ^0,1;

(1) 2) при ошибке расчета не более 10 % критерий:

ДА/Ае 0,25, (2) где ДА — возмущение УГВ при подтоплении, водоотливе, водопонижении или дренировании;

Ае — естественная мощность грунтовых вод.

Дополнительные исследования автора с помощью численного модели рования (по его методу МЭТ) фильтрации фунтовых вод со свободной по верхностью позволили найти новый критерий линеаризации:

А с / 0,01, (3) согласно которому уравнение Буссинеска можно линеаризовать при лю бых соотношениях ДА/Ас. Здесь — характерный размер области фильтра ции.

Автором разработан новый метод автомодельных движений в сочета нии с численным моделированием — метод АДЧМ [25]. Метод позволяет получать точные гидравлические решения нелинейного уравнения фильт рации грунтовых вод. Достоверность метода проверена на решении одно мерной задачи П.Я. Полубариновой-Кочиной о длине языка подтопления в первоначально необводненном фунте при плоскопараллельной фильтра ции по горизонтальному водоупору (1952). Формула, полученная нашим методом АДЧМ, полностью совпала с формулой П.Я. Полубариновой Кочиной LB = 1,616 (*Яо//ц)1/2, (4) где к — коэффициент фильтрации фунта;

HQ — постоянный напор в ис точнике подтопления;

t — время;

/i — недостаток (дефицит) насыщения фунта.

Обоснование нашего метода АДЧМ показано на классической задаче П Л. Полубариновой-Кочиной, следуя вначале ходу ее рассуждений, а за тем сделав свои выкладки.

Исходное нелинейное гидравлическое (по Буссинеску) дифференци альное уравнение нестационарной фильтрации языка подтопления при плоскопараллельном движении воды в частных производных имеет вид к_д_ дН_ (5) /и дх dt* дх ) \ где Н— напор и мощность фунтовых вод;

остальное оговорено выше.

Граничное условие слева при х=0 выражает постоянство напора в вы тянутом источнике подтопления:

я(0, о = я0. (6) Другое фаничнос условие с постоянным нулевым напором ставим на движущемся фронте языка подтопления справа при х — Ь я з в виде H(Ln, I) = 0. (7) Первоначально фунт не обводнен. Начальное условие при любом х имеет вид //(*, 0) = 0. (8) Введем две подстановки (безразмерные переменные):

и=н/н0- (9) Величину можно назвать автомодельной переменной.

Тогда уравнение (5) преобразуется в обыкновенное дифференциальное уравнение d2U2 Л ^+ = 0, ПП которое можно переписать в развернутом виде так:

ULT + (1Г)2 + = 0, (12) где штрихом и двумя штрихами обозначены для краткости письма соот ветственно первая и вторая производные U по Если в (12) положить U = 0, то считая U" * эо, имеем U'(U'+& = 0, откуда, если U' * 0, получается U+ 0.

В точке = С имеется пересечение интегральной кривой с абсциссой, то есть / = 0, /' = - С.

Далее П.Я. Полубаринова-Кочина нашла решение уравнения (12) в ви де ряда, разложив U по степеням разности - С, откуда определила коэф фициент С = 1,143.

Из (10) при X = я з и = С П.Я. Полубаринова-Кочина вывела длину языка подтопления в виде (4), ставшем классической формулой теории фильтрации и неоднократно цитированной различными отечественными и зарубежными авторами.

Мы находим С по-своему, объединив численное моделирование языка грунтовых вод и аналитику, для чего переписываем (11) в конечных разно стях в виде {А4) 2 2Д Из этого уравнения получаем формулу автомодельного безразмерною моделирования и, =[(1/Д, + UiM)/2+tt{UM-UM)/2f. (13) Эту формулу применяем, например, на модели (по нашему методу МЭТ), которая имеет 233 узла с пространственным шагом Д = 0,005. Пра вую границу модели с условием 1 рода / = О (ползущий фронт языка) на чинаем с приближения tj = 1. На левой границе модели ставим то же усло вие I рода U = 1. Собрав одномерную модель, с помощью пашей инфор мационной технологии МЭТ [25], применяя формулу (13), производим итерационный расчет модели для первого приближения С = = 1. Затем сдвигаем вправо правую границу модели на несколько шагов и находим следующее приближение коэффициента С. При каком-то значении С счет на модели начинает расходиться. Значит предыдущее значение С есть ис комое значение.

Таким путем на модели было найдено точное значение коэффициента С= 1,143, что полностью совпало с результатом аналитического способа нахождения С по П.Я. Полубариновой-Кочиной. Далее коэффициент С подставляется в формулу (10), откуда вытекает формула точно такая же как и (4). Тем са мым доказана достоверность метода автора АДЧМ.

Широкое применение нового метода автора ЛДЧМ для прогнозов влияния технологии городского строительства на подтопление и дрениро вание территории продемонстрировано в главе 3.

Выводы по 2-й главе:

— проанализирована теоретическая основа прогнозов и моделирова ния влияния технологии городского строительства (ТГС) на подто пление и дренирование территорий, которой является теория фильтрации грунтовых вод со свободной поверхностью в водонос ных пластах с малой мощностью, с необходимостью четкого раз граничения прогнозов подтопления и дренирования в линеаризо ванной и нелинейной гидравлических постановках.;

— автором уточнены существующие критерии линеаризации нелиней ного уравнения движения грунтовых вод с наперед заданной по грешностью расчета 5 % и 10 %, а также получен новый критерий линеаризации, при соблюдении которого прогнозы влияния ТГС на подтопление и дренирование территорий всегда можно выполнять с помощью линеаризованной теории фильтрации;

— автором разработан новый прикладной математический метод ав томодельных движений с численным моделированием (АДЧМ), по зволяющий получать точные гидравлические решения нелинейного дифференциального уравнения Буссинеска фильтрации грунтовых вод малой мощности, что актуально для прогнозирования по теме исследования.

Глава 3. Прогнозы влияния технологии городского строительства на подтопление и дренирование территорий Строительное освоение территорий осложняется процессами подтоп ления. Технологическое проектирование строительства в таких условиях должно максимально использовать методы теории фильтрации подземных вод, так как основным продуктом технологии защиты от подтопления в большинстве случаев является грунт с пониженным содержанием воды.

Это достигается применением активных технологий защиты от подтопле ния (строительного водоотлива, водопонижения и дренажа), но может быть достигнуто и с помощью других технологий (см. табл.). Прогнозиро вание их эффективное 1 и с точки зрения защиты от подтопления наиболее достоверно реализуется с помощью компьютерного моделирования. Одна ко предварительные прогнозы лучше производить аналитическим методом расчета процессов фильтрации по формулам (см. рис. 1).

Прогноз подтопления нужно начинать с исследования объекта воз можной защиты от подтопления: территории застройки, здания или соору жения. Изучают проектные решения объекта и гидрогеологическую ситуа цию. На этом этапе выбирают вид прогноза подтопления. Разновидности прогнозов подтопления следующие [11,25]:

— прогноз равномерного подъёма УПВ (метод аналогий);

— прогноз верховодки и куполов УПВ;

— прогноз подпора УПВ из котлованов, траншей и выработок;

— прогноз подпора УПВ зданиями и сооружениями.

Мы считаем целесообразным для городского строительства перед вы шеперечисленными прогнозами проводить дополнительный прогноз изме нения проницаемости грунтов оснований по нашей методике, изложенной в работе [25]. К традиционному понятию прогноз подтопления надо доба вить наш технологический подход (см. рис. 1 и табл.) и стремиться к тому, чтобы выбором соответствующей технологии строительства уменьшить подтопление.

Применяемые в настоящее время критерии схематизации области фильтрации для грунтовых вод со свободной поверхностью (УГВ) базиру ются на линеаризованной гидравлической теории фильтрации. Однако об ласть применения нелинеаризованной гидравлической теории фильтрации (по Буссинеску) на самом деле достаточно широка. Например, в гидрогео логических условиях г. Омска в связи с малой мощностью грунтовых вод прогнозы подтопления и дренирования должны использовать нелинеари зованную гидравлическую теорию фильтрации.

Для грунтовых вод и верховодок малой и нулевой начальной мощности (например при образовании нового техногенного горизонта на территории застройки) формулы линеаризованной гидравлической теории неоправ данно завышают величину зоны влияния (на 100-200 %). В этом случае следует применять наши формулы для зон влияния, полученные в виде решений нелинейного уравнения Буссинеска методом АДЧМ (приводятся ниже). По терминологии П.Я. Полубариновой-Кочиной, такие решения на зывают точными гидравлическими решениями.

Далее в главе рассмотрены прогнозы изменения проницаемости грун тов оснований вследствие применения различных технологий строительст ва.

Проницаемость грунтов естествешюго и искусственного происхожде ния, получивших дополнительную нагрузку при строительстве, более склонна к уменьшению, чем к увеличению, так как деформации грунтов, уменьшение их пористости и коэффициента фильтрации обычно не обра тимы (Н.М. Герсеванов, 1937;

В.Н. Жиленков, 1983;

Ю.К. Зарецкий, 1988;

П.Л. Иванов, 1985;

Н.М. Куприянов, 1954;

В.Д. Ломтадзе, 1984;

Н.Н. Мас лов, 1982;

С.Р. Месчан, 1985;

К. Терцаги, 1960;

В.А. Флорин, 1961;

Г.И. Черный, 1979 и др.).

В нашей работе рассмотрено уменьшение проницаемости грунтов ос нований в зависимости от нагрузки, степени сжимаемости и водонасыще ния грунта, то есть вследствие физических причин.

Уменьшение проницаемости массивов грунтов оснований застраивае мых территорий может произойти по причинам внедрения слабопрони цаемых и непроницаемых строительных конструкций в грунт (сваи, шпунт, подпорные стенки, тоннели, метрополитены, коллекторы и т.д.), динами ческого уплотнения грунта в процессе забивки свай, консолидационного уплотнения грунта после забивки свай, уплотнения грунта под фундамен тами сплошного и ленточного типа, уплотнения грунта оснований дорог в процессе строительства и эксплуатации, уплотнения грунта при строи тельном водоотливе, водопонижении и дренаже, при замачивании грунта и др.

Наши расчёты показали [25], что в зоне уплотнения под ленточными фундаментами проницаемость глинистых фунтов уменьшается в среднем в 7-8 раз, а максимально — в супесях — в 10-20 раз. Проницаемость пес ков вследствие уплотнения под ленточными фундаментами уменьшается максимум в 1,5-2 раза. Эти изменения коэффициента фильтрации под фун даментами нужно учитывать при технологическом проектировании защи ты от подтопления и прогнозах влияния ТГС по исследуемой теме.

Рис. 2. К прогнозу изменения проницаемости грунта около забивных свай в процессе строительства по результатам динамических испытаний свай на несущую способ ность. Обозначения см. по примечаниям к формулам (16) и (17). Р(т. 77) — отно сительное увеличение несу щей способности сваи в во донасьпценном грунте Автором разработана методика прогноза изменения проницаемости грунта при строительстве на сплошных фундаментах с учетом положений теории фильтрационной консолидации (К. Терцаги, 1925), так как при под топлении грунты оснований водонасьпценные.

Далее автор разработал прогноз изменения проницаемости грунта око ло забивных свай в процессе строительства (рис. 2). Наш анализ присвай ного грунта в рамках теорий упругости и пластичности [12] показал, что его проницаемость в пределах радиуса уплотнения уменьшается более чем в 40 раз.

Автором разработана методика прогноза изменения проницаемости грунта под свайными, ленточными, отдельными и сплошными фундамен тами при эксплуатации зданий как последействие соответствующей техно логии строительства. Например, к уплотнению присвайного грунта при строительстве (по причине забивки сваи) добавляется влияние веса строя щегося здания, так как фундамент передает нагрузку от здания на основа ние. Поэтому грунт еще более уплотняется и проницаемость его дополни тельно уменьшается при эксплуатации здания. Уплотнение грунта рас смотрено с учетом теории фильтрационной консолидации. Уменьшение коэффициента фильтрации предложено рассчитывать по одномерной зави симости для широких фундаментов при близком плотном слое. Для лен точных, прямоугольных и круглых в плане фундаментов — по двух- и трехмерным формулам (при глубоком слое сжимаемого грунта).

Автором уточнены решения А.Ж. Муфтахова (1984) и Н.П. Куранова (1986) по прогнозированию стационарного уровня верховодок на слабо проницаемых техногенных и естественных геологических линзах. Данные прогнозы применимы для оценок последствий применения технологии гидронамыва на бывших в употреблении территориях (рыбацкие поселки, старые дороги и т.д.). Замечено, что гидравлическая предпосылка Дюпюи о горизонтальных скоростях на слабопроницаемых линзах не соблюдается в их центральных частях (рис. 3). Поэтому гидравлические решения для неустановившейся фильтрации воды на слабопроницаемых линзах полу чаются грубыми. Вследствие этого прогнозирование неустановившейся фильтрации верховодки (например, от технологии гидронамыва) на слабо проницаемых линзах, а также образование новых техногенных горизонтов на строительных площадках целесообразно моделировать по технологии автора МЭТ (см. гл. 4-5).

В качестве примера прогноза верховодки приводим одно из аналитиче ских выражений, полученных автором [25] в рамках линеаризованной гид равлической теории фильтрации, для определения влияния последствий технологии гидронамыва на вытянутой в плане техногенной линзе (напри мер, старой дороги) (см. рис. 3):

1/ ch(/br) I 2*о Н(х) = в»Я(А 1- (14) km 0 h c ch [Л ( + / ) ] где Н(х) — напор верховодки;

х — горизонтальная координата;

со — ин тенсивность инфильтрации влаги;

то — толщина линзы;

Ас — средняя мощность верховодки;

L — полуширина линзы;

/ — ширина зоны стока;

к — коэффициент фильтрации фунта намыва;

к — коэффициент фильтра ции линзы. Занижение напора по формуле менее 5 %.

ZА Ось симметрии к- " Sv Рис. 3. К прогнозу техногенной верховодки под влиянием технологии гидронамыва (пунктиром показаны линии равных напоров, получен ные на двухмерной гидромеханической модели верховодки со сво бодной поверхностью по методу автора МЭТ) Авторским методом АДЧМ найдено точное гидравлическое решение для радиуса языка грунтовых вод от очага подтопления с постоянным уровнем воды (строительного котлована или подвала здания при аварий ном затоплении), распространяющегося по водоупору в первоначально не обводненном фунте [25]:

г = Ш о г/(/^г 0 2 ), /? e j =r 0 [l + (l, 5114-0,0461 lnr)/F];

(15) где г0 — радиус в плане очага подтопления;

к — коэффициент фильтрации фунта;

/ / 0 — постоянный напор в очаге подтопления, отсчитываемый от поверхности горизонтального водоупора;

t — время;

ц — недостаток (де фицит) насыщения фунта. Средняя мощность фунтовых вод Лс не входит в формулу.

При малой мощности фунтовых вод hc условие Н.Н. Веригина (1951) на фронте языка подтопления при подпертой фильтрации не соблюдается, и фадиент напора по горизонтали стремится к нулю. Расчет подпертой фильтрации при малой мощности фунтовых вод актуален, например, при прогнозах подтопления в ходе строительства метантенков, септиков и дру гих объектов водного хозяйства городов. Методом интефалыюго баланса получено несколько приближенных решений нелинейной одномерной фильтрации фунтовых вод малой мощности для случая постоянного напо ра # 0 в источнике подтопления.

Рис. 4. Схема забивки Рис. 5. Повышение уровня грунтовых вод (УГВ) свай (вид в плане) при забивке свайного ряда: 1 — свая;

2 — есте ственный УГВ;

3 — водоупор;

4 — зона макси мально уплотненного грунта;

5 — нарушенный УГВ Прогнозы куполов грунтовых вод рассмотрены при наличии плановых неоднородностей: свайных фундаментов, зон уплотненного грунта и т.д.

[25]. Необходимой отправной базой служили исследования куполов, вы полненные в нашей кандидатской диссертации при решении задач в ли неаризованных постановках. В настоящей работе эти задачи расширены:

были заново пересчитаны точные решения в виде несобственных интегра лов;

уточнены области применения полученных зависимостей. Пользуясь формулами для куполов, приведенными в монографии [25], можно произ вести приближенные расчеты подтопления с учетом технологии городско го строительства. Например, при забивке свай в виде последовательных рядов (рис. 4) промежуточное повышение уровня грунтовых вод (УГВ) для каждого свайного ряда можно найти так (рис. 5):

(16) где к — коэффициент фильтрации грунта;

кт — коэффициент фильтрации грунта в уплотненной зоне радиусом гс [9, 12], который можно определить по результатам динамических испытаний свай на несущую способность [9];

t— время после забивки сваи;

ау — уровнепроводность.

Величину начальной высоты купола грунтовых вод вдоль забиваемого свайного ряда (см. рис. 5) можно найти по следующей формуле (17) ДЛ0 = ЛР К / (uly XgPr), где АРК — конечное приращение несущей способности сваи после ее «от дыха» в водонасышенном грунте;

и — периметр сваи;

/ — мощность водо насьпценного слоя грунта, примыкающего к боковой поверхности сваи;

у — удельный вес грунтовой воды;

q\ — угол внутреннего трения грунта.

При превышении величиной ДЛо поверхности земли ее следует ограничить глубиной залегания естественного УГВ.

Строящиеся здания и сооружения могут перекрыть фильтрационные потоки подземных вод своими непроницаемыми или слабопроницаемыми подземными частями и фундаментами. Такое явление называют барраж ным эффектом, что аналогично действию плотин, подпирающих потоки воды. В результате барражного эффекта с верховой стороны потока уро вень подземных вод (УПВ) повышается, а ниже по течению — понижает ся. Наиболее сильно подпор наблюдается вблизи подземной преграды (здания, сооружения), перекрывающей фильтрационный поток. С удалени ем от возмущающей преграды УПВ выходит на естественный уровень.

В кандидатской диссертации автором была рассмотрена стационарная постановка таких задач с линеаризованными уравнениями фильтрации. В настоящей работе барражный эффект рассмотрен шире, дополнен неста ционарными и нелинейными постановками. Дополнительно уточнены кри терии зон подпора [25]. Аналитический метод подкреплен моделировани ем по методу автора без линеаризации исходных уравнений фильтрации грунтовых вод.

Наши исследования показали [25], что при строительном освоении го родских территорий возникает барражный эффект потоков подземных вод (эффект подземных плотин) примерно в два раза больший, чем считалось ранее.

Методом автора АДЧМ получены точные гидравлические формулы для определения размеров кривых (воронок) депрессий и областей (радиу сов) питания при применении технологий строительного водоотлива, во допонижения и дренажа, в частности [25]:

а) длина кривой депрессии при водоотливе из траншеи или работе од ноленточного пластового дренажа 4л = ( 4, 5 - 0, 6 2 5 hjhc)\[at;

a = khj//, (18) где /?т — напор в траншее или дренаже, другие обозначения оговорены выше;

б) радиус воронки депрессии при водоотливе из котлована или работе круглого в плане пластового дренажа ^ i = r o + ( l - 0, 1 5 7 Лк/Ас)(4,12-0,llnr)V^;

a = khJn',T = at/rZ, (19) где ht и г0 — напор и радиус котлована или дренажа;

в) расчетная длина области питания (по расходу) при водоотливе из траншеи или работе одноленточного пластового дренажа L, =(1,5 + 0,25 ht/h^yfat;

a = khjfi;

(20) г) расчетный радиус питания (по расходу) при водоотливе из котлована или работе круглого в плане пластового дренажа /^=г о +(0,94 + 0,077 Л,/Л с )(1,72-0,0161nr)V^7;

a = khjfi\ г = at/r02. (21) Автором уточнено дополнительное фильтрационное сопротивление по А.Ж. Муфтахову для гидродинамически несовершенных круглых в плане строительных котлованов и пластовых дренажей, которое выражено в таб личной, графической форме и в виде аналитической зависимости [25] (22) где т — расстояние от водоупора до дна котлована или низа фильтрую щей постели пластового дренажа.

Классическими методами фильтрационных сопротивлений, фрагмен тов, конформных отображений и последовательной смены стационарных состояний решены характерные задачи по движению подземных вод при применении технологий водоотлива из траншей и котлованов с креплени ем «стена в грунте», траншей и котлованов со свайным креплением, под топлении пазух строительных выемок.

Например, подтопление пазух траншей и длинных котлованов грунто выми водами как последствие технологии строительства можно рассчитать по формуле, полученной в ходе исследований автора при защите от подто пления Омского метрополитена в 1992 г. Повышение воды в пазухе шири ной В:

2т гп=Лс-(Лс-Л)еХР " 2 (яЖд/Я.ИА/ДЛТ (23) T = atjBl,a = kht/fi, где Lt определяется в зависимости от продолжительности водоотливных работ по формуле (20);

индекс «п» относится к пазухе. Погрешность фор мулы менее 5 % при гх 250, что проверено нелинейным моделированием по методу автора МЭТ. При т 250 формула начинает немного завышать подъем уровня воды в пазухе 2П, что однако идет в запас надежности про гноза подтопления пазухи.

Технология надземного цикла строительных работ слабо влияет на подтопление территорий (см. табл.). Влияние этой технологии строитель ства изу чено прогнозом изменения водного баланса системы «грунтовые воды — зона аэрации — атмосфера» (инфильтрация и испарение) при воз ведении зданий и сооружений.

Климат и городское строительство совместно влияют на процессы под топления и дренирования. Влияющими факторами являются солнечная ра диация, альбедо поверхностей, затенение участков застройки зданиями и деревьями, температура воздуха, почвогрунтов и искусственных покрытий, их влажность, аэрация застройки, скорость ветра, инфильтрация атмо сферных осадков в грунты и дополнительная техногенная инфильтрация влаги, испарение воды с поверхности почвогрунтов, искусственных по крытий и уровня подземных вод и др.

Среднесуточную испаряемость при прогнозах и моделировании влия ния ТГС на подтопление и дренирование территорий предложено опреде лять по нашим эмпирическим формулам [25], построенными методом ку сочной аппроксимации квадратичными полиномами для двадцати городов Сибири, Алтая, Урала и Казахстана.

Величины среднесуточной испаряемости для конкретного участка строительства автор предлагает уточнять [25], учитывая климатическо техногенные факторы городской застройки (альбедо, затенение, продувае мость и др.). Испаряемость в городе на разных его участках sQ может уменьшаться или увеличиваться относительно величины испаряемости ист, измеренной на городской метеостанции.

Данная методика расчета испарения влаги с поверхности грунтовых вод в условиях городского строительства полезна для технологического проектирования долговременных средств защиты от подтопления (дрена жей), для прогнозов осушения площадок гидронамыва и т.д.

Выводы по 3-й главе:

1. Автором разработаны инженерные методики, позволяющие выпол нять аналитические прогнозы влияния технологий городского строительства на подтопление и дренирование территорий с учетом усложняющих факторов: фунтовых вод малой и нулевой мощности в нелинейной гидравлической постановке, изменения проницаемо сти фунтов оснований, с уточнением элементов водного баланса подземных вод системы «фунтовые воды — зона аэрации — атмо сфера» (инфильтрация и испарение).

2. Данные авторские методики позволяют в первом приближении прогнозировать влияние различных технологий городского строи тельства (см. табл.) на подтопление и дренирование территорий раздельно по усложняющим факторам (см. рис. 1).

3. После аналитического прогноза влияния ТГС на подтопление и дренирование территорий автор рекомендует проводить моделиро вание по его методу' МЭТ (см. гл. 4-5), который позволяет учесть усложняющие факторы (см. рис. 1) при их одновременном дейст вии, чтобы затем обоснованно выбрать рациональное сочетание технологий строительства с целью достижения защиты от подтоп ления строящегося объекта и прилегающей территории.

Глава 4. Авторский метод моделирования в электронных таблицах Даны основы новой информационной технологии автора для компью терного моделирования влияния технологии городского строительства (ТГС) на подтопление и дренирование территорий [15, 17-20, 22-25], ко торая наиболее подробно изложена в монографии [25] — моделирование в электронных таблицах (МЭТ).

Моделирование защиты от подтопления в России и СССР началось с работы Н.Н. Павловского 1922 г., предложившего метод электрогидроди намических аналогий (ЭГДА). Численный метод конечных разностей (МКР) в гидрогеологии начал применять Г.Н. Каменский с 1943 г. Значи тельный вклад в развитие моделирования фильтрации внесли В.И. Аравин, И.К. Гавич, Н.И. Дружинин, H.fc. Жернов, Г.Н. Каменский, А.В. Лебедев, B.C. Лукьянов, Е.А. Ломакин, В.А. Мироненко, С.Н. Нумеров, И.С. Паш ковский, А.В. Расторгуев, П.Ф. Фильчаков, В.М. Шестаков и другие.

За рубежом наиболее крупные работы по моделированию фильтрации опубликовали М.П. Андерсон (М.Р. Anderson), Я. Бэр (J. Bear), К.А. Бреб биа (С.А. Brebbia), Дж. Ф. Ванг (J.F. Wang), Т.В. Громадка II (T.V.

Hromadka II), Р.Дж.М. Де Уист (RJ.M. De Wiest), О. Зенкевич (О.

Zienkiewich), У. Карплюс (W. Karplus), Л.Ф. Коников (L.F. Konikow), С П.

Ларсон (S.P. Larson), Ч. Лей (С. Lai), Г.П. Леннон (G.P. Lennon), Дж.А.

Лиггетт (J.A. Liggett), Л. Лукнер (L. Luckner), П.Л.Ф. Лью (P.L.F. Liu), Т.

Нарисимхан (Т. Narisimhan), Г.Ф. Пиндер (G.F. Pinder), Д.В. Писмен (D.W.

Peaceman), К.Р. Раштон (K.R. Rushton), И. Ремсон (I. Remson), Р.В. Соут велл (R.V. Southwell), Р.В. Столлмен (R.W. Stallman), П.К. Трескотт (Р.С.

Trescott), Д.К. Тодд (D.K. Todd), Х.С. Хеле-Шоу (H.S. Hele-Shaw), Г.М. Хорнбергер (G.M. Hornberger), И.К. Чанг (Y.K. Cheung) и другие.

Идея использовать для моделирования электронные таблицы пришла автору как альтернатива кропотливой работы по созданию систем модели рования путем использования лингвистических языков программирования Си, Си++, Паскаль, Бейсик, Фортран и Ассемблер. Эта идея позволяет ши роко внедрять компьютерное моделирование, так как:

— пользователю не обязательно быть программистом;

— электронные таблицы необычайно популярны среди пользователей;

— методика моделирования несложная, но надежная.

Электронные таблицы предоставляют весьма удобную среду модели рования. Они знакомы большинству пользователей персональных компью теров. Это позволяет обмениваться информацией, помогать друг другу в обучении и разрабатывать модели коллективно в единых стандартах и форматах. Учебно-педагогическая практика автора показала, что модели рование в электронных таблицах воспринимается студен т м и и аспиран тами легко и с большим интересом. Эти таблицы применяются во многих учебных курсах, что также повышает интерес к их использованию.

Чем лучше проработан сервис таблицы, тем удобнее в ней моделиро вать. Не нужно терять времени на всякие алгоритмические уловки, напри мер по программированию итерационных циклов, так как итерации встроены в электронные таблицы. Не нужно изобретать логические усло вия наперед заданной точности расчета модели, так как параметры относи тельной погрешности результатов расчета тоже встроены в таблицы.

Сборка модели в электронной таблице производится примерно так же, как если бы собиралась дискретная электрическая модель. Это обеспечива ет преемственность развития фильтрационного моделирования, так как можно использовать:

— литературу прошлых лет по дискретному моделированию на элек трических и гидравлических моделях;

— старые, но проверенные практикой математические руководства по численному моделированию, ориентированные на ручной счет.

В то же время появляются новые возможности:

— отпадает необходимость программирования итерационных циклов, так как они встроены в электронные таблицы;

— то же касается наперед заданной точности расчета модели, которая определяется пользователем таблицы через параметр меню;

— более опытные пользователи с программистским стажем могут применить встроенный язык макропрограммирования.

Отсутствие публикаций по использованию электронных таблиц для моделирования фильтрации позволяет автору заявить свой приоритет по разработанному методу, опубликованному в 1998 г. в [17-19]. В более поздней публикации В.Д. Орвиса (США) 1999 г. были представлены сход ные идеи по моделированию лишь одномерного процесса нестационарной теплопроводности стержня в таблицах Excel. Издание книги В.Д. Орвиса содержит только два небольших примера применения метода конечных разностей по теории теплопроводности в таблицах Excel 97. В нашей рабо те [25], основанной на независимых исследованиях автора, проведенных с конца 1980-х годов, представлен метод моделирования в электронных таб лицах целых классов задач фильтрации и аналогичных процессов приме нительно к защите от подтопления в городском строительстве.

Автор исследовал моделирование в большинстве распространенных электронных таблиц. Для таблиц разных производителей выявлены недо кументированные особенности, полезные для моделирования. Эффектив ность таблиц для моделирования может меняться с каждой новой версией таблицы. Поэтому автор разработал вспомогательные алгоритмы [25] на встроенных языках программирования наиболее распространенных таблиц (MS Excel, Lotus 1-2-3, SuperCalc) для автоматизации моделирования по теме исследований.

Моделирование в электронных таблицах (МЭТ) по методу автора осу ществляется в три этапа [17]:

1) визуальный монтаж модели в среде таблицы с использованием сбо рочных формул (формул моделирования);

2) итерационный расчётный процесс;

3) подключение дополнительных программных средств по технологии OLE Automation (ActiveX) и построение карт потенциальных полей уров ней, напоров подземных вод, влажности и т.д.

Предлагаемая технология моделирования автора рассмотрена подроб но, с многочисленными примерами в монографии [25]. Процесс картиро вания полей напоров, УПВ и т.д. реализован в специализированном пакете.

Исходными данными для карт служат численные результаты моделирова ния (матрицы). Передача данных производится автоматически по техноло гии OLE Automation (ActiveX) с помощью макропрограммы ForSurfer. Ав торская программа позволяет самогенерировать карты изолинии, исполь зуя численные модели. Она многократно проверена на многочисленных примерах производственного моделирования, реализованных автором.

Программа ForSurfer рекомендуется к широкому использованию для авто матизации картирования результатов двух- и трехмерных моделей. Лис тинг ForSurfer приведен в прил. 3 диссертации и в монографии [25].

Далее в главе изложены недокументированные возможности электрон ных таблиц, позволяющие существенно ускорить процесс моделирования по методу автора. Это делает модели весьма эффективными, не уступаю щими по технологии сборки, скорости расчета и визуальным возможно стям специализированным коммерческим пакетам.

С помощью метрик, применяемых в психологии программирования (Б.Шнейдерман, 1984), проанализировано качество нашей информацион ной технологии моделирования МЭТ. Сравнение показало высокие оценки МЭТ, поэтому автор рекомендует к широкому использованию свой метод моделирования.

Вслед за А.А. Самарским, интегро-балансовым методом конечных раз ностей (положен в основу МЭТ) получены обобщенные одно-, двух- и трехмерные формулы моделирования процессов по исследуемой теме. В качестве примера приводим одну из формул моделирования двухмерной плановой фильтрации грунтовых вод малой мощности Ob " Л Х Л - л ) (*3 - * о ) ( * KDt(Ho -Н") ^,«уР' (24) (л-л)Оъ-л) где — горизонтальные декартовы координаты;

Н — напоры;

h — мощности грунтовых вод;

к — коэффициенты фильтрации;

со — инфильт рация;

Dt — шаг времени;

/i — водоотдача;

т* — мощность слабопрони цаемого прослоя. Индексы означают принадлежность к блокам конечно разностной сетки, неравномерной по пространственным координатам.

Отметим, что в рекомендациях ПНИИИСа (B.C. Зильберг и др., 1983) записана близкая по виду формула, однако в ней, в отличие от формулы (24), использованы не коэффициенты фильтрации и мощности водоносно го пласта, а комплексы в виде их произведения, называемые проводимо стью (водопровод и мостью) пласта. Это придает получаемым результатам меньшую точность.

Далее в главе рассмотрены полезные технологические приемы модели рования процессов но теме исследования с помощью электронных таблиц, позволяющие существенно уточнить решение задач и увеличить произво дительность моделирования фильтрации при технологическом проектиро вании защиты от подтопления в городском строительстве. Приемы были получены в ходе исследований автора, часть их проиллюстрирована на примерах в данной работе, подробно они изложены в монографии [25].

Выводы по 3-й главе:

— разработан новый метод компьютерного моделирования влияния технологии городского строительства на подтопление и дренирова ние территорий с помощью электронных таблиц (МЭТ);

— технология автора МЭТ напоминает аналоговое моделирование, яв ляясь виртуальной исследовательской лабораторией;

— новая информационная технология моделирования процессов фильтрации подземных вод многократно снижает трудоемкость мо делирования в сравнении с традиционными принципами разработки компьютерных моделей.

Глава 5. Практика моделирования влияния технологии городского строительства на подтопление и дренирование территорий Представлена технология расширенного применения метода автора моделирования в электронных таблицах (МЭТ) влияния технологии город ского строительства на подтопление и дренирование территорий.

Рассмотрено моделирование схематизадионное и моделирование об ратных задач. Показана взаимосвязь точных гидравлических решений типа (19) со схематизационным моделированием при использовании критериев линеаризации (1) и (2).

Рис. 6. Поле коэффициентов фильтрации грунта (м/сут), уплотненного фундаментом — результат моделирования методом автора (здесь и далее размеры в метрах) Моделирование изменения проницаемости грунтов в сложных случаях неоднородных оснований и разнообразных конфигураций фундаментов рекомендуется выполнять по новой технологии автора. Обычно определя ли начальное распределение поровых давлений р0 в водонасыщенном грунте основания с помощью метода ЭГДА. Теперь начальное распределе ние р0 в грунтовой воде под фундаментами проще и точнее находить с по мощью метода автора, затем определяют изменение проницаемости грунта основания (рис. 6). Также несложно и надежно можно определить модели рованием изменение коэффициентов фильтрации во времени, используя динамическое моделирование и теорию фильтрационной консолидации грунта. Изменение коэффициентов филырации легко моделируется и для слоистых грунтов.

При моделировании стационарных задач плановой фильтрации грун товых вод малой мощности в нелинейной постановке в рамках гидравли ческой теории фильтрации возникает дополнительная сложность, связан ная с выводом стационарных формул моделирования. Формулы моделиро вания становятся чрезвычайно громоздкими, так как требуют выражения в форме радикалов, выводимых из весьма сложных многочленов. Выходом из тупикового положения является применение эволюционного метода мо делирования стационарных задач или, по-другому, счета на установление (Н.С. Бахвалов, 1987;

Н.Н. Калиткин, 1978;

А.А. Самарский, Е.С. Никола ев, 1978). Эволюционный метод продемонстрирован на примере прогноз ного моделирования влияния строительства на гидрогеологическую среду города (последействие технологии строительства). С помощью метода ав тора промоделирована задача о барражном эффекте комплекса зданий как зон неоднородности с пониженной проницаемостью в потоке грунтовых вод малой мощности (рис. 7).

у\ Рис. 7. Прогнозное повышение УГВ на территории застройки как последействие технологии строительства (моделирование по автору) Реализовано производственное моделирование установки вакуумного эжекторного водопонижения для Омского метрополитена, усиленной элек троосмосом. Так как коэффициент фильтрации суглинка имел предельное значение для применения вакуумного водопонижения к = 0,01 м/сут (В. Кнаупе, 1988), то решено усилить осушительные работы по вакуумиро ванию в зоне щитовой проходки с помощью электроосмотического водо понижения, которое дополнительно закрепляет грунт (Т.Н. Жинкин, 1966).

При глубоком водопоиижеиии в соответствии с критериями (1)—(2 и нестационарном технологическом процессе осушения грунта была приме нена нелинеаризованная гидравлическая постановка фильтрации грунто вых вод. Движение влаги в капиллярной зоне, следуя В.М. Григорьеву (1973), учтено высотой приведенной капиллярной зоны. Однако В.М. Гри горьев применял для расчета чисто вакуумного водопонижения линеаризо ванные постановки. С помощью метода автора МЭТ такие упрощения не требуются, лишь специальными тестовыми задачами было обосновано в данном случае применение гидравлического метода вместо гидродинами ческого. Кроме того, авторская технология МЭТ позволяет проводить од новременное (без использования принципа суперпозиции) моделирование технологических процессов, в данном примере — вакуу мной фильтрации и электроосмоса. Промоделированное стационарное электрическое поле на ложено на нестационарное поле вакуумной фильтрации воды в грунте зо ны щитовой проходки. В результате получаются карты понижений УГВ, одна из которых показана на рис. 8 (пусковая камера щита заштрихована).

Рис. 8. Карта понижений УГВ через 12 суток работы совмещенной установки водопонижения (моделирование по автору) Шаг на модели принят неравномерный по обеим горизонтальным ко ординатам. Для удобства разбиения пространственного шага использована и переосмыслена применительно к методу автора МЭТ логарифмическая формула B.C. Усенко (1968), которая записана в экспоненциально логарифмическом виде.

В процессе моделирования создано три файла: электрического поля;

поля напоров (с вакуумом);

случая аварийного отключения системы водо понижения. Результаты моделирования в виде табличных матриц обрабо таны макропрограммой автора ForSurfer и картированы (см. рис. 8).

Нестационарный технологический процесс может быть реализован в электронной таблице тремя способами: 1) статическим (построчно вниз);

2) динамическим (в оперативной памяти с использованием логической функции ЕСЛИ);

3) с помощью автоматического добавления табличных листов. Последний способ автоматизирован специальной макропрограм мой, опубликованной в [19]. В рассматриваемом примере технологии строительного водопонижения применен самый эффективный способ мо делирования — динамический, где шаги времени задаются через встроен ные итерации электронной таблицы.

В главе приведены и другие примеры моделирования. В нашей моно графии [25] технология МЭТ изложена весьма подробно, с 15-ю примера ми, которые расположены последовательно в основном тексте.

Достоверность новой информационной технологии — авторского ме тода моделирования в электронных таблицах (МЭТ) — проверена и под тверждена тщательным многолетним тестированием (научно исследовательским моделированием автора) процессов подтопления и дренирования на типовых расчетных схемах областей фильтрации: в двух мерной и одномерной постановках;

при стационарных и нестационарных процессах фильтрации подземных вод;

в декартовых и цилиндрических координатах;

в однородных и неоднородных по проницаемости водонос ных пластах и др.

Полученные моделированием результаты были сопоставлены с расчетными значениями напоров подземных вод и водопритоков, найденных по известным точным аналитическим зависимостям для соответствующих расчетных схем, которые в свое время получили В.И. Аравин, Г.И. Баренблатг, В.В. Ведерников, Н.Н. Веригин, М. Маскет (М. Muskat), А.Ж. Муфтахов, С.Н. Нумеров, Н.Н. Павловский, П.Я. Полубаринова-Кочина, А.В. Романов. Расхождения значений составили от 2-3 % на малых моделях (10-1000 узлов) до сотых-тысячных долей процентов на средних моделях (1000-10000 узлов), что удовлетворяет критериям точности, принятым в строительстве.

Таким образом, авторский метод моделирования в электронных табли цах (МЭТ) эффективен и полезен для определения влияния технологии го родского строительства на подтопление и дренирование территорий, по зволяет получать научно-обоснованные технологические решения по за щите от подтопления городских территорий, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экономики страны за счет предотвращен ного ущерба от подтопления.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 1. На основании выполненных автором исследований [1-25] разрабо тан новый подход в методологии городского строительства, позволяющий принимать научно обоснованные технологические решения по защите от подтопления территорий, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экономики страны за счет предотвращенного ущерба от подтоп ления. В частности, для г. Омска предотвращенный годовой ущерб от под топления на селитебной территории может достигать 83,93 млн. руб. (в ба зовых ценах 1984 г.), что составляет не менее трети средств на строитель ство жилья.

2. Разработанная автором классификация (см. табл.) показала, что наи большее влияние на подтопление и дренирование территорий оказывают технологии строительства цикла инженерной подготовки и нулевого (под земного) цикла. Общая тенденция влияния технологии городского строи тельства (ТГС) направлена в сторону подтопления, нежели дренирования, поэтому необходимо усиливать защиту от подтопления технологиями, влияющими на дренирование, особенно применением дренажа, как наибо лее надежного средства.

3. На основе анализа существующих подходов, методов, методик и критериев прогнозов и моделирования процессов фильтрации, относящих ся к влиянию технологии городского строительства на подтопление и дре нирование территорий, автором поставлен и разработан новый технологи ческий подход к защите от подтопления в городском строительстве.

4. Автор разработал и широко применил новый прикладной математи ческий метод автомодельных движений с численным моделированием (АДЧМ), позволяющий получать точные гидравлические решения по фильтрации грунтовых вод малой мощности. Получены новые решения для радиуса языка техногенных фунтовых вод от очага подтопления с по стоянным уровнем воды, для размеров кривых (воронок) депрессий при применении строительных технологий водоотлива, водопонижения и дре нажа. Они применимы и как эталоны для проверки приближенных реше ний, а также как критерии для определения размеров областей фильтрации грунтовых вод при моделировании влияния ТГС на подтопление и дрени рование территорий. Уточнены критерии линеаризации (1)-(2) и найден новый критерий (3) применимости гидравлической теории фильтрации, имеющие важное значение для прогнозов и моделирования по теме иссле дования.

5. Автором разработана новая методика прогнозирования изменения проницаемости фунтов оснований зданий и сооружений как действие и последействие влияния технологии строительства. Часть задач решена классическими методами теории фильтрации: влияние технологии строи тельства на уровни подземных вод в случае применения щитовых прохо док, «стен в грунте», свайных креплений котлованов, при устройстве об ратных засыпок. 11редложено уточнять элементы водного баланса подзем ных вод при прогнозе и моделировании влияния технологии городского строительства на подтопление и дренирование территорий с использова нием данных метеостанций городов.

6. Автором разработан и широко использован новый метод компью терного моделирования влияния технологии городского строительства на подтопление и дренирование территорий с помощью электронных таблиц (МЭТ). Эта новая информационная технология моделирования процессов фильтрации подземных вод многократно снижает трудоемкость моделиро вания в сравнении с традиционными принципами разработки моделей.

Технология автора МЭТ напоминает аналоговое моделирование, являясь виртуальной исследовательской лабораторией. Она позволяет моделиро вать в электронных таблицах стационарные и нестационарные процессы фильтрации воды, воздуха, влаготеплопереноса, электроосмоса, консоли дации грунтов, происходящие при подтоплении, водопонижении и дрени ровании в городском строительстве, с учетом техногенных изменений проницаемости грунтов оснований и т.д., с применением автоматизации обработки информации и управления моделированием.

7. В ходе исследований определены области применения методов и ме тодик автора для аналитических прогнозов и компьютерного моделирова ния фильтрации и аналогичных процессов при защите от подтопления в городском строительстве:

а) разработанные методы и методики позволяют прогнозировать пара метры технологических процессов водоотлива, водопонижения и дрениро вания, совершенствовать их технологии, исследовать эффективность при менения технических средств защиты от подтопления (водоотлива, водо понижения и дренажа) путем математического моделирования по методике автора, повысить качество определения фильтрационных параметров в хо де инженерно-строительных изысканий с помощью имитационного моде лирования, необходимое для технологического проектирования упомяну тых технических средств, разрабатывать проекты организации строитель ного водоотлива, водопонижения и дренажа на крупных народно хозяйственных объектах и комплексах и совершенствовать календарное планирование, развивать информационные технологии организации строи тельства, повысить надежность возведения зданий и сооружений и их ре конструкции в условиях подтопления, разрабатывать комплексную меха низацию технологических процессов по защите от подтопления, исследо вать влияние этих технологических процессов на окружающую среду в го родах путем аналитических расчетов и моделирования подтопления, водо понижения, дренирования и др.

б) производственное моделирование. Строительные, проектные, изы скательские организации могут использовать метод автора МЭТ в силу по всеместной распространенности электронных таблиц, простоты и нагляд ности технологии моделирования. Метод может быть использован в со временных технологиях автоматизации строительного водоотлива, водо понижения и дренажа (в АСУ III и т.д.), в технологическом проектирова нии средств защиты от подтопления, при интерпретации данных откачек, наливов и нагнетаний в период изысканий и т.д.;

в) научно-исследовательское моделирование может быть существенно ускорено с помощью метода автора МЭТ: для проверки полученных ана литических зависимостей;

комбинирования аналитических, численных ме тодов с лабораторным и натурным экспериментом с быстрой аппроксима цией данных и получением эмпирических формул;

для моделирования сложных процессов фильтрации и влаготеплопереноса в пористых средах, не поддающихся аналитическому исследованию.

8. Новая технология моделирования автора МЭТ может быть примене на в других научных дисциплинах строительного профиля и промышлен ности. В частности, в технологии строительного производства методика моделирования электроосмоса легко трансформируется в моделирование электропрогрева бетона. В строительной физике авторский метод можно использовать при моделировании влаготеплопереноса в ограждающих конструкциях зданий и сооружений, применяя аналогию физических про цессов фильтрации, теплопроводности, диффузии и др. В фундаменто строении и механике грунтов моделирование по автору можно применять для процессов фильтрационной консолидации фунтов оснований, прогно зировать осадки фундаментов и морозное пучение.

9. Научные результаты по защите от подтопления в городском строи тельстве, полученные автором, прошли внедрение и производственную ап робацию на всесоюзном уровне [11], на крупных народно-хозяйственных объектах: при разработке технико-экономического обоснования защиты г. Омска от подтопления, при строительстве Омского метрополитена, в системе вузовского, послевузовского и дистанционного образования.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сологаев В.И. Влияние свайных оснований на фильтрацию подзем ных вод на застроенных территориях // Совершенствование методов инже нерных изысканий в строительстве;

ПНИИИС. - Деп. ВНИИС 14 апреля 1986 г., 6910. - М., 1986. - С. 78-88.

2. Сологаев В.И. Влияние свайных оснований на фильтрационный по ток из водоемов // Прогноз подтопления и проектирование мероприятий по его предотвращению;

Труды института ВОДГЕО. - М., 1986. - С. 69-74.

3. Сологаев В.И. Влияние несовершенных свайных фундаментов на фильтрацию грунтовых вод // Прогноз подтопления и проектирование ме роприятий по его предотвращению;

Труды института ВОДГЕО. - М., 1986.

- С. 151-154.

4. Сологаев В.И. Уточнение фильтрационных параметров водоносных пластов при наличии свайных фундаментов // Гидрогеологические иссле дования при разведке и освоении месторождений полезных ископаемых в связи с охраной геологической среды;

ВИОГЕМ. - Белгород., 1986. С. 18-19.

5. Сологаев В.И. Фильтрация загрязненных вод к горизонтальным дре нажам на территориях со свайными основаниями зданий и сооружений // Гидрогеологические исследования и расчеты защиты подземных вод от за грязнения;

Труды института ВОДГЕО. - М., 1987. - С. 94-100.

6. Сологаев В.И. Прогнозы изменения гидрогеологических условий на застраиваемых территориях с учётом свайных фундаментов зданий и со оружений // Современные проблемы инженерной геологии и гидрогеоло гии городов и городских агломераций. - М.: Наука, 1987. - С. 376.

7. Сологаев В.И. Прогнозы повышения уровня грунтовых вод под влиянием строительства Омского метрополитена // Природа и экономика Омской области. - Омск: Изд-во ОмПИ, 1989. - С. 183-184.

8. Сологаев В.И. Фильтрационный расчёт двухлинейного ряда водо сбросных колодцев / СибАДИ. - Омск, 1990. - 7 с. - Деп. ВНИИНТПИ № 10683. - Библ. указатель деп. рукописей ВНИИНТПИ. - М., 1990. Вып. 9.

9. Сологаев В.И. К определению изменения проницаемости грунта около забивных свай // Изв. Вузов. Строительство и архитектура. - 1991. № 1. - С. 110-112.

10. Балушкин В.М., Сологаев В.И. Оптимизация технологии при возве дении очистных сооружений с учетом их гидравлического режима // Со вершенствование строительства в новых хозяйственных условиях. - Омск:

Изд-во СибАДИ, 1991.-С. 9-11.

11. Прогнозы подтопления и расчёт дренажных систем на застраивае мых и застроенных территориях: Справочное пособие к СНиП / Л.Ж. Муфтахов (разд. 1-6), И.В. Коринченко (разд. 3, 4, 6), Н.М. Григорье ва (разд. 6), В.И. Сологаев (разд. 2-5), А.П. Шевчик (разд. 3-6);

ВНИИ ВОДГЕО. - М.: Стройиздат, 1991. - 272 с.

12. Сологаев В.И. Об изменении проницаемости фунта, уплотненного забивной сваей // Изв. вузов. Строительство. - 1992. - № 1. - С. 112-114.

13. Сологаев В.И. Анализ причин и последствий подтопления объек тов г. Омска по результатам работы экспертной фуппы городской админи страции в 1993 г. // Автомобильные дороги Сибири: Тезисы докл. Всерос сийской междунар. научно-технической конференции. - Омск, 1994. С. 165-166.

14. Сологаев В.И. О применении систем вакуумного водопонижения при строительстве Омского метрополитена // Материалы междунар. науч но-практической конференции «Город и транспорт». - Ч. II. - Россия, Омск: Изд-во СибАДИ, 1996. - С. 16-18.

15. Сологаев В.И. Применение при проектировании, строительстве и эксплуатации защиты от подтопления г. Омска аналитических методов расчета и компьютерного моделирования // Тезисы докл. междунар. кон ференции «Роль России в развитии экологии на пороге XXI века». - Омск:

Изд-во ОГПУ, 1997.-С. 108-110.

16. Сологаев В.И. Проектирование крестообразного лучевого дренажа // Тезисы докладов II международной научно-технической конференции «Автомобильные дороги Сибири». - Омск: Изд-во СибАДИ, 1998. С. 430-432.

17. Сологаев В.И. Моделирование фильтрации с применением компь ютерных OLE-технологий // Труды СибАДИ. - Омск: Изд-во СибАДИ, 1998. - Вып. 2, ч. 1. - С. 229-236.

18. Сологаев В.И. Компьютерное моделирование трёхмерной неста ционарной фильтрации // Труды СибАДИ. - Омск: Изд-во СибАДИ, 1998.

- В ы п. 2,ч. 1. - С. 236-242.

19. Сологаев В.И. Разностные схемы компьютерного моделирования фильтрации // Труды СибАДИ. - Омск: Изд-во СибАДИ, 1998. - Вып. 2, ч. 1. - С. 242-247.

20. Сологаев В.И. Концепции моделирования защиты от подтопления территорий застройки // Труды СибАДИ. - Омск: Изд-во СибАДИ, 1999. Вып. 3,ч. 1. - С. 17-22.

21. Сологаев В.И. Автономная защита от подтопления застройки в Омской области // Труды СибАДИ. - Омск: Изд-во СибАДИ, 1999. Вып. 3,ч. 1.-С. 22-26.

22. Сологаев В.И. Прогноз и моделирование верховодки на вытянутых геологических и техногенных линзах // Труды СибАДИ. - Омск: Изд-во СибАДИ, 1999. - Вып. 3, ч. 1. - С. 26-31.

23. Сологаев В.И. Аналоговое моделирование трубопроводных систем на языке функциональных блоковых диаграмм // Труды СибАДИ. - Омск:

Изд-во СибАДИ, 1999. - Вып. 3, ч. 1. - С. 31-35.

24. Сологаев В.И. Защита от подтопления в городском строительстве.

Устройство и работа. - Омск: Изд-во СибАДИ, 1999. - 56 с.

25. Сологаев В.И. Фильтрационные расчеты и компьютерное модели рование при защите от подтопления в городском строительстве: Моногра фия. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2002. - 416 с.

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ РАБОТЫ АВТОРА 1. Прогноз и предотвращение полтопления подземными водами Омского метропо литена и прилегающей территории (1 очередь 1 линии): Отчет о НИР / СибАДИ;

Рук. и отъ. исп. Сологаев В.И. - № ГР 01920019546;

Инв. № 03920013881. - Омск, 1992. - 85 с.

П. Прогноз и предотвращение подтопления подземными водами Омского метропо литена и прилегающей территории (2 очередь 1 линии): Отчет о НИР / СибАДИ;

Рук. и отв. исп. Сологаев В.И. - № ГР 01930008972;

Инв. № 03940001030. - Омск, 1993.-76 с.



Pages:   || 2 |
 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.