Введение
Глава 1. Изученность процессов выщелачивания и деформаций в трещиноватых загипсованных породах 15
1.1 Обзор исследований в области фильтрационных деформаций гидротехнических сооружений 15
1.2. Известные результаты исследований в области диффузии и массообмена при фильтрации жидкости в пористых средах 26
1.3. Основные уравнения растворения и вымыва солей при фильтрации жидкости в пористых средах 33
1.4. Задачи исследований 48
Глава 2. Теоретические модели размыва трещин фильтрационным потоком в трещиноватых загипсованных породах 49
2.1. Численное решение уравнений растворения и выноса солей при фильтрации в трещиноватых породах 49
2.2. Нестационарная концентрация солей в трещине произвольного сечения 57
2.3. Прогноз выщелачивания трещиноватых загипсованных пород в основании плотины Ирганайской ГЭС 64
2.4. Прогноз раскрытия трещин в пористых средах 72
2.5. Выводы по главе 2 78
Глава 3. Экспериментальные исследования по размыву трещин фильтрационным потоком 80
3.1. Определение длины пути насыщения гипсом воды при ее движении по трещине в загипсованном песчанике 80
3.2. Экспериментальные исследования фильтрации в трещиноватых загипсованных породах 84
3.3. Прогноз деформаций гидротехнических сооружений на загипсованных породах 96
3.4. Противофильтрационные завесы в основаниях напорных сооружений с опытным применением нового химического тампонажного раствора 98
3.5. Выводы по главе 3 106
Глава 4. Химическая суффозия в трещиноватых породах 107
4.1. Фильтрационные свойства трещин в скальной породе 107
4.2. Растворение и вынос солей в основаниях гидротехнических сооружений 116
4.3. Выводы по главе 4 124
Глава 5. Прогноз деформаций гидротехнических сооружений на загипсованных породах 125
5.1. Существующая методика расчета суффозионной осадки оснований сооружений 125
5.2. Расчетные формулы для прогнозирования суффозионной осадки оснований гидротехнических сооружений 139
5.3. Примеры расчета суффозионной осадки оснований гравитационных плотин 141
5.4 Уравнение неразрывности одномерной деформации грунтов 151
5.5 Выводы по главе 5 164
Глава 6. Расчет фильтрации и оценка фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на трещиноватом загипсованном основании 165
6.1. Общие положения 165
6.2 Критерии фильтрационной безопасности плотин на скальных основаниях 167
6.3 Расчет фильтрации под плотиной с цементационной непроницаемой завесой и вертикальным дренажом на скальном загипсованном основании с учетом выщелачивания солей 169
6.4. Расчет фильтрации под плотиной на скальном основании с учетом повреждений в противофильтрационной завесе 185
6.5. Методика оценки уровня фильтрационной безопасности гидротехнических сооружений на скальном загипсованном основании с учетом выщелачивания солей 193
6.6. Пример оценки уровня фильтрационной безопасности арочной плотины Миатлинской ГЭС на загипсованном основании 203
6.7. Сравнение расчетных и натурных фильтрационных характеристик в основании плотины Миатлинской ГЭС 209
6.8. Компьютерные модели фильтрации под плотиной Миатлинской ГЭС и в обход неё 213
6.9. Методика исследований методом ЭГДА с учетом водопроницаемости зон тектонических трещин 221
6.10. Расчет электрических сопротивлений зоны тектонических нарушений 227
6.11 Результаты исследований обходной фильтрации в правобережном примыкании плотины с учетом тектонических зон и трещин 231
6.12. Результаты исследований фильтрации в скальном трещиноватом основании плотины с противофильтрационной завесой и вертикальным дренажем 239
6.13. Выводы по главе 6 243
Глава 7. Натурные наблюдения за процессами деформаций трещиноватых массивов загипсованных пород оснований гидротехнических сооружений (на примерах Миатлинской и Чиркейской плотин) 246
7.1. Краткая характеристика геологического строения право-бережного примыкания плотины Миатлинской ГЭС 246
7.2. Геофильтрационная модель 250
7.3. Анализ условий и основных путей обходной фильтрации 251
7.4. Основные направления противофильтрационных мероприятий 260
7.5. Описание процесса выщелачивания в теле плотины Миатлинской ГЭС на основании данных химического анализа 262
7.6. Краткая характеристика участка основных сооружений Чиркейской ГЭС 266
7.7. Современное состояние плотины и основания Чиркейской ГЭС 268
7.8. Результаты практического использования исследований 287
7.9. Выводы по главе 7 291
Основные выводы 296
Список литературы , 299
Приложение
