ГЕОЭКОЛОГИЯ


ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ

Геоэкология, 2020, № 6, С. 22-31

ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЕ

© 2020 г. Г. П. Постоев1,*, М. М. Кучуков1, А. И. Казеев1 

1 Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН (ИГЭ РАН), Уланский пер., д. 13, стр. 2, Москва, 101000 Россия
*E–mail: opolzen@geoenv.ru

Поступила в редакцию 13.08.2020 г.

Физические законы определяют состояние материальных сред в процессе их развития в природе и при техногенных воздействиях. Законы Паскаля, Кулона–Мора определяют исходное напряженное состояние в каждой точке воздушной, водной и геологической сред в поле тяготения Земли. В геологической среде действует закон Кулона–Мора в главных напряжениях в условиях компрессионного сжатия. При превышении значения вертикального давления от веса вышележащих масс грунтовой толщи структурной прочности грунта в рассматриваемой точке возникает давление распора. В состоянии покоя при отсутствии силового возмущения в исходном состоянии массива в поле тяготения Земли устойчивость сохраняется во всех точках геологической среды. Локальное силовое возмущение при подготовке разрушительных деформаций грунтового массива в виде оползня, провала над подземной полостью или выпора грунта из-под подошвы фундамента (штампа), вызывает, в соответствии с физическими законами, трансформацию исходного поля напряжений с образованием в зоне силового возмущения диссипативных геологических структур (ДГС). Закономерности формирования и функционирования ДГС являются основой для оценочных решений по определению предельного состояния массива в локальной зоне, характера и масштабов разрушительных деформаций при отделении ДГС от коренного массива.
Ключевые слова: главные напряжения, закон Кулона–Мора, грунтовый массив, диссипативные геологические структуры

DOI: 10.31857/S0869780920060107

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Бронин В.Н., Валид Иджвейхан. О влиянии бокового давления грунта на предельную нагрузку и осадку песчаного основания штампа // ОФМГ. 1992. № 3. С. 8–10.
  2. Демин А.М. Оползни в карьерах: анализ и прогноз. М.: ГЕОС, 2009. 79 с.
  3. Крупномасштабное моделирование подготовки и предвестников землетрясений / Соболев Г.А., Кольцов А.В. М.: Наука, 1988. 208 с.
  4. Лазебник Г.Е. Давление грунта на сооружения. Киев: ППНВ, 2005. 243 с.
  5. Ляшенко П.А. О деформации глинистого грунта в основании фундамента // Тр. юбилейной конф., посв. 50-летию РОМГГиФ. М.: РОМГГиФ, 2007. Т. 2. С. 114–118.
  6. Медков Е.И. Фазы сопротивления грунта // Механика грунтов, основания и фундаменты. Тр. МИИТа. М.: ТрансЖелдориздат, 1959. Вып. 100. С. 26–61.
  7. Осипов В.И. Физико-химическая теория эффективных напряжений в грунтах // Грунтоведение. 2013. № 2. С. 3–34.
  8. Постоев Г.П. Диссипативные структуры в грунтовом массиве на примере формирования глубоких оползней // Инженерная геология. 2018. Т. XIII. № 3. С. 54–61.
  9. Постоев Г.П. Модели механизма формирования и расчета провалов земной поверхности над подземными полостями // Геоэкология. 2020. № 4. С. 36– 47.
  10. Постоев Г.П. Общие закономерности подготовки разрушительных деформаций в грунтовом массиве // Сергеевские чтения. М.: РУДН, 2020. Вып. 22. С. 249–254.
  11. Постоев Г.П. Предельное состояние и деформации грунтов в массиве (оползни, карстовые провалы, осадки грунтовых оснований). М.; СПб.: НесторИстория, 2013. 100 с.
  12. Сергеев Е.М. Проблемы инженерной геологии в связи с задачами рационального использования и охраны геологической среды // Проблемы рационального использования геологической среды. М.: Наука, 1988. С. 5–21.
  13. Способ определения механических свойств грунтов: пат. на изобр. 2600494 РФ. / Постоев Г.П., Казеев А.И., Кутергин В.Н.; опубл. 20.10.2016, бюлл. № 29.
  14. Prigogine I., Nicolis G. Self-Organization in Non-Equilibrium Systems: From Dissipative Structures to Order Through Fluctuations. New York: J. Wiley & Sons, 1977.