Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Мироненко В.А. -> "Проблемы гидрогеоэкологии. Том 2" -> 102

Проблемы гидрогеоэкологии. Том 2 - Мироненко В.А.

Мироненко В.А., Румынин В.Г. Проблемы гидрогеоэкологии. Том 2 — Москва, 2002. — 394 c.
ISBN 5-7418-0123-4
Скачать (прямая ссылка): problemigidroekologii2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 96 97 98 99 100 101 < 102 > 103 104 105 106 107 108 .. 114 >> Следующая

* Методика опытов разработана при участии Р.Э.Дашко.
354
ной степенью исходного насыщения их солями, причем для образцов ненарушенного сложения такое насыщение достигается под бытовыми нагрузками в режиме молекулярно-диффузионной пропитки. Очень часто уже материалы перечисленного комплекса исследований позволяют, не приступая к фильтрационным испытаниям, оценить возможность изменения проницаемости грунтов при их взаимодействии с промостками. Например, уменьшение процентного содержания глинистой и пылеватой фракцией, а также уменьшение числа пластичности (/д) свидетельствуют о том, что при взаимодействии грунтов с солями происходит агрегирование мелкодисперсных частиц и, следовательно, увеличивается поровая пустотность пород; последнее обычно приводит к росту проницаемости. С другой сторо-
0,5 1.0 1,5 2,0
ЦК
Рис. 22.1. График ихменения коэффициента фильтрации макропористых суглинков к, м/сут, с ростом внешней нагрузки
°сж> кгс‘см - 355
ны уменьшение сцепления (С) и увеличение угла (ф>) внутреннего трения свидетельствует о дополнительной кристаллизации солей во внутрипоровом пространстве; этот процесс приводит к формированию микротрещиноватости и также способствует росту проницаемости. Особенно ощутимы упомянутые изменения для суглинистых и супесчаных разностей. Так, опыты с суглинками Соликамско-Берез-никовскош промрайона показали [4], что их засоление до 10-12% (это отвечает минерализации поровых вод 250-300 г/кг) влечет за собой уменьшение значения /д от 18 до 13; при этом значение <р возросло от 14° до 33°, а значение С снизилось от 0,17 до 0,05 кгс/см .
Следующим этапом статических лабораторных исследований является оценка гидрогеомеханической роли осмотических эффектов. Здесь изучается влияние напряженного состояния, начальной влажности и степени засоления грунтов на интенсивность осмотической отдачи ими воды, оценивается роль осмотической консолидации пород. Эксперименты проводятся в компрессионно-фильтрационных приборах, позволяющих наблюдать в ходе опыта как за оттоком воды из образца (по изменению уровня рассола в пьезометрической трубке) , так и за его линейной деформацией; при заполнении рассолом обеих камер прибора, имитируются условия взаимодействия глинистого блока с рассолами, мигрирующими в трещинах экрана. В результате подобных экспериментов может быть, в частности, получено значение относительной сжимаемости в зависимости от задаваемых условий (минерализации раствора, влажности и степени предварительного уплотнения). В случае водонасыщенного образца осмотический процесс контролируется увеличением объема рассола в камерах (фиксируемым по приращению уровня в пьезометрической трубке прибора). Правда, такой контроль не всегда надежен ввиду параллельно протекающей структурной перестройки породы под действием диффундирующих солей.
Заключительная стадия лабораторных исследований сводится к непосредственному изучению изменения фильтрационных характеристик пород при движении через них растворов различной минерализации. Так как на графиках V * ДО (где V — результирующая скорость фильтрации через образец при градиенте I и при заданных постоянных значениях напряжений и концентраций) находят отражение осмотические процессы, то их учет имеет принципиальное значение для корректной интерпретации опыта. Для этого Л.И.Кульчицкий предлагает использовать подход, формально ана-
логичный обработке экспериментов при проявлении у породы начального градиента фильтрации. Например, упомянутые уже опыты с суглинками Соликамского района потребовали задания градиентов напора, которые заметно превышали критическое значение 1в « 5, отвечающее градиенту осмотического напора.
В целом же, отмеченные ранее изменения внутренней структуры глинистых пород под влиянием солей приводят к закономерному росту проницаемости (к) по мере увеличения минерализации (М) растворов. По нашим и литературным данным, проницаемость пород может возрастать в 5-10 раз и даже более — для условий фильтрации нейтральных электролитов, например растворов NaCl; взаимодействие глинистых экранов с концентрированными растворами кислот и щелочей обычно увеличивает это значение на порядок и более. Однако в отдельных случаях отмечаются аномальные виды зависимостей к- f (М) — либо во всем диапазоне изменения минерализации, либо в пределах начального участка. При этом засоление пород, приводящее к росту жесткости их скелета, сглаживает влияние на проницаемость уплотняющей нагрузки. Полезно еще отметить, что выявление описанных изменений проницаемости может потребовать весьма длительных опытов продолжительностью до нескольких десятков, а то и сотен суток.
22.2. Изучение водопроводящих свойств пород зоны аэрации опытными опробованиями в скважинах
Для опытного опробования сравнительно глубокоза-легающих элементов разреза зоны аэрации обычно используются наливы воды в скважины. Так как при бурении без промывки стенки скважин в породах существенно глинистого состава, а также в слабых трещиновато-пори-стых породах (типа мелов, мергелей и т.п.) часто «затираются» с образованием корки слабопроницаемого грун-
Предыдущая << 1 .. 96 97 98 99 100 101 < 102 > 103 104 105 106 107 108 .. 114 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed