Научная работа

Научная работа кафедры проводилась по двум большим направлениям: изучение свойств лессовидных грунтов и исследования физико-механических свойств торфов и их совместной работы как оснований с сооружениями осушительных систем.
 
 

1. Исследования свойств лессовых грунтов

Под руководством профессора, д.т.н. А.Л. Рубинштейна на кафедре широко развернулись исследования свойств лессовых грунтов и их совместной работы с гидротехническими сооружениями оросительных систем, начало которым положил академик ВАСХНИЛ, доктор технических наук Евгений Алексеевич Замарин, заведующий кафедрой "Гидротехнические сооружения".
    Лессовые грунты широко распространены в зонах традиционного орошаемого земледелия. Они, являясь плодородными, обладают специфическим свойством - при увлажнении дают большие, неравномерные, провального характера деформации, называемые просадками.
    Коварные по своей неожиданности, такие просадки вызывают нарушение нормальной работы, и даже аварии каналов и сооружений на них.
    Несмотря на большой опыт исследований и строительства (особенно мелиоративных систем и сооружений) на таких грунтах, происходящие до сих пор опасные просадочные деформации гидросооружений и орошаемых полей остаются еще скорее правилом, чем исключением и наносят существенный ущерб народному хозяйству. Поэтому обеспечение надежности сооружений оросительных систем является серьезной научной и народохозяйственной проблемой.
    В направлении решения этой проблемы коллектив кафедры "Основания и фундаменты" уже около 50-ти лет занимается вопросами исследования лессовых грунтов и разработки методов повышения надежности работы на них оросительных систем.
    Если обозначить на географической карте кружками районы проведения кафедрой в этом направлении научно-исследовательской работы, то они покроют большую территорию нашей страны и стран ближнего зарубежья.
    На западе - это район г. Хмельницкий; на востоке - Красноярская область; средняя часть России - Московская, Арзамасская области, Альметьевский р-н Татарстана; на юге - Северный Крым, Херсонская, Запорожская, Полтавская области и Никопольский р-н Украины; на Северном Кавказе - зона Большого Ставропольского канала. В Центральной Азии - Ошская область, Кантский р-н и район г. Бишкека в Киргизии; Левобережная и Правобережная часть Вахшской долины, плато Ак-Газа, Яван и Нурек в Таджикистане; Самаркандская область, Келесский район и Голодная степь в Узбекистане; Прикопетдагская зона в Туркменистане.
    С 1969 года исследования лессовых просадочных грунтов ведутся под руководством профессора, доктора технических наук Николая Николаевича Фролова, который с 1982 по 1999 год был заведующим кафедрой.
    Основные положения научной гипотезы деформирования лессовых просадочных грунтов в основаниях гидротехнических сооружений были сформулированы кафедрой еще в 50-х годах, затем они были подтверждены результатами всесторонних лабораторных и полевых исследований.
 
Методика исследований
    В процессе крупномасштабных исследований, проводившихся в производственных и полевых условиях на специально оборудованных полигонах, применялись новые контрольно-измерительное оборудование, приборы, установки для изучения изменения напряженно-деформированного состояния системы "гидросооружение-массив просадочного основания". Многие из них отличались новизной, что подтверждено 9-тью авторскими свидетельствами на изобретения.
 
Результаты НИР по исследованию лессовых грунтов
    Разработано новое направление в физической теории надежности технических систем со множеством элементов - надежности просадочных оснований сетевых сооружений оросительных систем. Предложенные перспективные приемы позволят проектировать гидросооружения по предельным состояниям с заданной степенью эксплуатационной надежности, что может послужить дальнейшему совершенствованию нормативной документации в мелиоративной отрасли.
    Разработаны отдельные расчетные и технические методы, инженерные мероприятия и конструктивные предложения по обеспечению надежности гидросооружений на просадочных основаниях. Например, метод возведения гидротехнических насыпей и подушек отсыпкой местного лессового грунта в воду с одновременным замачиванием основания; метод уплотнения просадочного основания предварительным замачиванием с дополнительной нагрузкой; ускорением предварительного замачивания основания ГТС через шурфы и скважины; ряд конструкций сетевых сооружений, в том числе с компенсирующими пневматическими подушками под днищем, сопрягающее сооружение из прорезиновых материалов, с самовыправляющимися конструктивно-функциональными элементами, на искусственных основаниях различных модификаций, на фундаментах глубокого заложения. На пять из них получены авторские свидетельства.
    Отдельные материалы исследований в области проектирования и возведения гидросооружений на просадочных грунтах включены в изданные учебники и учебные пособия по дисциплине "Основания и фундаменты" для студентов гидромелиоративных специальностей. По результатам исследований опубликовано более 300 статей в различных журналах, защищено 18 кандидатских и 4 докторских диссертации.
 
 
2. Исследования торфяников

 


    В 1960 году на кафедре под руководством профессора, д.т.н. А.Л. Рубинштейна начались исследования физико-механических свойств торфов и их совместной работы как оснований с сооружениями осушительных систем. С 1969 года эти исследования широко развернулись и ведутся под руководством профессора, доктора технических наук Александра Михайловича Силкина, которой в 1969 -81 годах был и является в настоящее время (с 1992 года) заведующим кафедрой.
    Необходимость изучения физико-механических свойств торфов диктовалась тем, что значительная часть территории России расположена в зоне избыточного увлажнения. Сельскохозяйственное использование избыточно увлажненных земель является сложной задачей связанной с отводом избыточной влаги, т.е. с осушением этих земель. И наиболее сложной задачей является осушение торфяников, а в мелиоративном фонде России имеется несколько миллионов гектаров плодородных низинных торфяников.
    Торф по своим физико-механическим свойствам существенно отличаются от минеральных грунтов. Поэтому, методы проектирования и строительства осушительных систем на минеральных грунтах нельзя механически распространять на торфы.
 
Методика исследований физико-механических свойств торфов
    Преподавателями и научными сотрудниками кафедры для изучения физико-механических свойств торфов научно обоснованы, разработаны, изготовлены и применяются новые приборы, оборудование и методики, которые защищены десятью авторскими свидетельствами на изобретения.
 
Результаты НИР по исследованию физико-механических свойств торфов
    Изучение физико-механических свойств торфов позволило выявить картину их деформируемости в основаниях сооружений, она принципиально отличается от картины деформируемости минеральных, например, песчаных и глинистых грунтов. Основываясь на результатах исследований, разработана классификация болот и торфов как оснований сооружений для целей гидромелиоративного строительства. Теоретически обоснованы новые принципы разработки конструкций, разработаны и внедрены новые конструкции сетевых гидротехнических сооружений, новизна которых защищена двумя авторскими свидетельствами на изобретения. Обнаружено и теоретически обосновано новое свойство торфов и торфяных залежей - плановая анизотропность, что позволило предложить новую конструкцию осушительной сети, новизна которой защищена авторским свидетельством на изобретение.
    Внедрение результатов исследований физико-механических свойств торфов и их совместной работы, как оснований, с сооружениями осушительных систем дало значительный (более двух миллионов рублей в ценах до 1985 года) экономический эффект и способствовало повышению качества и надежности осушительных систем. По результатам исследований опубликовано более 5-ти статей в различных журналах, в т.ч. и за границей; защищено семь кандидатских и две докторские диссертации, некоторые материалы исследований включены в учебник и учебные пособия.
 

Тематика исследований

Основные научные направления исследований кафедры в 2008- 2009г. г.:

  • Торф в строительстве. Силкин А.М.
  • Строительство гидросооружений мелиоративных систем на слабых грунтах. Юрченко С.Г.
  • Строительство на слабых (биогенных) грунтах. Некрасова Т.В., Носова А.А.
  • Комплексные мелиорации Волго-Ахтубинской поймы. Савельев А.В.

Ниже приводятся названия опубликованных статей за последние годы.
 
1. Силкин А.М. Гидротехнические сооружения на осушительной сети. Назначение и виды сооружения. //Справочник "Осушение". Изд-во "Ассоциация Экост", М., 2001 г.
2. Силкин А.М. Гидротехнические сооружения на осушительной сети. Расчеты сооружений. //Справочник "Осушение". Изд-во "Ассоциация Экост", М., 2001 г.
3. Силкин А.М. Основания сооружений. //Справочник "Сооружения. Строительство". Изд-во "Ассоциация Экост", М., 2001 г.
4. Силкин А.М. Расчет деформаций оснований сооружений. //Справочник "Сооружения. Строительство". Изд-во "Ассоциация Экост", М., 2001 г.
5. Юрченко С.Г., Дидык Т.Г. Эволюция физико-механических свойств грунтов при прохождении сквозь них промышленных рассолов. //Сборник МГУП, 2001 г.
6. Юрченко С.Г., Чжан И. Краткий обзор и анализ существующих методов прогноза просадочных деформаций лессовых оснований. //Сборник МГУП, 2001 г.
7. Юрченко С.Г., Дидык Т.Г. Лабораторные исследования свойств глинистых грунтов при фильтрации через них промышленных рассолов. //Сборник МГУП, 2003 г.
8. Насонова Н.Т., Савельев А.В. Проблемы малой механизации сельскохозяйственного производства. //Ж-л "Мелиорация и водное хозяйство", №3, 2003 г.
9. Савельев А.В., Насонова Н.Т. Пути повышения сельскохозяйственного производства. //Сборник МГУП, 2003 г.
10. Некрасова Т.В. Региональные методы устройства ГТС на торфах. //Сборник МГУП, 2001 г.
11. Некрасова Т.В. Армированная грунтовая подушка в торфах. //Сборник МГУП, 2001 г.
12. Силкин А.М., Некрасова Т.В., Савельев А.В. Некоторые предложения к повышению качества образования. //Вопросы повышения качества образования в области природообустройства и водопользования. Сборник VI Межвузовской научно-методической конференции. М.: МГУП. 2004 г.
13. Юрченко С.Г., Чжан И. Лабораторные исследования физико-механических свойств лессовых просадочных грунтов. //Там же.
14. Силкин А.М. К вопросу образования и глобализации. //Профессиональное образование в России: какими мы будем. Материалы научно-методической конференции. М.: МГУП. 2005 г.
15. Силкин А.М., Некрасова Т.В. К проблеме создания совершенных гидромелиоративных систем в торфяных грунтах. //ж-л "Гидротехника и водное хозяйство". №5. М. 2005 г.
16. Силкин А.М., Фролов Н.Н., Некрасова Т.В. Надежность основания - надежность сооружения. //ж-л "Гидротехника и водное хозяйство". №5. М. 2005 г.
17. Абдрахманов Р.Ф., Юрченко С.Г., Дидык Т.Г. Систематизация источников загрязнения подземных вод Предуралья. //Природообустройство и рациональное природопользование - необходимые условия социально-экономическоого развития России. Сборник научных трудов. Часть 1.- М.: МГУП. 2005. - С. 115-121.
18. Жарницкий В.Я. Оперативное определение параметров Проктора глинистых грунтов, используемых для устройства притивофильтрационных элементо плотин. //Гидротехническое строительство. №3. 2005. С. 15-18.
19. Жарницкий В.Я. Обеспечение качества и проектных требований при строительстве плотины "Sakhaby" в Сирии. //Актуальные проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса. Т.1Ивановская государственная сельскохозяйственная академия. 2005. С. 141-142. (в соавторстве).
20. Жарницкий В.Я. Оперативное определение числа пластичности глинистого грунта, используемого для устройства противофильтрационных элементов плотин. //Актуальные проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса. Т.1. - Иваново: Ивановская государственная сельскохозяйственная академия. 2005. С.т143-144.
21. Жарницкий В.Я. Оперативная оценка качества известняков и мергелей, используемых для устройства упорных призм каменно-земляных плотин. //Природообустройство и рациональное природопользование - необходимые условия социально-экономического развития России. Сборник научных трудов. Часть 1.- М.: МГУП. 2005. - С. 74-79.
22. Жарницкий В.Я. Оперативное определение прочности глинистого грунта, уложенного в тело плотины. //Мелиорация и водное хозяйство. 2005 г. №3. С. 39-41.
23. Жарницкий В.Я. Проблемы качества и надежности плотин из грунтовых материалов. //Мелиорация и водное хозяйство. 2005 г. Юбилейный выпуск.
24. Жарницкий В.Я. Обеспечение качества и надежности каменно-земляных плотин при строительстве. Монография. - Иваново: изд-во ИГЭУ им. В.И. Ленина. 2005 г. - 156 с.

2006 г.:

- Силкин А.М., Юрченко С.Г., Некрасова Т.В., Носова А.А. Кафедра оснований и фундаментов МГУП гидромелиоративному строительству. /Мелиорация: этапы и перспективы развития. Материалы международной научно-производственной конференции -  Москва, 2006 г.
- Носова А.А. Устойчивость дамб обвалования на двухслойном основании (торф-сапропель). /Материалы геотехнических чтений по геотехнике.- Казань, 2006 г
- Носова А.А. Особенности устройства дамб обвалования на биогенных - болотных грунтах. /Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем. Материалы международной научно-практической конференции  Ч. I. - М.: МГУП, 2006
- Жарницкий В.Я.  Определение перемещения подошвы грунтовой плотины. /Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем. Материалы международной научно-практической конференции  Ч. I. - М.: МГУП, 2006
- Некрасова Т.В., Дараев Ю.В. Особенности устройства свайно-плитных фундаментов. /Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем. Материалы международной научно-практической конференции  Ч. I. - М.: МГУП, 2006
- Некрасова Т.В., Дараев Ю.В. Некоторые вопросы проектирования свайно-плитных фундаментов. /Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем. Материалы международной научно-практической конференции  Ч. I. - М.: МГУП, 2006
- Будикова А.М., Юрченко С.Г.  Штамповые испытания лессовых грунтов как оснований ГТС. /Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем. Материалы международной научно-практической конференции  Ч. I. - М.: МГУП, 2006

- Силкин А.М. К вопросу управления качеством образования. /Актуальные проблемы качества образования и пути их решения в контексте европейских и мировых тенденций. Сборник материалов в межвузовской научно-методической конференции.  -Москва, 2006

2007 год
- Жарницкий В.Я., Савельев А.В. Методы определения свойств грунтов при оперативном  контроле качества их укладки в тело плотин. //Журнал «Мелиорация и водное хозяйство», №3, 2007. с.49-50.
- Юрченко С.Г., Будикова А.М. Лабораторные исследования свойств лессовых грунтов при использовании их в качестве оснований ГТС. //Материалы Международной научно-практической конференции «Роль обустройства сельских территорий в обеспечении устойчивого развития АПК». М.: Сб-к МГУП, 2007
- Некрасова Т.В., Носова А.А. Защита земель АПК от затопления паводковыми водами. //Материалы Международной научно-практической конференции «Роль обустройства сельских территорий в обеспечении устойчивого развития АПК». М.: Сб-к МГУП, 2007
- Савельев А.В. Состав и эффективность комплексных мелиораций Волго-Ахтубинской поймы. Материалы Международной научно-практической конференции «Роль обустройства сельских территорий в обеспечении устойчивого развития АПК». М.: Сб-к МГУП, 2007

2008 год
- Юрченко С.Г., Будикова А.М. Методика расчета ожидаемой совместной просадочной деформации гидротехнических сооружений и их лессовых оснований с учетом области замачивания //Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета //Томск, 2008, №2
- Жарницкий В.Я. Оперативный метод определения показателя водопроницаемости глинистого грунта, уложенного в тело противофильтрационных элементов плотин [Текст] /В.Я. Жарницкий, Н.Ф. Жарницкая //Природообустройство: научно-практич. журнал – М., 2008-. – Двухмес.-ISSN 1997-6011. 2008, №1.- с. 74-77. (Объем: 0,44 п.л./0,24 п.л.)
- Жарницкий В.Я. К вопросу экономики надежности грунтовых плотин на основе разработанной системы оперативного обеспечения качества укладки грунтов в тело напорных грунтовых сооружений и прогноза их деформаций [Текст] /В.Я. Жарницкий, Н.Ф. Жарницкая //Природообустройство: научно-практич. журнал – М., 2008-. – Двухмес.-ISSN 1997-6011. 2008, №2.- с. 75-82. (Объем: 0,69 п.л./0,39 п.л.)
- Жарницкий В.Я. Оперативно-вероятностный метод прогноза деформации тела грунтовой плотины [Текст] /В.Я. Жарницкий, Н.Ф. Жарницкая //Природообустройство: научно-практич. журнал – М., 2008-. – Двухмес.-ISSN 1997-6011. 2008, №4.- с. 48-52. (Объем: 0,56 п.л./0,35 п.л.)
- Жарницкий В.Я. К вопросу качества противофильтрационной завесы в основании каменноземляной плотины «Сахаби» (САР) [Текст] /В.Я. Жарницкий //Природообустройство: находится в печати (Объем: 0,5 п.л.)
- Жарницкий В.Я. Способы определения основных конструктивных параметров противофильтрационных цементационных завес (передано в печать)

Опубликованные работы в 2009 г.

  • Юрченко С.Г., Будикова А.М. Эксплуатационная надежность лотковых сооружений в системах водоснабжения и водоотведения. //Журнал ВСТ. №12, 2008.
  • Юрченко С.Г., Будикова А.М. Анализ причин отказов сетевых гидросооружений //Вестник РУДН. - М, 2009, №1

Участие в конференциях

2008 г.

Название конференции
(межвузовской, международной),
научного семинара

ФИО участника конференции

Форма участия

Научный семинар «Проблемы восстановления водных объектов г. Москвы». М.: МГУП, 15-16 декабря 2008 г.

Жарницкий В.Я.

Доклад с последующей публикацией материалов доклада

2009 г.

Название конференции
(межвузовской, международной),
научного семинара

ФИО участника конференции

Форма участия

.Международная научно-практическая конференция «Роль природобустройства в обеспечении устойчивости функционирования и развития экосистем». М.: МГУП, 2009 г.

 

Носова А.А

Доклад на тему: «Оценка возможности использования двухслойного (торф-сапропель) основания в качестве естественного».

Студентам