3. Метод соосных пуансонов разработан во ВНИМИ для определе­ ния прочности пород на разрыв и сжатие. Он основан на разрушении дис­ ков пород, имеющих диаметр 30 - 120 мм и высоту 8 -1 1 мм.

2.3.3.Особенности свойств грунтов, загрязненных нефтью

инефтепродуктами

При техногенных воздействиях на грунтовый массив, в том числе при проливах нефтепродуктов на земную поверхность, свойства грунтово­ го основания значительно изменяются. Ниже приводятся данные о влия­ нии нефтезагрязнения на свойства грунтов.

2.3.3.1. Набухание глинистых грунтов

Набухание - способность грунта увеличивать объем при увлажне­ нии - можно оценить гремя показателями: увеличением объема образца, влажностью набухших образцов и величиной давления, развиваемого на­ бухшим образцом. Процесс набухания протекает за счет раздвижения во­ дой или другой жидкостью структурной решетки грунтов. В физическом смысле на структурных поверхностях частиц грунта существуют неком­ пенсированные энергетические потенциалы, которые компенсируются до­ полнительным притягиванием к ним воды или другой жидкости.

Наиболее энергетически емкими породами являются глинистые грунты и, прежде всего, монтмориллонитовые и бентонитовые глины.

Исследовалось влияние состава поровой жидкости на величину, на­ бухания глин. В качестве поровой жидкости использовались вода и масло трансформаторное. В методическом плане исследования проводились сле­ дующим образом: готовилась смесь, состоящая из бентонитовой глины с влажностью 2-3 % и трансформаторного масла. Всего было подготовлено 4 различных состава смеси. Первая смесь составлена из 100 г глины и 25 г масла, вторая - из 100 г глины и 50 г масла, третья - из 100 г глины и 75 г масла и четвертая - из 100 г глины и 100 г масла. Эти смеси подвергались испытанию на набухание. В качестве жидкости для набухания использова­ лась вода.

Анализ результатов исследований показывает, что величина набуха­ ния смеси CJW принимает наибольшие значения во второй смеси и в сред­ нем составляет 6,4 %, а наименьшие значения в четвертой смеси - в сред­ нем 0,88 %. В первой и третьей смесях средняя величина набухания соот­ ветственно составляет 3,3 и 2,96 %. При этом в первые сутки evu составляет 80 - 95 %, в последующее время eiUувеличивается на 5 - 10%.

Установлено, что величина набухания предварительно уплотненной бентонитовой глины в воде на порядок выше, чем в масле.

Выявлено, что при прочих равных условиях величина набухания глин, пропитанных маслом трансформаторным, значительно ниже, чем во­ дой. Это обусловлено тем, что углеводороды наиболее эффективно, по

сравнению с водой, компенсируют свободный энергетический потенциал поверхности глинистых частиц, поэтому раздвижение происходит слабо. Внутренний механизм компенсации энергетического потенциала глини­ стых грунтов углеводородами не изучен, однако наши опыты показывают, что он играет важную роль в формировании свойств глинистых грунтов. Это имеет первостепенное значение при определении расчетных показате­ лей физических свойств, на основании которых прогнозируются (выбира­ ются) типы фундаментов, устойчивость откосов и т.д. на территориях неф­ теперерабатывающих и нефтедобывающих предприятий, где грунтовый массив пропитан нефтью и нефтепродуктами.

2.3.3.2. Влияние нефтезагрязнения на механические свойства песка

Для установления влияния нефти на изменения механических свойств пород в качестве экспериментального материала выбран песок кварцевый. Это обусловлено тем, что при использовании песка кварцевого фактически изучалось изменение напряжений, связанных с трением мате­ риала в зависимости от степени его загрязнения нефтью.

В методическом плане исследования проводились следующим обра­ зом. Первоначально производилось фракционирование песка. Выделено три фракции - песок мелкий, средний и крупный. Затем в каждой фракции песка выделялись три группы образцов. Первая группа образцов готови­ лась следующим образом: в 1кг песка добавлялась дистиллированная вода из расчета полного водонасыщения; вторая группа образцов - в 1 кг песка добавлялось 100 г веретенного масла, которое тщательно перемешивалось с песком; третья группа образцов подготавливалась аналогичным спосо­ бом, только в 1 кг песка добавлялось 250 г веретенного масла. После чего полученные смеси уплотнялись в одометрах, для этого использовался при­ бор ГГП-29. Уплотнение проводилось ступенями при максимальной на­ грузке Р = 0,015 МПа. Подготовленные образцы песка испытывались на сдвиг в приборе ГГП-30.

Результаты экспериментальных исследований показывают, что для всех фракций песка наблюдается тенденция уменьшения угла внутреннего трения при увеличении количества нефтепродукта (веретенное масло) в грунте.

Подтверждена зависимость угла внутреннего трения песков, насы­ щенных водой от их гранулометрического состава, заключающаяся в том, что с увеличением гранулометрического состава песков угол внутреннего трения их возрастает, так угол внутреннего трения у мелкого водонасы­ щенного песка равен 32, а у среднего и крупного - 34.

Установлена зависимость угла внутреннего трения песков при за­ грязнении их углеводородами в объеме 100 г/кг песка, заключающаяся в