Вестник Кольского научного центра РАН № 2, 2019 г.

Оценка надежности насыпного грунтового сооружения при образовании в его теле зоны. подпочвенное зондирование достигало 15-20 м, с разрешающей способностью 0,2-0,5 м. По данным зондирования были уточнены структура плотины, контур подстилающего моренного основания, старое русло реки, определена и трассирована депрессионная поверхность грунтовых вод в теле плотины, а также выявлены скрытые локальные зоны неоднородности. При исследовании ограждающих дамб хвостохранилищ также были выявлены скрытые зоны повышенного водонасыщения, их горизонтальные размеры составляли 10-20 м, вертикальные — 3-5 м [7, 8]. Гидрогеомеханическая 3D-модель Для выявления особенностей влияния формирующейся зоны повышенной фильтрации на надежность насыпного грунтового сооружения была разработана его компьютерная гидрогеомеханическая SD-модель, отражающая разные уровни воды на верховом откосе, геометрические размеры сооружения и свойства слагающих его грунтов, геологические слои подстилающего основания (рис. 1, а). Ширина сооружения была принятой примерно 100 м, высота — около 20 м. Для имитации образования зоны повышенной фильтрации в модели задавался поперечный — на всю ширину сооружения — трапецеидальной формы канал высотой 3,5 м , нижний размер которого составлял 10 м, верхний — 6 м (далее — минимальная фильтрация 10x6x3,5), с последующим его полуторным (средняя фильтрация 15х8х4) и практически двукратным увеличением (максимальная фильтрация 20 х10х5) (рис. 1, б). Следует отметить, что канал пересекал сооружение по нормали на нижней границе сооружения с геологическим основанием, при этом его вертикальный размер во всех рассмотренных вариантах не превышал 1/4 высоты сооружения. а б Рис. 1. Компьютерная 3D-модель фрагмента насыпного грунтового сооружения: а — геологическое строение и свойства грунтов; б — формирование зоны повышенной фильтрации Fig. 1. Computer 3D model of a fragment of a soil bulk dam: a — geological structure and properties of soils; б —formation of high filtration zone Выполнено многовариантное компьютерное моделирование гидрогеомеханического состояния с учетом уровня воды на верховом откосе (минимальный, средний, максимальный) и влияющих внешних и внутренних факторов. Внешними факторами являлись уровни воды на момент экспериментальных георадарных исследований, а также среднего и максимального его поднятия. В качестве внутренних влияющих факторов были исследованы изменения значений сцепления и угла внутреннего трения грунтов, а также скорости фильтрации воды в заданном канале. Результаты моделирования Компьютерное исследование гидрогеомеханического состояния насыпного грунтового сооружения выполнено с учетом параметрического влияния свойств грунтов и ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2019 (11) 71