МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Белорусский национальный технический университет Строительный факультет АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕОТЕХНИКИ, ЭКОЛОГИИ И ЗАЩИТЫ НАСЕЛЕНИЯ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ Материалы 73-й студенческой научно-технической конференции Секция «Геотехника и экология в строительстве» 28 апреля 2017 года Электронный учебный материал Минск БНТУ 2017 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Белорусский национальный технический университет Строительный факультет АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕОТЕХНИКИ, ЭКОЛОГИИ И ЗАЩИТЫ НАСЕЛЕНИЯ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ Материалы 73-й студенческой научно-технической конференции Секция «Геотехника и экология в строительстве» 28 апреля 2017 года Электронный учебный материал Минск БНТУ 2017 УДК 502/504+614.8.084.+624.15(06) Редакционная коллегия: В. А. Сернов – канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой «Геотехника и экология в строительстве»; Т. В. Тронда – магистр техн. наук, ассистент кафедры «Геотехника и экология в строительстве» (ответственный редактор, ответственный секретарь) Рецензенты: М. И. Никитенко – д-р техн. наук, профессор кафедры «Геотехника и экология в строительстве»; В. Н. Кравцов – канд. техн. наук, доцент, зав. лабораторией конструкций фундаментов «Институт БелНИИС»; И. Л. Бойко – канд. техн. наук, доцент кафедры «Мосты и тоннели» ФТК БНТУ Сборник содержит материалы 73-й студенческой научно-технической конференции «Актуальные проблемы геотехники, экологии и защиты населения в чрезвычайных ситуациях». В сборнике освещены материалы пленарного заседания, посвященные проблемам защиты населения и окружающей среды, современным и экономичным конструкциям нулевого цикла и вопросам инженерной геологии. Предназначено для научно-педагогических работников, студентов, ма- гистрантов и аспирантов. Регистрационный номер БНТУ/СФ56-40.2017 © Белорусский национальный технический университет, 2017 3 СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛ 1 ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ И СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИЗЫСКАНИЙ ................................. 7 Белич М. Н. Магнитосфера планеты Земля ............................................................... 8 Житко А. В., Маржацкий П. Е. Методы определения гранулометрического состава грунта ............ 12 Лемешко М. П., Ганевич А. М. Глина в Республике Беларусь: происхождение и применение ........ 16 Рубаник И. В. Кремний ................................................................................................. 20 РАЗДЕЛ 2 СОВРЕМЕННОЕ РАЗВИТИЕ МЕХАНИКИ ГРУНТОВ И ФУНДАМЕНТОСТРОЕНИЯ ....................................................... 24 Аввад Лидия, Аввад Лана Прогноз дефектов исторических зданий на примере Сирии: дворец Аль-Азем .................................................................................. 25 Жегало Е. В. Расчет оснований и ограждающих конструкций по двум группам предельных состояний .......................................................... 29 Жерносек В. Л., Новик С. А., Хурс И. Д. Изменение влажности слабой водонасыщенной супеси при устройстве армодренирующих элементов из сухой бетонной смеси ...................................................................................................... 33 4 Жерносек В. Л., Новик С. А., Хурс И. Д. Набор прочности армодренирующими элементами из сухой бетонной смеси в слабой водонасыщенной супеси ........................... 37 Кохан П. В., Каплич А. С Исследование взаимного влияния свай в грунте с использованием программного комплекса PLAXIS 2D ................... 41 Мусагулов А. С. Прогноз дефектов исторических зданий: мавзолей Ходжа Ахмеда Ясави ........................................................................................ 45 Полещук Е. В., Нудный С. А. Расчет осадок свайного фундамента с учетом мирового и отечественного опыта строительства ................................................. 49 Чешейко А. Н., Репях А. А. Строительство в слабых водонасыщенных грунтах ......................... 54 Шарапиденов А. А. Реконструкция исторических зданий и сооружений в сложных геотехнических условиях ..................................................................... 58 РАЗДЕЛ 3 ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ............................................. 62 Акулова А. А., Драченко А. С. Влияние долгостроя на окружающую среду...................................... 63 Арийчук Д. В., Тихон К. Н. Радиационно-экологические исследования в строительстве .......... 67 Барановская А. А., Куксина А. А. Сланцевый газ ....................................................................................... 72 5 Голобородова А. К. Целлюлоза и её производные .............................................................. 75 Голёнко Ю. Н., Манюк А. Н. Очищение природных вод ................................................................... 79 Ерофеева А. А., Марина Д. А. Экологически грамотный потребитель товаров ................................ 83 Каптур Д. А. Сохранение озонового слоя Земли...................................................... 87 Кузьмина А. В. Национальная экологическая сеть ...................................................... 91 Матвиевский А. С., Ярош В. А. Компактные станции очистки сточных вод ....................................... 95 Панчук А. А., Солоненко А. А. Инновационный строительный блок .................................................. 99 Синьков О. А., Почапский А. А. Влияние лесных пожаров на окружающую среду ........................... 101 Слепица М. С. Сохранение водно-болотных угодий при формировании национальной экологической сети.................................................... 104 Судас М. И., Федорович В. Н. Радиационный контроль при строительстве тоннелей и подземных сооружений ...................................................................... 109 Юшкевич Н. В. Эвтрофикация ..................................................................................... 113 6 РАЗДЕЛ 4 ЗАЩИТА НАСЕЛЕНИЯ ПРИ ТЕХНОГЕННЫХ И ПРИРОДНЫХ КАТАСТРОФАХ ............................................... 117 Бородич А. А, Майчук Д. В. Мегацунами как стихийное бедствие ............................................... 118 Герасимчук П. Н., Холопук Н. С. Сравнение последствий аварий Чернобыльской АЭС и АЭС Фукусима-1 ................................................................................ 122 Горбач А. А., Смирнов Е. А. Крупнейшие стихийные бедствия 21 века ....................................... 126 Денисюк Е. А. Оценка прочности внешней защитной оболочки реакторного отделения АЭС при падении самолетов разных типов ................... 130 Качкарик П. В., Чайковская Ю. Л. Туризм в зоне ЧАЭС .......................................................................... 137 Козловская Ю. И., Поддубная А. Г., Смирнова Е. С. Обстановка по ядерному оружию в мире ......................................... 141 Панасовец А. И. Пути и способы восстановления нормальной радиационной обстановки на загрязнённых радионуклидами территориях РБ .... 145 РАЗДЕЛ 1 ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ И СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИЗЫСКАНИЙ 8 УДК 52 МАГНИТОСФЕРА ПЛАНЕТЫ ЗЕМЛЯ Белич М. Н. Научный руководитель – Уласик Т. М. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Введение Планета Земля состоит из литосферы (твердое тело), атмосферы (воздушная оболочка), гидросферы (водная оболочка), биосферы (сфера распространения живых организмов) и магнитосферы. Согласно современным представлениям, Земля образовалась примерно 4,5 млрд лет назад, и с этого момента нашу планету окружает магнитное поле. Все, что находится на Земле, в том числе люди, животные и растения, подвергаются его воздействию. Магнитное поле Земли – это область вокруг нашей планеты, где действуют магнитные силы. Вопрос о происхождении магнит- ного поля до сих пор окончательно не решен. Однако большинство исследователей сходятся в том, что наличием магнитного поля Зем- ля хотя бы отчасти обязана своему ядру. Земное ядро состоит из твердой внутренней и жидкой наружной частей. Вращение Земли создает в жидком ядре постоянные течения. Из уроков физики - движение электрических зарядов приводит к появлению вокруг них магнитного поля. Землю можно рассматривать как магнитный диполь. Его южный полюс находится на географическом Северном полюсе, а северный, соответственно, на Южном. На самом деле, географический и маг- нитный полюса Земли не совпадают не только по "направлению". Ось магнитного поля наклонена по отношению к оси вращения Земли на 11,6 градуса. Из-за того, что разница не очень существен- ная, мы можем пользоваться компасом. Интересный факт: если бы компас был изобретен 720 тысяч лет назад, то он бы указывал и на географический и на магнитный северный полюс. Но об этом чуть ниже. 9 Строение и характеристики магнитного поля Земли На небольшом удалении от поверхности Земли, порядка трёх её радиусов, магнитные силовые линии имеют диполеподобное распо- ложение. Эта область называется плазмосферой Земли. По мере удаления от поверхности Земли усиливается воздей- ствие солнечного ветра: со стороны Солнца геомагнитное поле сжимается, а с противоположной, ночной стороны, оно вытягивает- ся в длинный хвост. Плазмосфера Заметное влияние на магнитное поле на поверхности Земли ока- зывают токи в ионосфере. Эта область верхней атмосферы, прости- рающаяся от высот порядка 100 км и выше. Содержит большое ко- личество ионов. Плазма удерживается магнитным полем Земли, но её состояние определяется взаимодействием магнитного поля Земли с солнечным ветром, чем и объясняется связь магнитных бурь на Земле с солнечными вспышками. Магнитный меридиан Магнитными меридианами называются проекции силовых линий магнитного поля Земли на её поверхность; сложные кривые, сходя- щиеся в северном и южном магнитных полюсах Земли. Возникновение магнитного поля Теоретически удалось доказать, что на 99 % магнитное поле Земли вызывают источники, скрытые внутри планеты. Главное маг- нитное поле обусловлено источниками, расположенными в глуби- нах Земли. Их можно условно разделить на две группы. Основная их часть связана с процессами в земном ядре, где вследствие непре- рывных и регулярных перемещений электропроводящего вещества создается система электрических токов. Другая — связана с тем, что горные породы земной коры, намагничиваясь главным электри- ческим полем (полем ядра), создают собственное магнитное поле, которое суммируется с магнитным полем ядра. Влияние солнечного ветра на магнитное поле Земли Магнитное поле защищает жителей Земли и искусственные спутники от губительного воздействия космических частиц. К та- 10 ким частицам относятся, например, ионизированные (заряженные) частицы солнечного ветра. Магнитное поле изменяет траекторию их движения, направляя частицы вдоль линий поля. Необходимость наличия магнитного поля для существования жизни сужает круг потенциально обитаемых планет (если мы исходим из предположе- ния, что гипотетически возможные формы жизни похожи на земных обитателей). Ученые не исключают, что часть планет земного типа не имеют металлического ядра и, соответственно, лишены магнитного поля. До сих пор считалось, что планеты, состоящие из твердых скальных пород, как и Земля, содержат три основных слоя: твердую кору, вязкую мантию и твердое или расплавленное железное ядро. В не- давней работе ученые из Массачусетского технологического инсти- тута предложили сразу два возможных механизма образования "скалистых" планет без ядра. Земляне тоже могут лишиться своей магнитной защиты. Правда, точно сказать, когда это произойдет, геофизики пока не могут. Дело в том, что магнитные полюса Земли непостоянны. Периодически они меняются местами. Не так давно исследователи установили, что Земля "помнит" о смене полюсов. Анализ таких "воспоминаний" показал, что за последние 160 миллионов лет магнитные север и юг менялись местами около 100 раз. Последний раз это событие про- изошло около 720 тысяч лет назад. Смена полюсов сопровождается изменением конфигурации маг- нитного поля. Во время "переходного периода" на Землю проникает существенно больше космических частиц, опасных для живых ор- ганизмов. Одна из гипотез, объясняющих исчезновение динозавров, утверждает, что гигантские рептилии вымерли именно во время очередной смены полюсов. Также, существуют суточные изменения магнитного поля Земли. Причина этих изменений магнитного поля Земли — электрические токи, текущие в атмосфере на большой вы- соте. Вызваны они солнечным излучением. Пол действием солнеч- ного ветра магнитное поле Земли искажается и приобретает «шлейф» в направлении от Солнца, который простирается на сотни тысяч километров. Основной же причиной возникновения солнеч- ного ветра, как мы уже знаем, являются грандиозные выбросы ве- щества из короны Солнца. При движении к Земле они превращают- 11 ся в магнитные облака и приводят к сильным, иногда экстремаль- ным возмущениям на Земле. Особенно сильные возмущения маг- нитного поля Земли - магнитные бури. Некоторые магнитные бури начинаются неожиданно и почти одновременно по всей Земле, а другие развиваются постепенно. Они могут продолжаться несколь- ко часов и даже суток. Заключение Магнитное поле Земли - удивительное следствие законов физи- ки, защитный щит, ориентир и создатель полярных сияний. Если бы не оно, жизнь на Земле, возможно, выглядела бы совсем иначе. В общем, если бы магнитного поля не было - его необходимо было бы придумать. Литература 1. Короновский, Н. В. Магнитное поле геологического прошлого Земли // Соросовский образовательный журнал, № 5, 1996, с. 56-63. Интернет источники: 2. http://www.grandars.ru/shkola/estestvoznanie/magnitnoe-pole- zemli.html 3. http://www.galactic.name/articles/astronomical_lecture_0023_earth_ magnetic_field.php 12 УДК 552.12 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ГРУНТА Житко А. В., Маржацкий П. Е. Научный руководитель – Уласик Т. М. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. Данная статья посвящена методам определения гра- нулометрического состава грунтов, которые можно разделить на прямые и косвенные. Определение гранулометрического состава заключается в разделении грунта на отдельные гранулометрические элементы. Введение Гранулометрический состав является одним из важнейших клас- сификационных признаков грунтов, напрямую зависящим от их ге- незиса, возраста и условий формирования породы. С другой сторо- ны, он во многом обусловливает физические, физико-химические и физико-механические свойства осадочных пород, которые чаще всего являются основаниями сооружений и объектами изучения в процессе проведения инженерно-геологических изысканий. Определение гранулометрического состава заключается в разде- лении грунта на отдельные гранулометрические элементы. Методы определения гранулометрического состава грунтов можно разде- лить на прямые и косвенные. К прямым относятся методы, основанные на непосредственном (микрометрическом) измерении частиц в поле зрения оптических и электронных микроскопов или с помощью других электронных и электронно-механических устройств. В практике прямые (микро- метрические) методы не получили широкого распространения. К косвенным относятся методы, которые базируются на исполь- зовании различных зависимостей между размерами частиц, скоро- стью осаждения их в жидкой и воздушной средах и свойствами сус- пензии. Это группа методов, основанных на использовании физиче- 13 ских свойств суспензии (ареометрический) или моделирующих природную седиментацию (пипеточный, отмучивания). Ареометрический метод основан на последовательном опреде- лении плотности суспензии грунта через определенные промежутки времени с помощью ареометра. По результатам определений рас- считывают диаметр и количество определяемых частиц по формуле или с помощью номограммы. Этим методом определяют содержа- ние в грунте частиц диаметром менее 0,1 мм. Содержание фракций крупнее 0,1 мм определяют ситовым методом. Устройство ареометра основано на законе Архимеда. При посто- янном объеме тела, погруженного в жидкость, более тяжелой жид- кости будет вытеснено меньше, а более легкой – больше. Таким об- разом в легкую жидкость тело будет погружено на большую глуби- ну, в тяжелую на меньшую. Следовательно, чем больше концентрация суспензии, тем больше ее плотность и меньше глуби- на, на которую погружается в нее ареометр. При отстаивании сус- пензии частицы грунта, подчиняясь закону силы тяжести, падают на дно сосуда, и плотность суспензии умень-шается. Соответственно ареометр по мере выпадения частиц постепенно погружается в сус- пензию глубже и глубже. Пипеточный метод используется для определения грануломет- рического состава глинистых грунтов в комбинации с ситовым. Этот метод основан на разделении частиц грунта по скорости их падения в спокойной воде. Через определенные интервалы времени пипеткой из суспензии грунта с различных глубин отбирают пробы, которые затем высу- шивают и взвешивают. К косвенным методам также относится и полевой метод Рутков- ского, который дает приближенное представление о гранулометри- ческом составе грунтов. В основу метода положены: различная ско- рость падения частиц в воде в зависимости от их размера и способ- ность глинистых частиц набухать в воде. С помощью метода Рутковского выделяют основные фракции: глинистую, песчаную и пылеватую. В полевых условиях на практи- ке этот метод целесообразно применять для определения песков пылеватых и супесей. В особую группу выделяют методы определения размеров ча- стиц с помощью ситовых наборов. Они широко используются в 14 практике самостоятельно или в комбинации с другими методами. Ситовой метод — один из основных в практике исследований грунтов. Метод используется для определения гранулометрическо- го состава крупнообломочных и песчаных грунтов, а также крупно- зернистой части пылевато-глинистых грунтов. Сущность метода заключается в рассеве пробы грунта с помощью набора сит. Для разделения грунта на фракции ситовым методом применяют сита с отверстиями диаметром 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,1 мм; Ситовой метод с промывкой водой обычно применяют для определения грануломет- рического состава мелких и пылеватых песков. Яркими представителями прямых методов считаются: оптиче- ская микроскопия и лазерная дифрактометрия. Оптическая (световая) микроскопия является прямым счетным методом получения результатов гранулометрического анализа. При помощи микроскопа определяются форма и размер частиц грунта и подсчитывается их количество. Также он давно и успешно исполь- зуется в литологических исследованиях пород. К достоинствам све- товой микроскопии можно отнести возможность анализа с ее по- мощью не только размеров частиц, но и их формы. Однако и этот метод не лишен недостатков: оборудование стоит достаточно доро- го, пробоподготовка является длительной, для правильной интер- претации результатов персоналу требуется значительный опыт. В основе метода лазерной дифрактометрии лежит принцип от- клонения лазерного луча на разные углы при отражении от частиц разного размера. Затем на основе обработки и анализа интерферен- ционной картины делаются выводы о гранулометрическом составе. К достоинствам лазерной дифрактометрии можно отнести высо- кую скорость получения результатов, их хорошие сходимость и воспроизводимость. На данный момент этот метод достаточно хо- рошо автоматизирован. На рынке представлена широкая линейка приборов, позволяющих проводить определение гранулометриче- ского состава грунтов данным способом. Лазерная дифрактометрия чувствительна к форме частиц. И, по- скольку форма некоторых частиц в природных грунтах далека от сферы, их несферичность вносит существенный вклад в результаты измерений. Несмотря на заверения производителей оборудования о том, что диапазон измерений очень широк (5-6 порядков), нельзя не отметить, что измерения на лазерном дифрактометре наиболее чув- 15 ствительны к частицам определенного размера. Масса пробы, ана- лизируемой прибором, зависит от вида грунта и находится в преде- лах от 0,1 г для глин до 3-4 г для песков. Обеспечить представи- тельность пробы при такой маленькой навеске достаточно сложно. Увеличение массы навески иногда приводит к пересыщенности анализируемого раствора, а это недопустимо. В природных грунтах соотношение частиц разных размеров может быть практически лю- бым, и это создает определенные трудности при испытаниях мето- дом лазерной дифрактометрии, усложняет пробоподготовку и, что немаловажно в производстве, удлиняет время проведения испыта- ний. Метод лазерной дифрактометрии для определения размеров частиц, на данный момент, является наиболее перспективным для установления гранулометрического состава грунтов. Заключение В ходе проведенного исследования авторы пришли к следующе- му выводу: Определение гранулометричекого состава в полевых условиях удобно осуществлять, применяя косвенные методы, которые позво- ляют с достаточной точностью определить состав грунта в крат- чайшие сроки. Прямые методы, хотя и являются более точными, требуют определенного навыка работы с установками и наличия лаборатории. Таким образом, несмотря на перспективность прямых методов на практике, исходя из времени испытаний и удобства про- ведения, мы используем косвенные методы. Литература 1. Конончук, П. Ю. Адаптация метода оптической счетно микро- скопии для определения гранулометрического состава почв: авто- реф. дис. ... канд. сельско-хоз. наук. / П. Ю. Конончук; СПб.:Изд-во Агрофизического НИИ Россельхозакадемии, 2009. – 44 с. 2. Буданова, Т. Е. Современные методы изучения гранулометриче- ского состава грунтов /Т.Е. Буданова, О. Р. Озмидов , И. О. Озми- дов/Журнал «Инженерные изыскания», №8/2013, С. 66-73 3. Цытович, Н. А. Механика грунтов. / Н. А. Цытович. – М.: Выс- шая школа, 2006. – 288с. 16 УДК 552.523 ГЛИНА В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ: ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ Лемешко М. П., Ганевич А. М. Научный руководитель – Уласик Т. М. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. Глина представляет собой горную породу, очень сложную и непостоянную как по составу входящих в нее минера- лов, так и по физическим и технологическим свойствам. Введение Глина – удивительный минерал, используемый человеком с дав- них времен. Первоначально из глины посуду, изготавливать укра- шения, детские игрушки. Из глины строили дома, водопроводные трубы, изготавливали амфоры, использовали в качестве первой «бумаги». Такое широкое использование глины весьма оправдано, так как она имеет весьма важные качества: пластичность, способ- ность приобретать и сохранять придаваемую ей форму. Глина – мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита, монтморил- лонита или других слоистых алюмосиликатов, но может содержать и песчаные и карбонатные частицы. Как правило, породообразую- щим минералом в глине является каолинит. Образование глин определяется двумя факторами - химическим составом первоначального материала и физико-химическими усло- виями среды. Различия в образовании глин настолько велики, что, несмотря на большое их количество, трудно найти глины из разных месторождений с одинаковыми во всех отношениях составом и свойствами. Так, например, образование каолинитовых глин происходит в каолинитовой фации, которая характеризуется наличием кислой среды (рН 2,1 – 5,5). Это и составляет первоначальный способ обра- 17 зования глины в ее первобытных месторождениях, среди камени- стых пород, по трещинам которых просачивается атмосферная вода. Такие первобытные залежи нередко содержат белую, чистую глину, называемую каолином или фарфоровой глиной. Но такие глины со- ставляют редкость, потому что и условия такого рода встречаются редко. Мутная текущая вода горных источников содержит частицы глины, несет их и отлагает в затишьях рек, в озерах, морях и океа- нах. При этом первоначально осаждаются крупные частицы, обра- зующие песок и тому подобные сыпучие породы, а глина, вслед- ствие своей мелкости, несется далее и отлагается только в спокой- ных частях вод. Такие наложения песка и глины совершались медленно миллионы лет, продолжаются до сих пор и дают повод к образованию огромных осадочных толщ песков и глин. Так как различия в образовании глин велики, то это обуславли- вает и большую разновидность глин: красная глина, белая глина, грубокерамические материалы, цветная глина и др. Природная красная глина В природе эта глина имеет зеленовато-коричневую окраску, ко- торую придает ей оксид железа, составляющий 5-8% от общей мас- сы. При обжиге в зависимости от температуры или типа печи глина приобретает красную или белесую окраску. Она легко разминается и выдерживает нагрев не более 1050-1100°С. Большая эластичность этого вида сырья позволяет использовать его для работ с глиняны- ми пластинами или для моделирования небольших скульптур. Белая глина Ее месторождения встречаются во всем мире. Во влажном состо- янии она светло-серая, а после обжига приобретает белесый цвет. Белой глине свойственна эластичность и просвечиваемость из-за отсутствия в ее составе оксида железа. Глина используется для из- готовления посуды, кафеля и предметов сантехники или для поде- лок из глиняных пластин. Температура обжига 1050-1150°С. Грубокерамические материалы Крупнопористые крупнозернистые керамические материалы применяются для изготовления крупногабаритных предметов тор- говли в строительстве, архитектуре малых форм и т. п. Температура плавления колеблется от 1440 до 1600°С. Материал хорошо спека- ется и дает незначительную усадку. 18 Цветная глина Цветная глина — это глиняная масса с содержанием оксида или красочного пигмента, представляющая собой гомогенную смесь. Глины в Беларуси – часто встречающий вид грунта. Месторождение глин Голбица расположенное в Поставском районе. Полезное ископаемое представлено озерно-ледниковыми глинами мощностью от 2,6 до 22,3 м. Число пластичности – от 9 до 27. Месторождение детально разведано, промышленные запасы со- ставляют 11,9 млн. м3. Глины месторождения пригодны для произ- водства кирпича, черепицы, керамзита и в качестве вяжущего мате- риала. Месторождение глин Курополье расположенное в Поставском районе. Полезное ископаемое представлено озерно-ледниковыми глинами мощностью от 1,0 до 13,1 м, средней мощностью 6,7 м. Предварительно оцененные запасы глин составляют 69,5 млн. м3. Глины пригодны для производства керамзита, керамической плит- ки, дренажных труб и керамического кирпича. Острожанское месторождение бентонитовых глин. Полезные ископаемые на месторождении залегают на глубинах от 13,3 до 26,3 м в виде пластообразной залежи. Мощность бентонитовых глин из- меняется от 4,7 до 19,2 м. Не отвечают требованиям стандарта к формовочным глинам, применимы только для изготовления мелких чугунных отливок и отливок из цветных сплавов. Месторождение тугоплавких глин Городок. Полезное ископае- мое представлено глинами пестроцветными мощностью 5,9-14,7 м, залегающими в виде пластовой залежи. Огнеупорность глин – 1380- 1650°С. Промышленные запасы глин составляют 30,5 млн. тонн. П ригодны для производства канализационных и дренажных труб, тугоплавкого кирпича, черепицы, строительного кирпича, пустоте- лого лицевого ангобированного кирпича, для приготовления буро- вых растворов. Практическое применение глин весьма широко. Глины исполь- зуются для бытовых нужд, в косметике, как материал для художе- ственных работ, в гончарном деле, в промышленности, огнеупоров, фарфоро-фаянсовых и сантехнических предметов торговли. Особо важную роль глина играет в строительстве – в производстве кирпи- ча, керамзита и др. строительных материалов, в непосредственном строительстве домов из глины, в производстве цемента др. 19 Керамзитовый гравий, производимый из керамзитовых глин пу- тём отжига со вспучиванием, используется при производстве строи- тельных материалов (керамзитобетон, керамзитобетонные блоки, стеновые панели и др.) и как тепло- и звукоизоляционный материал. Используется преимущественно как пористый заполнитель для лёг- ких бетонов. Строительство домов из глины – это наименее промышленный, наиболее безопасный и самый простой из натуральных способов строительства экодома. Смешивание глины с соломой армирует конструкцию, делает её более лёгкой, прочной и усиливает тепло- изоляционные свойства стен и потолков, превращая их в своеобраз- ные теплоаккумуляторы. Глину используют также для производства кирпича. Самая подходящая для изготовления кирпича считается глина средней пластичности. Глина – один из компонентов цемента. Для его изготовления сначала добывают известняк и глину из карьеров. Известняк (при- мерно 75%) измельчают и тщательно перемешивают с глиной (при- мерно 25%). Заключение Как видно, в современном мире глине находят применение во всевозможных отраслях. В Республике Беларусь эта горная порода является широко распространенной и запасы глины не иссякнут еще и через сотни лет, однако все же нужно помнить о ее рацио- нальном использовании. Литература 1. Геохимические провинции покровных отложений БССР / Ака- демия наук БССР; под общ. ред. К. И. Лукашева. – Минск, 1969. – 96 с. 2. Перечень месторождений строительных материалов в Республи- ке Беларусь для потенциальных инвесторов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www.korea.mfa.gov.by/ru/embassy/news/ a98353cfabd11c03.html – Дата доступа: 24.04.2017. 3. Вся информация о глине [Электронный ресурс]. – Режим досту- па: www.vsyglina.org.ru/index.php/2012-03-25-05-34-59 – Дата досту- па: 24.04.2017. 20 УДК 3179 КРЕМНИЙ Рубаник И. В. Научный руководитель – Уласик Т. М. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Введение Геология- это наука о строении и истории развития Земли. Основные объекты исследований - горные породы, в которых за- печатлена геологическая летопись Земли, а также современные фи- зические процессы и механизмы, действующие как на ее поверхно- сти, так и в недрах, изучение которых позволяет понять, каким об- разом происходило развитие нашей планеты в прошлом. Гидрогеология-это наука, изучающая происхождение, условия залегания, состав и закономерности движений подземных вод. Так- же изучается взаимодействие подземных вод с горными породами, поверхностными водами и атмосферой. Гидрогеология тесно связана с гидрологией и геологией, в том числе и с инженерной геологией, метеорологией, геохимией, геофи- зикой и другими науками о Земле. Инженерная геология — это наука о строении, свойствах и ди- намике геологической среды, её рациональном использовании и охране в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью [2, стр.85]. Для решения задач инженерной геологии используют натурные наблюдения, полевые и лабораторные эксперименты, моделирова- ние, аналитические расчёты, режимные стационарные наблюдения и другие общегеологические и специальные методы. Миры звезд, Солнце, Луна, Земля имеют единый химический со- став. Миллиарды лет существует жизнь на Земле. Именно кремний лежит в основе энергоинформационного обмена в космосе и на Земле. Кремень образовался, когда из морских водоемов осаждался кремниевый гель и пропитывал песчаники, доломиты, известняки и другие осадочные породы. 21 Природный кремний состоит из смеси трех стабильных нукли- дов с массовыми числами 28 (преобладает в смеси, его в ней 92,27% по массе), 29 (4,68%) и 30 (3,05%). Конфигурация внешнего элек- тронного слоя нейтрального невозбужденного атома кремния 3s2р2. В соединениях обычно проявляет степень окисления +4 (валент- ность IV) и очень редко +3, +2 и +1 (валентности соответственно III, II и I). В периодической системе Менделеева кремний расположен в группе IVA (в группе углерода), в третьем периоде [5]. Кремний образует тёмно-серые с металлическим блеском кри- сталлы, имеющие кубическую гранецентрированную решётку типа алмаза с периодом а = 5,431Å, плотностью 2,33 г/см3. При очень высоких давлениях получена новая (по-видимому, гексагональная) модификация с плотностью 2,55 г/см3.Кремний — полупроводник, находящий всё большее применение. Электрические свойства Кремния очень сильно зависят от примесей [2, стр.218]. Кремень встречается практически везде, где есть толщи осадоч- ных горных пород, на всех континентах мира. Разнообразной быва- ет и форма кремня. Встречаются округлые, продолговатые или даже пластинчатые камни. Нередко они имеют причудливые наросты и пальцеобразные утолщения, а также мелкие поры и отверстия, ко- торые заполняют частицы кварца [7]. В зависимости от состава, а соответственно и от того, как выгля- дит кремень, различают 4 группы: кварц кремнистый, кварц халце- доновый, опал халцедоновый и опаловый. Блеск у кремниевого камня стеклянный. Твёрдость имеет доста- точно высокие показатели и составляет около 7 единиц по шкале Мооса. В настоящее время кремний — основной материал для электро- ники и солнечной энергетики. Кремний используют как полупро- водниковый материал. Кварц находит применение как пьезоэлек- трик, как материал для изготовления жаропрочной химической (кварцевой) посуды, ламп УФ-излучения. Монокристаллический кремний — материал для зеркал газовых лазеров. Иногда кремний (технической чистоты) и его сплав с желе- зом (ферросилиций) используется для производства водорода в по- левых условиях [6]. Сверхчистый кремний преимущественно используется для про- изводства одиночных электронных приборов (нелинейные пассив- 22 ные элементы электрических схем) и однокристальных микросхем. Чистый кремний, отходы сверхчистого кремния, очищенный метал- лургический кремний в виде кристаллического кремния являются основным сырьевым материалом для солнечной энергетики [5]. Кремний имеет разнообразные и всё расширяющиеся области применения. В металлургии он используется для удаления раство- рённого в расплавленных металлах кислорода (раскисления). Явля- ется составной частью большого числа сплавов железа и цветных металлов. Обычно кремний придаёт сплавам повышенную устойчи- вость к коррозии, улучшает их литейные свойства и повышает ме- ханическую прочность; однако при большем его содержании крем- ний может вызвать хрупкость. Наибольшее значение имеют желез- ные, медные и алюминиевые сплавы, содержащие кремний. Всё большее количество идёт на синтез кремнийорганических соедине- ний и силицидов. Силикаты находят широкое применение как строительные мате- риалы. Широко известен силикатный клей, преимущественно при- меняемый для склеивания бумаги. Последнее время очень широко применяются полимеры на основе кремния — силиконы. Кремнийорганические материалы характеризуются высокой из- носостойкостью и широко используются на практике в качестве си- ликоновых масел, клеев, каучуков, лаков [3, стр.234]. Промышленностью выпускаются кремниевые фильтры для очистки воды. Некоторые виды кремня имеют настолько удивительную окрас- ку, что их используют в качестве украшений. Многим из них даже присвоены имена (опал, яшма, халцедон). Рисунчатые камни зача- стую идут на изготовление пуговиц, подвесок и запонок. Заключение Кремний – один из важнейших элементов, который выполняет самую активную роль в жизненных процессах. Согласно выводам биохимиков, Кремний используется в организме человека восьми- кратно, участвуя в различных промежуточных реакциях, как ката- лизатор, "энергодатель", обеспечивая жизнь. Основная роль Крем- ния в организме человека - участие в химической реакции, которая скрепляет маленькие субъединицы волокнистых тканей организма (коллагена и эластина) вместе, придавая им силу и упругость. Так- 23 же он принимает непосредственное участие в процессе минерализа- ции костной ткани. Кремний обнаружен на звездах и даже в растениях. Так же при- меняют его в разных сферах нашей жизни. Кремний входит в состав многих сплавов железа и цветных металлов, придавая им коррози- онную стойкость, высокие литейные и механические свойства. Это один из самых распространенных, и в то же время один из самых удивительных и загадочных камней на планете. Литература 1. Воронков, М. Г. и др. Кремний и жизнь / Воронков М. Г. и др. Рига, 1978. — 519 с. 2. Зелчан, Г. И., Лукевич, Э. Я. Кремний и жизнь / Зелчан Г. И., Лу- кевич Э. Я. — М.: Центрполиграф. — 1978. — 429 с. 3. Самсонов Г. В. и др. Силициды. / Зелчан Г. И., Лукевич Э. Я. — М.: Центрполиграф. — 1978. — 318 с. 4. Айлер, Р. Химия кремнезема / Айлер Р., Зелчан Г. И. Волгоград, 1998. — 365 с. 5. Мир камня [Электронный ресурс]/ Нац. центр информ. РФ. – Москва, 2005. – Режим доступа http://mir-kamnja.ru/kremen-kamen-i- kremnievaya-voda/ – Дата доступа : .03.12.2016. 6. Прысмакі з кішэні [Электронный ресурс]/ Нац. центр информ. Респ. Беларусь. – Минск, 2005. – Режим доступа http://belcook.com/post/narodnaya-kuxnya-matalyan-ch-1/– Дата до- ступа : 03.12.2016. 7. Большая публичная библиотека [Электронный ресурс] – Санкт Петербург, 2011 – Режим доступа http://www.rf- u.ru/ximiya/kremnij.php - Дата доступа : 05.03.2016. 8. Большая книга [Электронный ресурс] – Минск, 2009. – Режим доступа http://megabook.ru/ - Дата доступа : 01.12.2016. 9. Мир камня [Электронный ресурс]/ Нац. центр информ. РФ. – Москва, 2008. – Режим доступа http://mir-kamnja.ru/kremen-kamen-i- kremnievaya-voda/ – Дата доступа : .05.12.2016. 10. Геология (национальная) [Электронный ресурс] – Минск, 2009. – Режим доступа http://geologiya.by/ - Дата доступа : 01.12.2016. РАЗДЕЛ 2 СОВРЕМЕННОЕ РАЗВИТИЕ МЕХАНИКИ ГРУНТОВ И ФУНДАМЕНТОСТРОЕНИЯ 25 УДК69.059 ПРОГНОЗ ДЕФЕКТОВ ИСТОРИЧЕСКИХ ЗДАНИЙ НА ПРИМЕРЕ СИРИИ: ДВОРЕЦ АЛЬ-АЗЕМ Аввад Лидия1, Аввад Лана2 (Lidya Awwad1, Lana Awwad2) Научный руководитель – Тронда Т. В. (Tatiana Tronda)2 1 – Университет Дамаска (Damascus University), Дамаск, Сирия 2 – Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилева Астана, Казахстан Аннотация. Существует большое количество археологических памятников, которые принадлежат к древнейшим цивилизациям Сирии и имеют важное историческое и культурное значение. Вос- становление и реконструкция исторических зданий часто проводит- ся с использованием современных материалов, таких как бетон или металл, которые могут привести к частичной потере исторического вида зданий. В этой статье представлен метод улучшения грунта в основании дворца Каср Аль-Азем с использованием современных строительных материалов. Введение В Сирии найдено более 4500 археологических раскопок, отно- сящиеся к различным периодам истории. Дворец Каср Аль-Азем – одно из наиболее впечатляющих светских сооружений в Сирии. Он был возведён в XVIII веке и изначально служил резиденцией губер- натора, а позже стал Музеем искусства и народных традиций Сирии [1]. Двери дворца «Аль-Азем» были выполнены из липового камня, как телескопические ряды, отделенные базальтовыми черными ка- менными рядами, размер которых около 80 см. Для соединения камней использовался известковый раствор. Крыши сделаны из де- рева. Каменные стены, каменные арки, каменные купола и камен- ные колонны использовались для создания дворцовых пространств и переноса нагрузки с крыш на фундаменты. Каменные стены и ко- лонны были возведены на фундаменте из камней, которые уклады- вались непосредственно в грунт. 26 Рисунок 1. – Дворец Каср Аль-Азем Восстановление фундамента в Аль-Аземском дворце Основной причиной перемещения грунтов под дворцом является изменение их влажности, которое происходит либо искусственно в результате строительных работ, либо естественно в результате вы- падения осадков. За последние несколько лет замечено появление трещин в стенах некоторых залов дворца Аль-Азем. Проведение анализа показало, что существуют два вида трещин: вертикальные трещины в резуль- тате изменения температуры, а также трещины в результате движе- ния грунтов основания [2]. Рисунок 2. – Трещины во дворце Аль-Азем 27 Министерство культуры Сирии - главное управление наследия и музеев, которое отвечает за дворец, выполнило проект по восста- новлению дворца Аль-Азем. Дворец Аль-Азем был построен из несущих стен, возведенных на каменных фундаментах, расположенных непосредственно на земле. Каменные фундаменты состоят из прямоугольных камней, соединенных известковым раствором, их глубина - 3,25 м. Исследо- вания грунта показали, что грунт под Аль-Аземским дворцом пред- ставлен глинистым гравием и подвержен воздействию сточных вод. Основными причинами появления трещин являются уменьшение уровня грунтовых вод в долине реки Барада, которая расположена близко ко дворцу Аль-Азем, а также утечка воды или сточных вод из окружающих районов. Реализованный метод восстановления и поддержания фундамен- та в дворце Аль-Азем заключался в применении железобетонных столбов диаметром 8 см, которые соединялись с фундаментным камнем металлическими стальными анкерами и бетонным раство- ром. Рисунок 3. – Восстановление фундамента с помощью извести в Аль-Аземском дворце Несмотря на то, что этот метод восстановления поддерживает фундамент и переносит нагрузку на более глубокие слои грунта, а также оказывает меньшее воздействие на изменение содержания 28 воды в грунте, этот метод использует современные материалы (ме- талл и бетон), которые отличаются от материалов фундамента и мо- гут привести к изменению исторического вида. Бетон и металл не являются естественными материалами, поэто- му для улучшения грунтов в таких случаях рекомендуется исполь- зовать известь, что позволяет не наносить вред историческому виду зданий. Известковый раствор подается в грунт под давлением и смешивается с ним вдоль колонного отверстия, чтобы сформиро- вать известковый столб, который обладает повышенной прочно- стью по сравнению с грунтом. Кроме того, влияние распространяет- ся на грунт вокруг известкового столба, увеличивая его прочность и уменьшая набухание [3]. Заключение При проведении обзора дворца Аль-Азем были указаны основ- ные причины появления некоторых дефектов. Набухающие грунты наносят ущерб данному историческому зданию, изменение влажно- сти грунта влияет на появление в нем трещин. Улучшение грунтов с применением известкового раствора считается одним из рацио- нальных способов, позволяющих сохранить геотехническое насле- дие, не нанося ущерба исторической и археологической ценности. Для этого необходимо провести подробные и углубленные исследо- вания, чтобы найти лучшие технологические методы улучшения грунтов с помощью извести и оценить его эффективность для кон- кретных грунтов. Литература 1. Study of Souliman. Tikie restoration and maintenance project - Min- istry religious issues (Mosques and Churches), Syria, 2008. 2. Maintenance of existing foundations on expansive clay soils. Cor- ley J.B., Marsh J.H and Quiring S.M., Texas. 3. Expansive soils Recent advances in characterization and treatment. Al-Rawas A. A. and Goosen M. F. A., 2006. 4. Study of Al-Azem Palace. Restoration and maintenance project of Ministry of Culture, Syria, 2010. 5. Strength distribution of soft clay surround lime-column. Munto- har A.S., Jiun-Liao H., National Taiwan University of Science & Tech- nology, Taipei, Taiwan. 29 УДК 624.138.9 РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ И ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ДВУМ ГРУППАМ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ Жегало Е. В. Научный руководитель – Банников С. Н. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. В данной статье описаны результаты проведённых сопоставительных расчетов с грунтом, усиленным горизонтальны- ми армирующими элементами по методике приведенной в ТКП 45-5.01-268-2012 (02250). Введение В настоящее время деформативность и устойчивость армирован- ных оснований является слабо изученной проблемой. В связи с этим были проведены модельные исследования с грунтом, усиленным вертикальными и горизонтальными элементами. Исходные данные Песок средней крупности, средний, hv=hu=0,5 м, угол сдвига грунта по железобетонным нагелям =27о; модуль деформации грунта Е=35 МПа; длина нагеля lн=3 м; диаметр стержня нагеля d=32 мм; диаметр нагеля dн=0,114 м; класс арматуры S400; расчет- ное сопротивление на разрыв fуд=365 МПа. Результаты расчетов Расчет основания и ограждающей конструкции по первой груп- пе предельных состояний Усилие, приходящееся на нагель верхнего яруса (рисунок 1): - для армированного грунта определяли по формуле: 012,0048,05,05,05,0 ,  izvz hN  МН; - для неармированного грунта по формуле при 1=2=1: 05,0203,05,05,0 zN МН. 30 Рисунок 1. - Расчетная схема Несущую способность нагеля для армированного основания определяли по формуле: МН.06,0 51,03114,014,311,0    tgldF Нydu Проверку нагелей по несущей способности грунта производили по формуле: du FzN   1 Устойчивость подпорной конструкции будет обеспечена только для армированного грунта и в дальнейшем неармированное основа- ние не рассматриваем. Проверку нагелей на разрыв производили по СНБ 5.03.01-02 ис- пользуя следующую формулу: Rd F sd N  ,  2 31 где totsAyd f Rd F , yd f – расчетное сопротивление ненапрягаемой арматуры; tot,s A – полная площадь продольной арматуры в сечении 4 10043,8,  totsA м; zNsd N  – расчетная продольная сила от внешнего воздей- ствия. Подставляя в формулу (2) исходные данные получили: МН29,0 4 10043,8365МН012,0    Условие по прочности на разрыв арматуры обеспечивается. Расчет основания и ограждающей конструкции по второй груп- пе предельных состояний Расчет осадки армированного основания производили по форму- ле:     15 1 , i E ihiyp арS   ,  3 где  – коэффициент учитывающий боковое расширение в грун- тах (для армированных оснований =1); iyp, = iy, – вертикальные напряжения армированного основа- ния (таблица 1); ih – толщина расчетного слоя (   bih  2,04,0 ); E – модуль деформации армированного слоя грунта (E=35 МПа). После подстановки исходных данных в формулу (3) получили осадку: 8арS мм. Сравнивая полученное значение расчетной осадки с фактиче- скими данными получили их несколько завышенными. Это связано с разуплотнением грунта при устройстве нагелей. 32 Таблица 1. – Расчетные значения давлений на ограждающую стенку σz и грунта σy ниже подошвы фундамента y, м 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 Н еа р м и р о - ва н н о е о сн о ва н и е σz, МПа 0,234 0,203 0,174 0,147 0,123 0,103 0,086 0,070 σy, МПа 0,234 0,203 0,174 0,147 0,123 0,103 0,085 0,070 А р м и р о - ва н н о е о сн о ва н и е σz, МПа 0,052 0,048 0,044 0,040 0,036 0,033 0,03 0,027 σy, МПа 0,240 0,220 0,201 0,183 0,166 0,151 0,137 0,120 Заключение Проведенные исследования показали, что предлагаемые выра- жения для определения бокового давления более достоверно опи- сывают напряженно-деформационные процессы в армированных грунтах по сравнению с существующими зависимостями для изо- тропных сред, а расчетные осадки фундаментов по предложенным выражениям при учете механической анизотропии хорошо согла- суются с результатами натурных измерений и дают расхождение не выше 10%. Литература 1. ТКП 45-5.01-268-2012 (02250) Основания и сооружения из арми- рованного грунта. Правила проектирования и устройства. – РУП «Минсктиппроект». - Минск, 2013. 33 УДК 624.138:691.327 ИЗМЕНЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ СЛАБОЙ ВОДОНАСЫЩЕННОЙ СУПЕСИ ПРИ УСТРОЙСТВЕ АРМОДРЕНИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ СУХОЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ Жерносек В. Л., Новик С. А., Хурс И. Д. Научный руководитель – Тронда Т. В. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. В данной статье описаны результаты лабораторных исследований по изменению влажности слабой водонасыщенной супеси, при устройстве в ней армодренирующего элемента. Было проведено два эксперимента. Первый – сухая бетонная смесь класса С8/10, второй – С12/15. Влажность супеси уменьшилась на 1,2% и 2,8% соответственно. Введение Прочностные и деформационные характеристики грунтов зави- сят от их состава, влажности и плотности. Увеличение влажности грунта снижает его несущую способность в несколько раз. У глини- стых грунтов с увеличением влажности изменяется консистенция грунта, ухудшаются прочностные и деформационные свойства. Уменьшение же содержания в грунте несвязанной воды может быть достигнуто множеством способов. Однако зачастую они име- ют ограниченную область применения, повышенную трудоемкость и стоимость работ. Одним из эффективных способов улучшения свойств слабых глинистых грунтов является применение армодре- нирующих элементов из сухой бетонной смеси, которые позволяют одновременно уплотнять и дренировать слабые водонасыщенные глинистые грунты [1]. Цель работы Определить изменение влажности и консистенции супеси в ре- зультате устройства армодренирующего элемента из сухой бетон- ной смеси различных классов. 34 Исходные данные В качестве исследуемого типа грунта была выбрана слабая водо- насыщенная супесь со следующими первоначальными характери- стиками: - влажность на границе текучести WL=15,7%; - влажность на границе раскатывания WP=9,1%; - начальная влажность при устройстве элемента из бетона С8/10 W0=13,7%; - начальная влажность при устройстве элемента из бетона С10/12 W0=15,4%; - число пластичности IP=6,6; - показатель текучести IL=0,7 и 1,0; - степень влажности Sr=1,0. В качестве армодренирующего элемента в грунте были изготов- лены цилиндры диаметром Ø160 мм и высотой h=270 мм из сухой бетонной смеси на портландцементе марки ПЦ 500 в следующих пропорциях по массе: Ц : П : Щ – 1 : 4,5 : 6,6 – для бетонной смеси С8/10; На элемент объемом V=5425 см3 было израсходовано 10 кг су- хой смеси: Ц : П : Щ = 0,8 : 3,7 : 5,5 кг. Ц : П : Щ – 1 : 3,5 : 5,6 – для бетонной смеси С12/15; На элемент объемом V=4588 см3 было израсходовано 8 кг сухой смеси: Ц : П : Щ = 0,79 : 2,77 : 4,44 кг. Соотношение компонентов бетонной смеси бралось из расчёта получения бетона соответствующего класса в стандартных услови- ях. Ход испытания Лабораторные исследования проводились на базе кафедры «Гео- техника и экология в строительстве» и Научно-исследовательской и испытательной лаборатории бетонов и строительных материалов БНТУ. В две ёмкости в виде круглого таза для строительных смесей диаметром Ø500 мм понизу и Ø580 мм поверху, высотой h=350 мм и объемом V=90 л был уложен грунт с послойным уплотнением. В центре каждой емкости был устроен армодренирующий элемент, путем заполнения подготовленной сухой бетонной смесью скважи- ны, выполненной на всю высоту ёмкости с помощью трубы диамет- 35 ром Ø160 мм с армодренирующим элементом внутри (рис. 1). Рисунок 1. – Опытный фрагмент грунта Для предотвращения испарения влаги и высыхания грунта ём- кость герметично закрывалась пленкой. После заготовки образца на 0, 7, 14, 21, 28 и 42 сутки отбирались пробы грунта для определения изменения влажности супеси. Отбор проб происходил в радиальном направлении – от центра к краю. Полученные результаты Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 5180-2015 [2]. Значения влажности супеси на 0, 7, 14, 21, 28 и 42 сутки приве- дены в таблице 1. Таблица 1. – Изменение влажности супеси во времени Класс смеси Влажность W,% Сутки 0 7 14 21 28 42 С8/10 13,7 13,0 12,8 12,8 12,5 12,5 С12/15 15,4 13,1 13,1 13,0 12,7 12,6 36 Из таблицы 1 видно, что наибольшее уменьшение влажности происходит в первые 7 суток. Затем уменьшение влажности проис- ходит медленнее. По истечению 28 суток также наблюдается изме- нение влажности, однако, оно незначительное. На основе получен- ных данных можно сделать вывод о том, что необходимое количе- ство воды для гидратации цемента поступает в армодренирующий элемент в течение первых 28 суток. В ходе эксперимента было установлено, что на 0,8 кг цемента в составе подготовленной сухой смеси класса С8/10 для первого образца ушло 1,30 л поровой воды. Во второй образец, из сухой смеси класса С12/15, на 0,79 кг цемен- та ушло 2,68 л поровой воды. При этом водоцементное отношение составило 1,63 и 3,35 соответственно, когда в стандартных условиях водоцементное отношение принимают равным 0,5. Так же, перепад влажности между краем элемента и краем ёмкости составил 0,66% – для элемента из смеси С8/10 и 0,25% – для элемента из смеси С12/15. Заключение В ходе лабораторных исследований удалось доказать дрениру- ющие свойства элемента из сухой бетонной смеси. В результате экспериментов влажность слабой водонасыщенной супеси умень- шилась на 1,2% и 2,8%, при этом изменилась консистенция грунта – показатель текучести уменьшился с IL=0,7…1,0 до IL=0,5. Для гид- ратации цемента понадобилось 1,3…2,68 л поровой воды, а водоце- ментное отношение составило 1,63…3,35. Литература 1. Тронда, Т. В. Изменение физико-механических характеристик слабого водонасыщенного суглинка при устройстве вертикальных армодренирующих элементов / Т. В. Тронда // Проектирование, строительство и эксплуатация комплексов подземных сооружений : тр. V междунар. конф., Екатеринбург, 7-8 окт. 2016 г. / Урал. гос. горный ун-т ; редкол.: М. В. Корнилков (ответств. за вып.) [и др.]. – Екатеринбург : Изд-во УГГУ, 2016. – С. 127 130. 2. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. Грунты. Методы лабораторного определения физи- ческих характеристик: ГОСТ 5180-2015. – Введ. 01.04.2016. - М. : Стандартинформ, 2016. – 20 с. 37 УДК 624.138:691.327 НАБОР ПРОЧНОСТИ АРМОДРЕНИРУЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ИЗ СУХОЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ В СЛАБОЙ ВОДОНАСЫЩЕННОЙ СУПЕСИ Жерносек В. Л., Новик С. А., Хурс И. Д. Научный руководитель – Тронда Т. В. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. В данной статье описаны результаты лабораторных исследований по твердению и набору прочности армодренирующих элементов из сухих бетонных смесей классов С8/10 и С12/15, уста- новленных в слабой водонасыщенной супеси. Введение Прочностные характеристики грунтов зависят от их состава, влажности и плотности. Увеличение влажности глинистых грунтов снижает его несущую способность в несколько раз. Одним из эффективных способов улучшения свойств слабых глинистых грунтов является применение армодренирующих эле- ментов из сухой бетонной смеси, которые позволяют одновременно уплотнять и дренировать слабые водонасыщенные глинистые грун- ты [1]. Цель работы Определить прочность армодренирующих элементов, изготов- ленных из сухой бетонной смеси, в слабой водонасыщенной супеси. Исходные данные В качестве исследуемого типа грунта была выбрана слабая водо- насыщенная супесь. В качестве армодренирующего элемента в грунте были изготов- лены цилиндры диаметром Ø160 мм и высотой h=270 и h=250 мм для первого и второго образца соответственно (рис. 1), из сухой бе- тонной смеси на портландцементе марки ПЦ 500 в следующих про- порциях по массе: 38 – Ц : П : Щ – 1 : 4,5 : 6,6 для класса бетона С 8/10; – Ц : П : Щ – 1 : 3,5 : 5,6 для класса бетона С 12/15. Соотношение компонентов сухих бетонных смесей бралось из расчёта получения бетонов класса С8/10 и С12/15 в стандартных условиях. Рисунок 1. – Цилиндрические бетонные образцы Ход испытания Лабораторные исследования проводились на базе кафедры «Гео- техника и экология в строительстве» и Научно-исследовательской и испытательной лаборатории бетонов и строительных материалов БНТУ. Лабораторные исследования проводились в два этапа. Первона- чально опыты проводились для образца сухой бетонной смеси клас- са С8/10, а после всех полученных результатов для С12/15. В ёмкость в виде круглого таза для строительных смесей был уложен грунт с послойным уплотнением. В центре был устроен ар- модренирующий элемент путем заполнения подготовленной сухой бетонной смесью скважины, выполненной на всю высоту ёмкости с помощью трубы диаметром Ø160 мм (рис. 2). Для предотвращения испарения влаги и высыхания грунта ём- кость герметично закрывалась пленкой. По истечению 56 суток армодренирующие элементы были из- влечены для внешней оценки и определения прочности на сжатие. В ходе внешнего осмотра было принято выровнять горизонталь- ные поверхности образца с помощью цементного и гипсового рас- Ø160 2 5 0 ,2 7 0 С8/10 С12/15 39 творов для того, чтобы испытать образец на прессе (рис. 3). Испы- тание образца проводилось на гидравлическом прессе П-50 (рис. 4). Рисунок 2. – Опытный фрагмент грунта с армодренирующим элементом внутри Рисунок 3. – Образец класса С8/10, подготовленный к испытанию. Вид сбоку Рисунок 4. – Образец, помещенный в гидравлический пресс Полученные результаты Разрушающая нагрузка в ходе испытания образца на гидравли- ческом прессе составила F=20 кН для образца класса С8/10 и F=25 кН для С12/15. На основе разрушающих нагрузок была полу- чена характеристическая цилиндрическая прочность на сжатие об- 40 разца fck, МПа согласно ГОСТ 10180-2012 [2]: МПа, , , ,K A F αf wck 211 4 160 143 1020 21 2 3 1     МПаK A F f wck 5,11 4 16,0 14,3 1025 2,1 2 3 2      Полученные результаты свидетельствуют о том, что сухая бе- тонная смесь, помещенная в виде армодренирующего элемента в водонасыщенный глинистый грунт, набирает прочность. Несмотря на то, что не было достигнуто нормативное значение fck, полученная прочность и давление, которое способен выдержать элемент, пре- вышает прочность слабых грунтов и среднее давление, которое обычно передается на грунтовое основание от зданий (P до 0,3 МПа). Заключение В ходе лабораторных исследований было установлено, что ар- модренирующие элементы, изготовленные из сухой бетонной смеси в слабой водонасыщенной супеси, способны набрать прочность. По результатам испытания прочность на сжатие элемента с увеличени- ем класса смеси возрастает: с fck1=1,2 МПа до fck2=1,5 МПа. Литература 1. Тронда, Т. В. Изменение физико-механических характеристик слабого водонасыщенного суглинка при устройстве вертикальных армодренирующих элементов / Т. В. Тронда // Проектирование, строительство и эксплуатация комплексов подземных сооружений : тр. V междунар. конф., Екатеринбург, 7-8 окт. 2016 г. / Урал. гос. горный ун-т ; редкол.: М. В. Корнилков (ответств. за вып.) [и др.]. – Екатеринбург : Изд-во УГГУ, 2016. – С. 127 130. 2. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. Бетоны. Методы определения прочности по кон- трольным образцам : ГОСТ 10180-2012. – Введ. 01.07.2013. - М. : Стандартинформ, 2013. – 31 с. 41 УДК624. 023.943:624.159.9 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМНОГО ВЛИЯНИЯ СВАЙ В ГРУНТЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА PLAXIS 2D Кохан П. В., Каплич А. С Научный руководитель – Сернов В. А. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. В данной статье представлен расчет свайных кустов в программном комплексе PLAXIS 2D. На основании полученных результатов осадок свайных фундаментов были выведены коэффи- циенты группового эффекта и сделаны выводы о взаимном влиянии свай в группе. Введение Программа PLAXIS 2D – это двумерная конечно-элементная программа, предназначенная для расчета деформаций, устойчиво- сти и фильтрации грунтовых вод в геотехнических зада- чах. Программа учитывает различные особенности геотехнических конструкций и процессов возведения сооружения, используя при этом хорошо отлаженные и теоретически обоснованные вычисли- тельные процедуры [2]. Создание PLAXIS основано на разработках Питера Вермеера из Делфтского Технического Университета, который занимался разра- боткой конечно-элементного комплекса для использования при проектировании оградительного сооружения Остерсхельдекеринг на Восточной Шельде в Нидерландах. Его разработки привели к созданию программы ELPLAST, определяющий несущую способ- ность упруго пластичных грунтов с использованием 6-узловых тре- угольных элементах, написанной на языке FORTRAN-IV. В 1981 году Рене де Борст начал анализ исследований экспериментов по внедрению конуса в грунты, для чего ему стало необходимо разра- ботать на основе ELPLAST решение осесимметричных задач. В итоге новая программа была названа PLAXIS (PLasticity AXISsymmetry). В 1987 году Вермеер и де Борст участвовали в раз- 42 работках, финансируемых министерством транспорта Нидерландов. Одной из задач развития программного комплекса был перенос программы на персональные компьютеры. И в 1987 году появилась первая коммерческая версия PLAXIS, а в 1998 году первая версия PLAXIS для операционных программ Windows 95, 98 и NT. В результате развития программного комплекса, в 1993 г. была создана компания Plaxis BV. В 1998 г. была выпущена первая про- грамма PLAXIS 2D для ОС Windows для двухмерного моделирова- ния [1]. Расчет в программном комплексе PLAXIS 2D состоит из не- скольких этапов. На первом этапе моделируется геометрическая составляющая интересующей нас конструкции и задаются исходные парамет- ры(свойства) для всех элементов модели. Рисунок 1 ‒ Модель свайного куста На рисунке 1 показана одна из рассчитанных моделей для 9 ря- дов свай диаметром 1 м, длиной 5 м, расстоянием между ними 5 м. Отсутствует контакт фундаментной плиты с грунтом. Удельный вес грунта основания принят 17 кН/м3. Характеристики элементов модели: 1) грунт: с=1, φ=35º, Е=13 МПа; 2) свая: бетон С30/37, с=100, φ=45 º, Е=33 000МПа, d=1 м; 3) подстилающий слой («воздух»): h=1 м, с=0,01, φ=1º, Е=1 Мпа; 4) плита: EA =7500000 кН/м, EI=1000000 кНм2/м, w=10 кН/м/м. 43 Далее строилась сетка конечных элементов. Учитывая, что в уг- ловых точках элементов конструкции могут развиваться значитель- ные градиенты напряжений мы рассматривали эти участки в более мелкой сетке по сравнению с остальными частями геометрической модели. Второй этап состоит из задачи начальных условий для модели. Он состоит из 2х режимов: режима давления воды и режима гео- метрической конфигурации. Данный проект не рассматривает дав- ление воды поэтому уровень грунтовых вод мы прокладываем на глубине 25 м. В режиме геометрической конфигурации мы строили поле начальных напряжений при учете полного веса грунта. Третий этап представляет собой непосредственно расчёт модели. Изначально мы задавали 5 этапов нагружения свай, однако на ис- следуемый коэффициент группового эффекта это практически не влияло. Таблица 1. ‒ Зависимость коэффициента группового эффекта от ко- личества свай N, кН Si Кгр количество рядов свай 1 3 5 7 100,00 8,00 26,00 29,00 31,00 - 3,25 3,63 3,88 300,00 21,00 69,00 73,00 78,00 - 3,29 3,48 3,71 500,00 34,00 111,00 115,00 120,00 - 3,26 3,38 3,53 Кгр, ср - 3,26 3,48 3,69 Таблица 2. ‒ Зависимость коэффициента группового эффекта от длины сваи N, кН Si Кгр l=5м l=10м l=15м n=1 n=3 n=1 n=3 n=1 n=3 100,00 8,00 26,00 6,00 21,00 2,00 8,00 - 3,25 - 3,50 - 4,00 44 Окончание таблицы 2 300,00 21,00 69,00 12,00 44,00 5,00 19,00 - 3,29 - 3,67 - 3,80 500,00 34,00 111,00 19,00 67,00 7,00 30,00 - 3,26 - 3,53 - 4,29 Кгр, ср - 3,26 - 3,56 - 4,02 Поэтому в дальнейших расчётах мы рассматривали только 1 нагружение в 500 кН. Получив результаты расчета модели, мы рассчитывали среднюю осадку куста свай и определяли коэффициенты группового эффек- та: Кгр = 𝑺𝒊 𝑺𝟏 Таблица 3. ‒ Коэффициент группового эффекта Число рядов свай Кгр l/d=5 l/d=10 l/d=15 a/d a/d a/d 3 5 7 3 5 7 3 5 7 3 3,26 2,91 2,47 3,56 3,01 2,68 4,02 3,27 2,71 5 3,79 3,00 2,50 3,94 3,22 2,73 4,43 3,50 2,81 7 4,06 3,06 2,68 4,31 3,37 2,95 4,57 3,68 2,89 9 4,29 3,32 2,94 4,71 4,21 3,34 4,95 4,36 3,42 l=5м а=3м l=5м а=5м l=5м а=7м l=10м а=3м l=10м а=5м l=10м а=7м l=15м а=3м l=15м а=5м l=15м а=7м Заключение На основании численных решений установлено, что при умень- шении расстояния между сваями и увеличении длинны свай, а так- же их количества, возрастает их взаимное влияние в группе. Проис- ходит наложение напряжений в основании свай и осадка фундамен- та увеличивается в сравнении с одиночной сваей. Литература 1. https://ru.wikipedia.org/wiki/PLAXIS 2. http://www.nipinfor.ru/construction/engineering_calculations/10013/ 45 УДК69.059 ПРОГНОЗ ДЕФЕКТОВ ИСТОРИЧЕСКИХ ЗДАНИЙ: МАВЗОЛЕЙ ХОДЖА АХМЕДА ЯСАВИ Мусагулов А. С. (Mussagulov A. S.) Научный руководитель – проф. Талал Аввад (prof. Talal Awwad) Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилева Астана, Казахстан Аннотация. Есть много важных исторических памятников, ко- торые принадлежат к древнейшим культурам в Казахстане. В дан- ной статье рассматривается мавзолей Ходжа Ахмеда Ясави. Цель работы: проведение геомагнитного сканирования окружающей па- мятник территории для выяснения причин увлажнения северной стены Мечети. Введение Казахстан – страна древней цивилизации. С незапамятных вре- мен его жители, предки современных казахов, создавали свою уни- кальную и самобытную культуру. Некоторые выдающиеся памят- ники их культурного наследия сохранились в форме могильных холмов, крепостей, мавзолеев и даже целых городов. Мавзолей Ходжа Ахмеда Ясави в Туркестане (до XVI столетия город Ясси) в Южном Казахстане – уникальный памятник прошло- го казахского народа [1]. Исследование памятника состояло из трех этапов: проведение геомагнитного сканирования окружающей территории памятника, внутренних помещений и перекрытия. Основной задачей при сканировании окружающей территории было выявление водных источников, влияющих на увлажнение стен мавзолея. В результате анализа полученных данных в северо- западной и юго-западной частях мавзолея крупных участков с по- вышенной влажностью не выявлено. В юго-восточной и северо- восточной частях выявлен ряд аномалий высокой и средней плотно- сти, возможно относящийся к расположению водных источников. Целью исследований внутренних помещений мавзолея было вы- 46 явление стратиграфической ситуации, а также сравнительный ана- лиз данных окружения и внутреннего пространства объекта. Сани- рование проведено в двух помещениях – Кудукхана и Асхана. Также проведены исследования на нескольких участках пере- крытия с целью выявления дефектов в конструкции, а также воз- можных областей с повышенной влажностью. На основе анализа полученных данных дефектов на исследуемых участках не обнару- жено. Для адаптации методики к местным условиям грунта были про- ведены тестовые исследования по определению влажности грунта на участках с высоким уровнем влажности в естественных условиях и на искусственно созданном полигоне. Исследования проводились на территории Отрарского района. Рисунок 1. – Мавзолей Ходжи Ахмеда Ясави Исследование Первым объектом исследований было выбрано высохшее русло канала с высоким уровнем влажности и большим содержанием со- ли, размеры участка 34 х 9 метров, сканирование проводилось в продольном направлении с шагом линий 0,5 метра, на глубину 100 ns (3 метра). В результате проведенных исследований был определен харак- тер отображения данных на природных участках с высоким уров- нем влажности и большим содержанием соли. Большое содержание влаги дает сильное отражение и идентифицируется в диапазоне аномалий высокой плотности [2]. 47 Рисунок 2. – Тестовые исследования по определению влажности грунта Вторым объектом исследований был искусственно созданный полигон, имитирующий локальные участки с высоким содержанием влаги. Для этого было выкопано 3 шурфа размерами 1 х 2 метра, глубина шурфов 0,5, 1, 2 метра. Шурфы были заполнены водой и засыпаны супесистым грунтом. Шурф глубиной 0,5 метра был за- полнен водой полностью, шурф глубиной 1 метр заполнен до уров- ня 0,5 метра, шурф глубиной 2 метра заполнен до уровня 1 метр. Сканирование проводилось через 12 часов после засыпки. В резуль- тате тестирования были получены схожие данные с участком №1. Влажный грунт дает сильное отражение и идентифицируется в диа- пазоне аномалий высокой плотности, также при локальных очагах водонасыщения возможна их детальная локализация как на плано- вый срезах, так и в профиле [3]. Рисунок 3. – Выкапывание шурфа 48 Первым этапом комплексных исследований на объекте стало проведение геомагнитного сканирования окружающей территории памятника, внутренних помещений и перекрытия. Общая площадь сканирования составила 2045,5 м2. Основной задачей при сканировании окружающей территории было выявление водных источников, влияющих на увлажнение стен мавзолея. Исследования были проведены по всему периметру объ- екта. Площадь сканирования составила 1817 м2, исследования про- водились на глубину до 2,5 метров [3]. В результате анализа полученных данных в северо-западной и юго-западной частях мавзолея крупных участков с повышенной влажностью не выявлено. В юго-восточной и северо-восточной ча- стях выявлен ряд аномалий высокой и средней плотности, возмож- но относящийся к расположению водных источников. Заключение Целью исследования внутренних помещений мавзолея было вы- явление стратиграфической ситуации, а также сравнительный ана- лиз данных окружения и внутреннего пространства объекта. Прове- дено сканирование в двух помещениях – Кудукхана и Асхана. Пло- щадь исследований составила 120 м2. На всех участках исследования стратиграфическая ситуация идентична, на глубине от 180 см прослеживается стратиграфический слой с высоким уров- нем плотности. Литература 1. Жанайдаров, О. Легенды Древнего Казахстана. Алматы, Аруна – 111 с. 2. Булатов, М. С. Геометрическая гармонизация в архитектуре Средней Азии. Наука - главная редакция восточной литературы – 368 с. 3. Пугаченкова, Г. А. Самарканд. Искусство - 204 с. 4. Маньковская, Л. Ю. К изучению приемов среднеазиатского зод- чества конца XIV в. (мавзолей Ходжа Ахмада Яссави). Ташкент, Искусство зодчих Узбекистана - 142 с. 49 УДК 624.154.1 РАСЧЕТ ОСАДОК СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА С УЧЕТОМ МИРОВОГО И ОТЕЧЕСТВЕННОГО ОПЫТА СТРОИТЕЛЬСТВА Полещук Е. В., Нудный С. А. Научный руководитель – Сороко Р. А. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. В статье становиться задача рассмотреть действу- ющие методы расчета осадки свайных фундаментов. На основании анализа действующих методик, предлагается наиболее учитываю- щий грунтовые условия строительной площадки метод. Введение Как правило свайные фундаменты проектируются при наличии слабых грунтов у поверхности или в пределах сжимаемой толщи. Тем временем сваи передают нагрузку от здания к заглубленным более прочным слоям основания. В XX веке наметилась тенденция повышения этажности зданий. Что в свою очередь повышает нагрузки, передаваемые на основание, а также осадки сооружений. Эти обстоятельства обуславливают более широкое применение свайных фундаментов, даже при наличии у поверхности достаточно прочных грунтов. Применение свай в указанных условиях обязыва- ет искать новые пути повышения эффективности свайных фунда- ментов, среди которых является важным уточнение методов расче- та. Для расчета осадок свайного фундамента существует множество способов. Действующие способы определения осадок свайного фундамента имеют свои преимущества и недостатки. Что является немаловажным, в них не в полной мере учитывают грунтовые усло- вия строительной площадки, а также недостаточно внимания уде- лено вопросу взаимодействия свай в группе. Основным методом расчета свайных фундаментов в Республике Беларусь является метод послойного суммирования [1]. Сущность метода заключается в определении осадок элементарных слоев ос- 50 нования в пределах сжимаемой толщи от дополнительных верти- кальных напряжений σZP, возникающих от нагрузок, передаваемых сооружениям. Для упрощения расчетной схемы свайный фундамент приводится к условному массиву. Основным недостатком данного метода является то, что в нем не учитывается взаимное влияние свай в кусте, шаг, длина и количество свай, которые оказывают зна- чительное влияние на осадку. В мировой практике используется метод, в котором сваи с грун- том рассматриваются как армированный массив. Основной харак- теристикой армированного массива является модуль деформации, который вычисляется как средний модуль деформации грунта и сваи. Недостатком метода является завышенное значение модуля деформации. Альтернативный способ расчета осадок предложен в [2]. В Рос- сийской Федерации расчет ведется методом, в котором учитывается взаимное расположение свай в группе, их длина, шаг. Осадка оди- ночной сваи определяется с учетом модуля сдвига, а для определе- ния осадки группы свай представлены новые методики. Так же вве- дены пределы применимости – осадки малой группы (n≤25) и большого свайного поля определяются по-разному. При расчете осадок малой группы свай необходимо учитывать их взаимное вли- яние. Расчет осадки i-й сваи в группе из n свай при известном рас- пределении нагрузок между сваями производится по формуле: Si=S(Ni)+∑ δij Nj G1l , j=1 где S (N) — осадка одиночной сваи; δij — коэффициенты, рассчитываемые в зависимости от расстояния между i-й и j-й сваями; Nj — нагрузка на j-ю сваю. S(Ni)=β N G1l ⁄ N - вертикальная нагрузка, передаваемая на сваю; β - коэффициент, определяемый по формуле: β= β' λ1 + 1- β' α' ⁄ χ β′=0,17ln(kνG1l/G2d) - коэффициент, соответствующий абсолютно 51 жесткой свае; α'= 0,17ln(kν1l/d) - тот же коэффициент для случая однородного ос- нования с характеристиками G1 и ν1; χ =EA/G1l2 - относительная жесткость сваи; EA - жесткость ствола сваи на сжатие, МН; λ1 - параметр, характеризующий увеличение осадки за счет сжатия ствола; kν, kν1 - коэффициенты, определяемые по формуле: kν=2,82–3,78ν+2,18ν2, при ν= (ν1 + ν2)/2 и при ν = ν1. Для определения осадки свай используется коэффициент, учи- тывающий влияние группового эффекта на осадку свай (табл. 7.19 [3]). Анализ проведенных до настоящего времени результатов иссле- дований напряженно-деформированного состояния грунта в осно- вании свай и их предельных сопротивлений показал, что деформа- тивность сваи в составе группы существенно отличаются от дефор- мативности одиночной сваи. Однако вопрос взаимодействия свай в группе до настоящего времени недостаточно изучен и не учитыва- ется в должной мере действующими нормативными документами. Таблица 1. – Сравнение результатов расчета осадки свайного фун- дамента по [1] и его актуализированной редакции [2] Метод Количество свай Si, мм l=5 м l=15 м a=0,9м a=2,1м a=0,9м a=2,1м ТКП 1 0,39 0,21 9 5,93 3,86 3,19 2,03 СП 1 0,39 0,21 9 1,172 0,9126 0,914 0,6615 Для расчета по [1] был использован программный комплекс «Фундамент 13.3». Предпосылки расчета: d=0,3 м – диаметр сваи, l=5;15 м – длина сваи, Е=13 Мпа – модуль упругости грунта, h*b=2,1*2,1; 4,5*4,5 м – размеры фундаментов в плане, а=0,9; 2,1 м – расстояние между сваями. Для расчета по [2] при определе- нии осадки одной сваи был использован программный комплекс 52 «Фундамент 13.3», для определения осадки группы свай был ис- пользован п.7.4.7 и таблица 7.19 [3]. Расчет: S5,9 3d =S1*Rs=0.39*3.006=1.172 мм S15,9 3d =S1*Rs=0.21*4.35=0.914 мм S5,9 7d =S1*Rs=0.39*2.34=0.913 мм S15,9 7d =S1*Rs=0.21*3.15=0.662 мм На основании этого, можно заключить, что эффективным, будет метод определения осадки свайного фундамента, в котором осадка одиночной сваи берется не из таблиц нормативных документов, где записано осредненное значение по результатам большого количе- ства испытаний статической нагрузкой, а по результатам испытаний свай перед массовой забивкой, на конкретном строительном объек- те. Для каждого здания и сооружения перед массовой забивкой свай необходимо испытать определенное количество свай статической нагрузкой: 0.5-1% - для зданий II уровня ответственности, 2% - для зданий I уровня ответственности. При испытании одиночной сваи статической нагрузкой для неё будет полностью учтена схема взаимодействия сваи с грунтом, учтены технологические особенности изготовления свай, грунтовые условия строительной площадки и перераспределение нагрузки между сваями. Так же эффективно окончательный расчет производить по испы- таниям свай с учетом коэффициента группового эффекта (Кгр, Rs). В белорусских нормах такой показатель отсутствует, значит тема является актуальной, так как она позволяет уточнить методику рас- чета и повысить надежность и экономичность проектных решений. Заключение Методы определения осадки свайных фундаментов, реализован- ные в действующих на данный момент нормативных документах, не в полной мере учитывают грунтовые условия и технологические особенности изготовления свай, в некоторых случаях более рацио- нальным является расчет осадки свайных кустов с использованием данных по осадке одиночной сваи со строительной площадки и ко- эффициента группового эффекта. 53 Литература 1. ТКП 45-5.01-254-2012 «Основания и фундаменты зданий и со- оружений. Основные положения. Строительные нормы проектиро- вания». 2. СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты». 3. СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фунда- ментов». 54 УДК 55 СТРОИТЕЛЬСТВО В СЛАБЫХ ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ГРУНТАХ Чешейко А. Н., Репях А. А. Научный руководитель – Уласик Т. М. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. Строительство в слабых водонасыщенных грунтах принципы расчёта и проектирования оснований, способы уплотне- ния оснований, фундаменты на заторфованных грунтах. Введение За последние годы строительство на слабых водонасыщенных грунтах приобрело большой размах в связи с ограничением исполь- зования пахотных земель для строительства зданий и сооружений. Поэтому проблема строительства на этих грунтах становится осо- бенно актуальной. Физико-механические свойства слабых водона- сыщенных глинистых грунтов определяются рядом факторов (ми- нералогический, химический состав, природное состояние и др.). Методы строительства зданий и сооружений на водонасыщенных слабых глинистых грунтах определяются рядом условий. 1. Принцип расчёта и проектирования оснований К слабым водонасыщенным грунтам относят насыщеннные во- дой сильносжимаемые грунты, которые при обычных скоростях приложения нагрузок на основание теряют свою прочность, вслед- ствие чего уменьшается их сопротивление сдвигу и возрастает сжимаемость. Текучее состояние грунта определяется степенью нарушения структурных связей. При расчете осадок сильносжима- емых водонасыщенных глинистых оснований возникает необходи- мость учета ползучести, нелинейной деформируемости и проница- емости. При прохождении сейсмических волн через слабый водоне- проницаемый грунт возникает поровое давление и снижаются прочностные характеристики грунта. В этих условиях рекомендует- ся применять сваи-стойки с полной прорезкой слабых грунтов и 55 опиранием на прочный. В случае, когда методы уплотнения и упрочнения не дают эффекта, а осадка превышает предельную, необходимы конструктивные мероприятия. Осадки фундаментов вычисляются с использованием расчетных схем в виде линейно- деформированного пространства или линейно-деформи-руемого слоя. Границу сжимаемой толщи определяют на такой глубине, где дополнительные напряжения равны 3 кПа – для илов, а для затор- фованных грунтов на глубине, где дополнительное к природному давление равно структурной прочности. 2. Способы уплотнения оснований Фильтрующая пригрузка. Эффективно предпостроечное уплотнение слабых водонасыщенных грунтов. С этой целью устра- ивают фильтрующую пригрузку. Время уплотнения водонасыщен- ного грунта почти прямо пропорционально квадрату расстояния до дренажной поверхности. Для сокращения расстояния движения от- жимаемой воды устраивают вертикальные песчаные дрены диамет- ром 0,4 … 0,6 м с расстоянием друг от друга 2,5 м. Вертикальные дрены поверху объединяют песчаной фильтрационной подушкой толщиной 0,6 … 1 м. Осадка сильносжимаемого грунта зависит от сроков консолида- ции и от дренирования основания. Осадка недренированного осно- вания пригруженного фильтрующей насыпью в заданный момент времени. Песчаные подушки. На практике для снижения величины и не- равномерности осадок фундаментов часто устраивают песчаные подушки толщиной до пяти метров. С их помощью удается умень- шить глубину заложения фундаментов и распределить давление на большую площадь, уменьшить размеры фундаментов. Песчаные подушки устраивают из средне- и крупнозернистых песков, щебня, гравия, гравийно-песчаной смеси. Известковые сваи. В ряде случаев целесообразно применять из- вестковые сваи. В толще грунтов под защитой обсадных труб про- буривают скважины диаметром 30 … 50 см. Их заполняют негаше- ной комовой известью слоем около одного метра. В обсадную трубу спускают трамбовку массой 300 … 400 кг и производят уплотнение. Снова насыпают слой извести и утрамбовывают и т.д. Песчаные сваи устраивают путем забивки в грунт металлической 56 трубы с закрытым концом. Полость заполняют песком с тщатель- ным уплотнением. Вокруг ствола сваи образуется уплотненная зона слабого грунта диаметром до полутора метров (при диаметре сваи 0,4 … 0,5 м). Электрохимическая обработка. Электрохимическая обработка подразделяется на: электроосушение, электролитическую обработку и электросиликатизацию. Долговременное необратимое упрочнение можно получить при введении химических добавок. Упрочнение грунта происходит благодаря электрохимическим и структурообразовательным процессам, происходящим в глинистом грунте при пропускании постоянного электрического тока и введе- нии электролитов. Свайные фундаменты. Их применяют при сравнительно не- большой толщине слабых грунтов (до 12 м), подстилаемых проч- ными. Сваями прорезают полностью слабый грунт с опиранием на прочный. При забивке свай резко возрастает поровое давление, вследствие чего снижается несущая способность сваи. Со временем поровое давление снижается практически до нуля, а несущая спо- собность сваи возрастает. В условиях слабого глинистого основания возможно проявление отрицательного трения. Оседающий вокруг сваи грунт нагружает ее. Величина отрицательного трения может достигнуть 500 кН. Метод интенсивного ударного уплотнения. Имеет две разно- видности: метод динамической консолидации и метод ударного разрушения. Работы по динамической консолидации выполняют по много- этапной схеме с длительными (до месяца) перерывами между эта- пами, в течении которых рассеивается поровое давление. Метод ударного разрушения применяют к грунтам с относитель- но невысоким водонасыщением. Длительность между этапами здесь не существенна. Для закрепления слабых грунтов применяют: одно- и двухрас- творную силикатизацию, смолизацию, одно- и двухрастворную электросиликатизацию, электролитическую обработку, электро- осушение. 3. Фундаменты на заторфованных грунтах Встречаются торфы с поверхности водонасыщенные неуплот- 57 ненные, погребенные слабоуплотненные, погребенные в толще природных грунтов. Торф отличается: большой сжимаемостью, малым сопротивле- нием сдвигу, значительной усадкой при осушении, ярко выражен- ными реологическими свойствами. Получили распространение следующие способы инженерной подготовки территории: выторфовывание (полное удаление торфа и замена его минеральным грунтом); осушение (длительный процесс, сопровождающийся большими осадками поверхности); Расчет оснований, сложенных биогенными грунтами должен производиться с учетом скорости передачи нагрузки, изменения эффективных напряжений в грунте в процессе консолидации осно- вания и анизотропии свойств грунтов. Опирание фундаментов на поверхность заторфованных грунтов не допускается. При полной застройке намытых территорий реко- мендуется выполнять геологическое районирование. Грунты, оди- наковые в производственном отношении, объединяются в комплек- сы. Заключение В последние годы и, как очевидно, в последующие строитель- ство на слабых водонасыщенных грунтах приобретает все больший размах. Однако упомянутые грунты имеют ряд специфических свойств (ползучесть, разжижение и др.) не характерных для обыч- ных. Поэтому строительство на таких грунтах имеют свои трудно- сти и особенности, что и было рассмотрено в данной научно иссле- довательской работе. Литература 1. Антонов, В. М., Леденев, В. В., Скрылев, В. И. Проектирование зданий в особых условиях строительства и эксплуатации.: Учеб. пособ. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2002. – 240с. 2. Грутман, М. С., Свайные фундаменты, К., 1969; Трофимен- ков Ю. Г., Ободовский А. А., Свайные фундаменты для жилых и промышленных зданий, 2 изд. – М., 1970. – 287с. 3. СНиП РК 5.01-03-2002 Свайные фундаменты. 4. СНиП РК 5.01-01-2002 Основания зданий и сооружений. 58 УДК69.058 РЕКОНСТРУКЦИЯ ИСТОРИЧЕСКИХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ В СЛОЖНЫХ ГЕОТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ Шарапиденов А. А. (Sharapidenov A. A.) Научный руководитель – проф. Талал Аввад (prof. Talal Awwad) Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилева Астана, Казахстан Аннотация. Сохранение древних зданий является серьезной проблемой современного общества, как с экономической, так и с культурной точек зрения. Используя исторические здания и соору- жения в Казахстане в качестве примера, в работе представлен обзор построения типологии и материалов, повреждения в ограждающих конструкциях здании, обследование внутренних повреждении, а также измерение температуры воздуха и относительной влажности. Введение Из-за совместного воздействия окружающей среды (землетрясе- нии, загрязнения воздуха, микроклимата и т. д.) и отсутствия тех- нического обслуживания, большинство исторических наследии по- вреждено. Влажность является одним из основных источников про- блем в зданиях по всему миру. Влага может повредить структуру здания, отделочные и мебельные материалы, и может увеличить передачу тепла через ограждающие конструкции, таким образом, и общее потребление энергии здания. Связанные с влагой проблемы обычно более серьезны в жилых зданиях из-за отсутствия кондици- онирования воздуха и присутствия более интенсивных источников влаги [1]. Чрезмерное увлажнение под бетонным покрытием следу- ет учитывать, что оно вызывает рост кустарника в трещине между зданием и дорожным покрытием и приводит к увлажнению основа- ния памятника с капиллярной накачкой. 1. Геотехническая ситуация на объекте В связи с реставрацией мавзолея Арыстан-Баба (рис. 1) были 59 проведены комплексные научно-изыскательские и проектные рабо- ты по решению геотехнических проблем сооружения. Анализ сред- них показателей физико-механических свойств грунтов позволил выделить 3 инженерно-геологических элемента. Особый интерес представляет слой непосредственно под подошвой бесфундамент- ных стен и фундаментов с глубиной заложения до 1,0 м. Это сугли- нок твердой-полутвердой консистенции, непросадочный, однород- ный, с редкими включениями обломков кирпича и растительных остатков в верхней части слоя, мощностью 1,0 – 1,5 м. Можно предположить, что это искусственно уплотненный в отрытой тран- шее слой суглинка. Либо это слой, выполненный методом «залива» в траншее шириной, превышающей толщину стен; он обладает вполне определенными и достаточно близкими показателями физи- ко-механических свойств второго слоя (суглинок темно- коричневый твердой-полутвердой консистенции, непросадочный, с корнями растительности, мощностью 3,3 – 3,6 м). Рисунок 1. – Арыстан-Баб (ЮКО) 2. Способы защиты и реконструкций исторических зданий на примере исторического здания Мавзолея Арыстан Баб Как показывает мировая практика, процессы засоления в благо- приятных геологических и гидрогеологических условиях наблюда- ются на многих исторических памятниках, особенно в районах с жарким климатом и значительными перепадами температур наруж- ного воздуха. Сам процесс происходит в капиллярной зоне циклич- но и может сопровождаться процессами рекристаллизации солей с увеличением их объема. Это может быть причиной появления тре- 60 щин в кладке стен, особенно в ослабленных проемами сечениях. Одним из путей начала решения этой проблемы является пониже- ние капиллярной зоны ниже дневной поверхности. В 2004г. был разработан проект специализированных работ по регулированию водно-влажностного режима наземной и подземной частей главного фасада мавзолея [3]. Предложено применить способ испарения вла- ги путем обеспечения естественной вентиляции воздуха через пори- стый материал обратной засыпки траншей с наружной, внутренней и частично нижней поверхностей грунта, кирпичных стен (фунда- ментов). Интенсивность вентиляции и испарения влаги стимулиру- ется установкой вертикальных асбоцементных труб диаметром 100 мм, в стенках которых по всей высоте выполнены продольные про- рези. План сооружения с контуром траншей и шагом расстановки вентиляционных труб приведена на рисунке 2. Рисунок 2. – Схема расположения траншей и вентиляционных труб Специализированные работы, выполненные на объекте, не ре- шают полностью все геотехнические проблемы. Следующая задача – борьба с солью в стенах сооружения. Так же необходима органи- зация мониторинга сооружения и окружающей среды. 61 Заключение Связанные с влагой проблемы могут быть подтверждены как са- мые важные дефекты, которые объединены с несоответствующей инсоляцией, вентиляцией, нагреванием и чрезмерной влажностью внутреннего производства. Специализированные работы, выполня- емые на площадке, не могут быть полным решением всех геотехни- ческих задач. Следующая цель - контролировать соль в строитель- ных стенах. Также необходимо организовать мониторинг строи- тельства и окружающей среды. необходимо провести подробные и углубленные исследования, чтобы выяснить лучшие технологиче- ские методы улучшения грунта. Литература 1. A. Zhussupbekov, T. Zhunisov, A. Issina, T. Awwad (2013). Ge- otechnical and structural investigations of historical monuments of Ka- zakhstan. Proceedings of Second International Symposium on Geotech- nical Engineering for the Preservation of Monuments and Historic Sites, Naples, Italy, 2013. PP 779-784. 2. Talal Awwad (2013). The Role of Soil Improvement for Conserva- tion of Syrian Historical Monuments. Proceedings of Workshop ATC19, 18th ICSMGE 18th ICSMGE World Congress, Paris, September, 2013. PP 89-94. 3. Ретхати Л. Грунтовые воды в строительстве / Перевод с англ. Под ред. В.А. Кирюхина. М.: Стройиздат, 1989. РАЗДЕЛ 3 ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 63 УДК 69:628.5 ВЛИЯНИЕ ДОЛГОСТРОЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ Акулова А. А., Драченко А. С. Научный руководитель – Ленкевич Р. И. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. Долгострои - проблема любого развивающегося го- рода. Что это такое? Самые известные минские долгострои. Каким атмосферным, химическим и биологическим агрессивным воздей- ствиям подвергаются такие здания. Как долгострои влияют на воду, воздух и грунты. Введение Долгострои - проблема любого развивающегося города. Терри- тории с замороженными стройками фактически выключены из го- родской жизни. И задача властей - сделать так, чтобы работа на стройке возобновилась либо недостроенный объект был снесен, а территория благоустроена. Как таковой термин «долгострой» в Градостроительном кодексе отсутствует. Его используют как условное обозначение брошенных строительных объектов, на которые застройщик получил разреше- ние. К сожалению, в Республике Беларусь пока нет юридической трактовки и обоснования этого определения. О проблеме долгостро- ев в Минске особенно активно заговорили после кризиса 2011 года. Основная причина (до 70% обращений), по которой заказчики об- ращаются за переносом сроков — это неритмичное финансирование или отсутствие источников финансирования строительства. В Мин- ске очень много долгостроев, которые хоть и имеют реальных соб- ственников, но принадлежат лишь ветру и солнцу. Взять хотя бы самые известные минские долгострои: 1) Недостроенный корпус инструментального завода; 2) Корпус энергетического факультета БНТУ; 3) Овощехранилище «Лямбда»; 4) Несостоявшийся корпус стоматологического факультета; 64 5) Магазин наглядных пособий («Объект 2088»); 6) ГСК «Лада»; 7) Заброшенный Дом спорта. Эти здания подвергаются атмосферному, химическому и биоло- гическому агрессивному воздействию. Т.к. строительство и отделка зданий долгостроя не завершено, то в трещинах и швах может накапливаться пыль, влага, самосевные травы и деревья, а также различные микроорганизмы. Самосевные травы и деревья способны разрушить кирпичную и каменную кладку своими корнями. Так же есть много организмов, которые могут оказывать негативное воз- действие на строительные материалы и конструкции. Это микро- скопические водоросли, бактерии, лишайники, мхи, грызуны, жуки, черви, высшие растения, грибы. Так в заброшенном долгострое овощехранилища «Лямбда» бетонный пол покрыт мхом, а на крыша зеленеет травой. А корпусе стоматологического факультета уже пробиваются кустарники. Химическое воздействие на строительные конструкции оказывают микроорганизмы: бактерии, плесневые грибы, микроводоросли и лишайники. В процессе своей жизнедея- тельности микроорганизмы продуцируют ферменты, спирты, орга- нические и неорганические кислоты, а еще аммиак, сероводород и углекислый газ. А также на конструкциях накапливаются такие опасные вещества как:  токсичные – оказывают вредное воздействие (фенол, серово- дород, формальдегид, сероуглерод);  сенсибилизирующие (от лат. слова чувствительность) – по- вышают чувствительность организма к воздействиям химиче- ских соединений и лежат в основе аллергии (пыль, нитраты);  мутагенные – вызывают изменения наследственных свойств в организме в результате нарушений в генетическом материале (формальдегид, свинец);  канцерогенные (от лат «канцер» - рак) – вызывают образова- ние раковых клеток и опухолей (пыль, формальдегид, бен- зол);  тератогенные (от греч «теротос» - чудовище) – воздействуют на эмбрион и вызывает аномалии и уродства (диоксины, фу- раны). 65 Продукты жизнедеятельности микроорганизмов могут играть роль мощнейших катализаторов процессов, разрушающих строи- тельные материалы и конструкции. Под воздействием метаболитов биодеструкторов разрушаются бетоны, природный камень, отде- лочные материалы. Многие виды микроорганизмов способны сор- бировать влагу из воздуха, что ведет к избыточному увлажнению строительного материала, растворению загрязнителей, и развитию других микроорганизмов. В домах, с незавершенным строитель- ством не предусмотрена защита от биологических, химических и даже атмосферных осадков. Мы рассмотрели влияние на долгострой окружающей среды, те- перь обсудим как такие здания влияют на воду, воздух и грунты. Воздействие на окружающую среду происходит как во время само- го строительства, так как оно нуждается в достаточном количестве сырья, стройматериалов, энергетических, водных и других ресур- сах, так и при эксплуатации уже построенных объектов. Но так как у на объект не сдан в эксплуатацию, он по своей сути нерентабель- ный. Однако с его появлением уже идет нарушение режима осве- щённости солнцем поверхности земли (инсоляция), нарушение вет- рового, гидрологического режима территории, уменьшение количе- ства растительности, загрязнение почвы, воды и запыление. Когда недостроенные здания долго стоят без какой-либо кровли могут об- разоваться провалы, пробоины и различные деформации грунтов, еще возможны изменения физико-механических и прочностных ха- рактеристик грунтов. Так же эти заброшенные здания привлекают к себе бомжей, наркоманов и экстремалов. Помещения здания за- полняются мусором, из-за обветшания происходят обвалы, высока вероятность возникновения пожаров. Из-за грязи в таких сооруже- ниях полно микроорганизмов, которые загрязняю воздух, выделяя аммиак и углекислый газ. Заключение В настоящее время чиновники вместе с различными застройщи- ками решают проблему долгостроев и проблемных домов в Белару- си. Такие дома достраиваются, но их очень сложно сдать. Потому что за то время, пока строительство здания не велось по тем или другим причинам, здания успевают обветшать, материалы – раз- бухнуть от влаги, в помещениях может завестись грибок, плесень и 66 опасные вещества. Чем более продолжительный будет перерыв в строительстве, тем сложнее застройщикам будет сдать дом в экс- плуатацию пройти экспертизу МЧС и Госстройнадзора, при этом, в идеале, должны быть учтены экономические, медицинские, эколо- гические, юридические, эстетические и другие важные параметры. Литература 1. Влияние строительства на окружающую среду и мероприятия по борьбе с негативными воздействиями [Электронный ресурс]. – Ре- жим доступа: https://www.scienceforum.ru/2015/927/14402– Дата до- ступа: 01.04.2017. 2. Инженерно-строительный журнал №7, 2010 [Электронный ре- сурс]. – Режим доступа: http://engstroy.spbstu.ru/index_2010_07/starcev_bio.pdf– Дата доступа: 01.04.2017. 3. Микология. Биоповреждение зданий- одна из причин микозов и микогенной аллергии у городских жителей [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.rusmedserv.com/mycology/html/antonov.htm –Дата досту- па: 03.04.2017. 4. Недвижимость TUT.BY [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://realty.tut.by/news/offtop-realty/518759.html. – Дата доступа: 01.04.2017. 5. Топ-10: какая судьба ждет известные долгострои Минска [Элек- тронный ресурс]. – Режим доступа: https://realt.onliner.by/2013/08/22/dolg-15– Дата доступа: 01.04.2017. 67 УДК 614.8.084 РАДИАЦИОННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ Арийчук Д. В., Тихон К. Н. Научный руководитель – Банников С. Н. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. Инженерные изыскания в строительстве являются одним из обязательных этапов работ, предшествующих проектиро- вочным мероприятиям. На этой стадии специалисты определяют характеристики местности, свойства грунта, возможности примене- ния тех или иных мероприятий. Введение По состоянию на 2017 радиационная обстановка на территории Республики Беларусь стабильная, мощность дозы (МД) гамма- излучения соответствует установившимся многолетним значениям. В настоящее время при строительстве инженерных сооружений должны проводится радиационно-экологические исследования. Эта проверка выполняется для измерения радиационного фона зданий, помещений, участков застройки, территории жилой или производ- ственной зоны. Исследования проводятся как на предпроектной стадии, так и на этапах разработки проекта и подготовки рабочей документации. Меры предосторожности от радиации при строительстве В целях защиты населения от влияния природных радионукли- дов должны осуществляться:  Выбор земельных участков для строительства сооружений с регистрацией со степенью выделения радона из почвы и гамма- излучения;  Проектирование и строительство сооружений с учетом предотвращения поступления радона в воздух этих помещений;  Осуществление производственной проверки строительных 68 материалов, приемка сооружений в эксплуатацию с регистрацией со степенью содержания радона в воздухе помещений и гамма- излучения природных радионуклидов;  Работа сооружений с регистрацией со степенью содержаний радона и гамма-излучения природных радионуклидов. Способ обследования и критерии оценки радиационной безопас- ности строительных площадок и сооружений размещены в ТКП 45.2.03-134-2009(02250). Радиационный анализ и анализ включает в себя:  Оценка мощности дозы гамма-излучения на границах строи- тельства;  Оценка радиоопасности на границах строительства;  Оценка радиационных характеристик грунтов. Оценка мощности дозы гамма-излучения устанавливается спек- трометром МКС-АТ6101Д. Рисунок 1. - Спектрометр МКС-АТ6101Д При выборе местности под строительство жилых домов уровень мощности дозы гамма-излучения не должен превышать 0,3 мкЗв/ч. Если уровень мощности дозы гамма-излучения превышает допу- стимую, то нужно руководствоваться требованиям таблицы 1. Таблица 1. – Требование для очистки радиоактивных загрязнений Значения МД- в пределах участ- ка застройки, мкЗв/ч Требования к работам по удалению загрязненной почвы Н  0,3 Радиоактивные загрязнения на участке застройки отсут- ствуют, грунты могут использоваться без ограничений. 69 0,3  Н  1,0 Загрязненная почва может быть использована для засыпки ям, котлованов и т. п. с последующей рекультивацией этих мест. Не допускается использование загрязненной почвы для устройства подсыпок под зданием и вокруг фундамента. 1,0  Н  3,0 Загрязненная почва должна быть вывезена на специально выделенный участок на полигоне промышленных и быто- вых отходов с последующей рекультивацией этого участка. Значения МД- в пределах участ- ка застройки, мкЗв/ч Требования к работам по удалению загрязненной почвы. Н  3,0 Загрязненная почва должна быть вывезена на специальный пункт захоронения радиоактивных отходов с соблюдением правил обращения с радиоактивными отходами. Оценка радиационных характеристик грунтов устанавливается гамма-радиометром спектрометрического типа РГК-АТ1320. Оценку характеристики грунтов проводят из проб, отобранных послойно, лабораторным методом с использованием стационарного гамма-спектрометра в соответствии с ГОСТ 30108. Схема обследо- вания участков приведена в таблице 2. Таблица 2. – Схема радиационного обследования участков под за- стройку Вид работ Объект исследований Объем исследований Поисковая пешеходная гамма-съемка с целью выявления радиацион- ных аномалий Землеотводы под строительство Микрорайоны (кварталы) Проведение непрерывного про- слушивания звукового сигнала дозиметра на параллельных маршрутах через 5 м с оконту- риванием аномалий с МД- более 0,3 мкЗв/ч. Отдельные здания Проведение непрерывного про- слушивания звукового сигнала дозиметра на параллельных маршрутах через 2,5 м с окон- туриванием аномалий с МД- более 0,3 мкЗв/ч. 70 Вид работ Объект исследований Объем исследований Дозиметрическая гамма-съемка с целью оценки ра- диационной об- становки Землеотводы под строительство Микрорайоны (кварталы) Измерение МД- с детализаци- ей в местах аномалий не менее 20 точек на 1 га. Отдельные здания Измерение МД- с детализаци- ей в местах аномалий не менее 10 точек на 1 га. Гамма-спектромет- рическое опре- деление удельной эффективной ак- тивности есте- ственных радио- нуклидов в грун- тах Строительная площадка При отсутствии насып- ных грунтов Проведение исследований двух проб на 1 га (но не менее двух проб с участка) с поверх- ности грунта, а также по две пробы из каждой аномалии. На насыпных грунтах Проведение исследований восьми проб на 1 га (но не менее четырех проб с участка) с поверхности грунта, а также через 1 м по высоте насыпного слоя на площади застройки. Рисунок 2. - Гамма-радиометр спектрометрического типа РГК-АТ1320 Все исследования и изыскания должны производиться Мини- стерством архитектуры и строительства РБ или иными организаци- ями. Всю ответственность за работу проводящая исследования, несет руководитель ведомства или учреждения, к которому отно- сится лаборатория, в соответствии с договором, заключенным меж- ду исполнителем и заказчиком. 71 Литература 1. Радиация. Дозы, эффекты, риск. Пер. с англ. - М.: Мир, 1990. 2. Губская, А. Г. Решение проблемы защиты населения Могилев- ской области от воздействия радона / А. Г. Губская, Л. В. Липниц- кий, С. П. Лярский // Белорусский строительный рынок. - 2003. - № 17-18. 3. Порядок проведения обследования зданий, сооружений и кон- струкций на радонобезопасность: РДС 1.01.18-2002. 72 УДК 662.67 СЛАНЦЕВЫЙ ГАЗ Барановская А. А., Куксина А. А. Научный руководитель – Мякота В. Г. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. Цель нашего доклада рассказать о технологии до- бычи сланцевого газа, его плюсах и минусах, и о перспективах его добычи. Введение Сланцевый природный газ – это природный газ, добываемый из горючих сланцев, который состоит преимущественно из метана. Первая коммерческая газовая скважина в сланцевых пластах бы- ла пробурена в США в 1821 году Вильямом Хартом во Фредонии, Нью-Йорк, который считается в США «отцом природного газа». Инициаторами масштабного производства сланцевого газа в США являются Джордж П. Митчел и Том Л. Уорд. Масштабное промышленное производство сланцевого газа было начато организацией Devon energy в США в начале 2000-х на ме- сторождении Bamett Shale, которая на этом месторождении в 2002 г. Пробурила впервые горизонтальную скважину. Благодаря резко- му росту его добычи, названному в СМИ «газовой революцией», в 2009году США стали мировым лидером добычи газа (745,3 млрд куб.м), причём более 40% приходилось на нетрадици- онные источники. Технология добычи Защитники природы бьют тревогу: технология добычи сланцево- го газа убивает окружающую среду. Эта технология называется «фрекинг». И она имеет множество минусов: - во-первых, на одну скважину тратится в среднем 19 млн. лит- ров воды, а это примерно столько, сколько требуется для обеспече- ния 1000 человек на один год; - во-вторых, в растворе, который закачивается в одну скважину, 73 содержится от 80 до 300 тонн химикатов, радиоактивных элементов и нефтепродуктов; - в-третьих, часть этих химикатов испаряется и образует в возду- хе канцерогены; - в-четвёртых, тяжёлые металлы, которые также содержит рас- твор для гидравлического разрыва, остаются под землёй, вследствие чего имеется огромный риск заражения чистой питьевой воды. География, оценка запасов и перспективы добычи сланцево- го газа Ресурсы сланцевого газа в мире составляют 200 трлн куб. м. В настоящее время сланцевый газ является региональным фактором, который имеет значительное влияние только на рынок стран Север- ной Америки. В числе факторов, положительно влияющих на перспективы до- бычи сланцевого газа: близость месторождений к рынкам сбыта; значительные запасы; заинтересованность властей ряда стран в снижении зависимости от импорта топливно-энергетических ресур- сов. В то же время у сланцевого газа есть ряд недостатков, негатив- но влияющих на перспективы его добычи в мире. Среди таких не- достатков: относительно высокая цена без наценки; непригодность для транспортировки на большие расстояния; быстрая истощае- мость месторождений; значительные экологические риски при до- быче. В начале апреля 2010 года сообщалось, что в Польше открыты значительные запасы сланцевого газа, освоение которых планиро- валось в мае того же года фирмой Сonoco Phillips. Крупные месторождения сланцевого газа обнаружены в ряде государств Европы, в частности, в Австрии, Англии, Венгрии, Гер- мании, Польше, Швеции, Украине. В мае 2012 года стали известны победители аукциона по разра- ботке Юзовской и Олесской газовых площадей. Ими стали Shell и Chevron, соответственно. Ожидается, что промышленная добыча на этих участках начнётся в 2018 – 2019 годах. 25 октября 2012 Shell начала бурение первой поисковой скважины газа. Соглашение меж- ду организацией Shell и «Надра Юзовская» о разделе продукции от добычи сланцевого газа на Юзовском участке Харьковской и До- 74 нецкой областях было подписано 24 января 2013 года, в Давосе (Швейцария) при участии президента Украины. Залежи сланца, из которого можно добывать сланцевый газ, весьма велики и находятся в ряде стран: Австрия, Индия, Китай, Канада. Китай планирует в 2015 году добыть 6,5 млрд кубометров слан- цевого газа. Общий объём производства природного газа в стране вырастает на 6% с текущего уровня. К 2020 году Китай планирует выйти на уровень добычи в диапазоне от 60 млрд до 100 млрд ку- бометров сланцевого газа ежегодно. Заключение По оценке HIS CERA, добыча сланцевого газа в мире к 2018 году может составить 180 млрд кубометров в год. Открытие новых источников энергетических ресурсов является для человечества потребностью и однозначной необходимостью. В последнее время всеми энергозависимыми странами активно разви- ваются технологии-заменители по производству возобновляемого топлива: атомной энергетике, ветроэнергетике и солнечной энерге- тике, инновационные методики на базе генетически модифициро- ванных организмов. Литература 1. Проблемы подземной и открытой разработки горючих сланцев и нерудных материалов» [Текст]. - 1984. - 87 с. 2. Горючие сланцы европейского Севера СССР [Текст] / [Л.Ф. Ва- сильева, В.А. Дедеев, Л.А. Дурягина и др.]; отв. ред. В. А. Дедеев и др.; АН СССР, Урал. отд-ние, Ин-т геологии. - Сыктывкар: Коми науч. центр УрО АН СССР, 1989. - 151 с. 3. Технология добычи сланцевого газа /К. С. Григоренко, Г. Г. Пя- тышкин// Металлургия XXI столетия глазами молодых: всеукраин- ская научно-практическая конференция студентов: сборник докла- дов /ГВУЗ "ДонНТУ", Физико-металлургический ф-т ; редкол.: С.М. Сафьянц (пред.) и др. - Донецк: ДонНТУ, 2012. 75 ЦЕЛЛЮЛОЗА И ЕЁ ПРОИЗВОДНЫЕ Голобородова А. К. Научный руководитель – Крошнер И. П. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. Большинство экспериментов, связанных с химиче- скими производными целлюлозы требуют применения сложной ап- паратуры, соблюдения высоких температурных режимов и затраты большого количества времени, что не всегда подходит для школь- ных лабораторных условий. Введение Сколько лет человечеству, столько лет и его борьбе с природой. Человечество прошло в своем развитии долгий путь от неспособно- сти противостоять силам природы до понимания взаимосвязи явле- ний природы и использования их в своих целях. И прежде всего люди научились добывать и применять различные природные мате- риалы. В силу ряда случайностей свойства природных материалов непостоянны. Их можно улучшить путем воздействия на раститель- ные и животные организмы. Но есть и другой путь - мы можем из- менить сами природные материалы, подвергая физическим и хими- ческим воздействиям и изменяя их свойства. К "исправленным" природным веществам относится и целлюлоза. Огромные молекулы этих соединений образуют длинные более или менее скрученные или растянутые цепи. Основные "кирпичики", из которых они стро- ятся - это в случае целлюлозы - молекулы глюкозы. Разнообразнее всего до сих пор варьировалось строение целлюлозы. Чего только не получают из нее - бумагу, взрывчатые вещества, пластмассы, искусственный шелк, штапельное волокно! Актуальность Большинство экспериментов, связанных с химическими произ- водными целлюлозы требуют применения сложной аппаратуры, соблюдения высоких температурных режимов и затраты большого 76 количества времени, что не всегда подходит для школьных лабора- торных условий. Поэтому, при разработке и проведении опытов мы руководствовались следующим: 1) время, затрачиваемое на проведение эксперимента должно быть непродолжительным; 2) опыты должны быть доступными, не требующими сложной аппаратуры и специальных условий; 3) эксперименты должны быть наглядными; 4) малый расход реактивов. Цель Изучить историю, получение, свойства, применение целлюлозы и продуктов ее переработки. Исследовать свойства волокон на ос- нове целлюлозы. Получить различные химические производные целлюлозы, отобрать наиболее приемлемые способы их получения в химической лаборатории, найти альтернативное применение хи- мическим производным целлюлозы. Задачи: Получить: 1) динитрат и тринитрат целлюлозы; 2) химические волокна (ацетатное, медно-аммиачное); 3) слоистые пластики на основе целлюлозы (гетинакс и тексто- лит); 4) различные виды бумаги (несгораемая, пергаментная, непро- мокаемая, копировальная, бумага для осветления всякого рода жид- костей, калька); 5) шлакобетонный блок из отходов целлюлозы. Методы, используемые в работе: 1) литературный; 2) статистический; 3) наблюдение; 4) химический эксперимент. Практическая часть исследования 1. Исследование свойств волокнистых материалов. 77 2. Получение динитрата и тринитрата целлюлозы. 3. Получение коллодия. 4. Получение ацетатного шелка. 5. Получение медно-аммиачного шелка. 6. Получение текстолита и гетинакса. 8. Получение различных видов бумаги путем химической обра- ботки. 8.1. Получение пергаментной бумаги. 8.2. Получение несгораемой бумаги. 8.3. Получение копировальной бумаги. 8.4. Получение непромокаемой бумаги. 8.5. Получение кальки. 8.6. Получение бумаги для осветления всякого рода жидкостей. 9. Получение шлакобетонного блока. Заключение В заключении приведены рекомендации по получению химиче- ских производных целлюлозы: 1. При получении динитрата целлюлозы следует соблюдать меры безопасности. Эфир очень огнеопасен! В помещении не должно быть огня! 2.При всех опытах по нитрованию целлюлозы и операциях с по- лученными нитратами мы избегали растирания или ударов стеклян- ной палочкой, так как это может привести к воспламенению. 3.При растворении цинка выделяется большое количество водо- рода. Поэтому вблизи не должно быть открытого огня, и опыт нуж- но проводить у открытого окна или в вытяжном шкафу. 4. При получении ацетатного шелка прядильный раствор нужно медленно (!) выдавливать его из шприца без иглы, осторожно нама- тывать полученную нить на рамку из изогнутой стеклянной палоч- ки. (фото 6) Сушку можно ускорить при обработке умеренно подо- гретым воздухом. Для этого мы использовали, например, электри- ческую плитку с закрытым нагревательным элементом. (Ни в коем случае не применять источник открытого огня!). Литература 1. Чертков, И. Н. Эксперимент по полимерам в средней шко- ле.1961. 78 2. Буцкус, П. Ф. Книга для чтения по органической химии/ П. Ф. Буцкус. - М.: Просвещение, 1975. 3. Зоммер, К. Аккумулятор знаний по химии/ К. Зоммер. - М.: Мир, 1985. 4. Соловьев, Ю. И. История химии / Ю. И. Соловьев, Д. Н. Трифо- нов, А. Н. Шамин. - М.: Просвещение, 1984. 79 УДК 504.03 ОЧИЩЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД Голёнко Ю. Н., Манюк А. Н. Научный руководитель – Анисимов Ю. В. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. В данной статье рассмотрена такая проблема как очищение природных вод. Проанализированы современные методы очистки воды, их плюсы и минусы. На основе проведенного анализа предлагается использовать новый образец современной технологии – «питьевая книга». Введение 21 век – век цифровой техники и нанотехнологий. Человек сде- лал множество изобретений для удобства жизни. Но проблем с каж- дым годом становится все больше. Один из самых острых вопросов на сегодняшний день – загрязнение окружающей среды, значитель- ное сокращение чистых пресных вод. Загрязнители природных вод в условиях Беларуси Водоемы Беларуси также коснулась проблема загрязнения. За- грязнители природных вод в условиях Беларуси:  нитраты;  инфекции (дизентерийные бактерии, туберкулезные палоч- ки, холерные вибрионы и прочие);  высокотоксичные металлы (кадмий, цинк, свинец, ртуть, сурьма, мышьяк, бериллий, и др.);  санитарно-техническое состояние самих водозаборов и их близость к свалкам. Главная водная артерия Минска Свислочь очень далека от поло- женных норм. Также плачевно обстоят дела и на других водных объектах Беларуси. Реки Неман, Березина, Днепр, Западная Двина, Припять, Ясельда, Уза. Таким образом, вода должна проходить се- 80 рьезную очистку, как на городских станциях водоподготовки, так и непосредственно в самих квартирах перед употреблением мы пред- лагаем вам ознакомиться с современными методами очистки воды. Современные методы очистки воды 1. Угольные фильтры Достоинства: отлично удаляют пестициды и хлор; недороги. Недостатки: не удаляют бактерии; недолговечны. 2. Керамические фильтры Достоинства: хорошо очищают от паразитов и физических при- месей; легко чистятся. Недостатки: неэффективны против органических загрязнителей и пестицидов. 3. Озонирование Достоинства: удаляет бактерии, вирусы, грибки, водоросли и па- разиты. Недостатки: не удаляет тяжелые металлы, минералы и пестици- ды; озон быстро распадается на кислород и теряет свою эффектив- ность; очень дорогой метод; озон является очень ядовитым веще- ством, поэтому работа системы должна тщательно контролировать- ся датчиками. 4. Ультрафиолетовые излучение Достоинства: убивает бактерии и вирусы. Недостатки: неэффективно против всех организмов; неспособно удалять тяжелые металлы, пестициды, другие физические загрязни- тели. 5. Ионообменные фильтры для воды Достоинства: продлевают работу водонагревателей, стиральных машин. Недостатки: не очищают воду и не делают ее безопасной для че- ловека. 81 6. Медно-цинковые системы очистки воды Достоинства: эффективно удаляют хлор и тяжелые металлы. Недостатки: неэффективны против пестицидов и органических загрязнителей. 7. Системы обратного осмоса Достоинства: хорошо очищают воду от металлов, бактерий, ви- русов, микроорганизмов, а также органических и неорганических химических веществ. Недостатки: большое количество воды в виде отходов; в системе могут размножаться бактерии; хуже работают с жесткой водой. 8. Дистилляция Достоинства: удаляет широкий спектр загрязняющих веществ, полезна в качестве первого этапа очистки; можно использовать многократно. Недостатки: загрязняющие вещества переносятся в некоторой степени в конденсат; требуется тщательный уход для обеспечения чистоты дистиллятора; медленный процесс. Мы хотели бы вам представить новый метод очистки воды, ко- торый возможно использовать в условиях нашей страны. «Питьевая книга» Страницы "питьевой книги" содержат наночастицы серебра или меди. Бактерии, проходя через поры бумажного фильтра, поглоща- ют ионы серебра или меди, в зависимости от того, какой из этих металлов использован, и в конечном итоге умирают. На этих же страницах напечатана информация о том, почему и как нужно очищать воду. Инструкция на двух языках - английском и местном. Как показали результаты испытаний, проведенных в 25 населенных пунктах в Южной Африке, Гане и Бангладеш, страницы отфильтровали более 99% бактерий. Разработала технологию доктор Тери Данкович из университета Карнеги-Меллона в штате Питтсбург. Согласно результатам испы- таний одна страница может очистить до 100 литров воды. Таким образом, книги может хватить одному человеку на четыре года. Книга по-прежнему находится в стадии разработки, но в течение 82 следующих нескольких лет, Данкович работая со студентами из Карнеги-Меллона, надеется иметь продукт на рынке. Ее цель состо- ит в том, чтобы обеспечить каждый фильтр менее 10 центов за шту- ку. Заключение Мы уже пришли к моменту, когда надо спасать природу от нас самих. Наука не стоит на месте и ученые уже добились успеха в решении этой проблемы. В качестве примера мы рассмотрели та- кую инновацию как «питьевая книга». Она может найти примене- ние не только в странах третьего мира, но и в Беларуси, в качестве фильтра воды во время длительных поездок, где нет возможности приобрести очищенную воду, например, походов или путешествий. Сохранить гармонию человека и природы – основная задача, кото- рая стоит перед настоящим поколением. Литература 1. Фильтры для очистки воды [Электронный ресурс]. – Режим до- ступа: http://water-filter.by. – Дата доступа: 11.04.2017. 2. Сайт экологической грамотности Nature Time [Электронный ре- сурс]. – Режим доступа: http://nature-time.ru. – Дата доступа: 11.04.2017. 3. BBC Русская служба [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.bbc.com/russian. – Дата доступа: 11.04.2017. 83 УДК 61 ЭКОЛОГИЧЕСКИ ГРАМОТНЫЙ ПОТРЕБИТЕЛЬ ТОВАРОВ Ерофеева А. А., Марина Д. А. Научный руководитель – Анисимов Ю. В. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. В исследовательской работе представлены методи- ческие рекомендации по расшифровке обозначений на упаковке товара; представлены результаты исследования по определению качества потребляемых товаров и выявлению их возможной опас- ности для здоровья человека. Введение В зарубежных странах на протяжении последних десятилетий наблюдается рост производства и потребления экологически чи- стых продуктов питания, под которыми следует понимать продук- ты, выращенные на чистой территории без дополнительного при- менения минеральных удобрений, пестицидов и других техноген- ных воздействий, или это продукты, полученные из натурального сырья по современной технологии, обеспечивающей минимальное попадание в продукт других веществ, не свойственных их есте- ственному составу. Заинтересованность государства в производстве и потреблении экологически чистых продуктов питания заключается в достижении высоких показателей, характеризующих здоровье нации (рост сред- ней продолжительности жизни, снижение уровня заболеваемости населения, младенческой и детской смертности и т. д.). К сожале- нию, современная цивилизация породила такие, очень распростра- нённые сейчас болезни, как ожирение, кариес, диабет, нарушение жирового обмена веществ, гипертония и другие недуги. С помощью здорового питания можно предупредить возможные заболевания. Однако изменить свой образ жизни и привычное питание не так-то просто. Поэтому идти по новому пути нужно маленькими шагами. Потребители должны быть информированы о том, что они едят. У них должна быть возможность выбора. 84 Цели и задачи исследования Цель: получить навыки определения качества потребляемых то- варов и выявления их возможной экологической опасности. Задачи: - определить (по упаковке) экологическую безопасность потреб- ляемых товаров; - научиться, с помощью штрихового кода, определять наиболее существенные параметры продукции; - изучить индексы пищевых добавок и выявить их влияние на организм человека. Результаты исследования Введение пищевых добавок с точки зрения технологии может быть направленно: - на улучшение внешнего вида и органолептических свойств пи- щевого продукта; - для сохранения качества продукта в процессе его хранения; - на ускорение сроков изготовления пищевых продуктов. При выборе товара надо всегда обращать внимание на полноту информации. Если состав указан в обобщенном виде, например, «консерванты», «эмульгаторы», «красители» и т.п., то это может означать, что применены те вещества, которые могут нанести вред здоровью. Необходимо обращать внимание на сроки хранения и реализации продукции. Недобросовестные продавцы эксплуатируют бренды известных фирм, производящих качественную продукцию. Поэтому нам надо быть грамотными потребителями. Методические рекомендации по расшифровки обозначений на упаковке товара: 1. Изучаем штрих-код и определяем, где изготовлен товар. • первые две - четыре цифры перед белой разделительной чер- той обозначают код страны; • следующие несколько цифр до длинной двойной раздели- тельной черты кодируют изготовителя товара; • первая цифра после второй длинной разделительной черты (восьмая цифра) - наименование товара; • следующая (девятая) - потребительские свойства товара; 85 • десятая цифра обозначает размер, массу; • одиннадцатая указывает ингредиенты; • двенадцатая - цвет; • тринадцатая - контрольная цифра; • последняя длинная черта - знак товара, изготовленного по ли- цензии. 2. Определяем подлинность штрих-кода. Для этого проводим следующие операции: • сложить все цифры, стоящие на четных местах; • полученную сумму умножьте на 3. Результат (назовем его X) надо запомнить; • сложить все цифры, стоящие на нечетных местах (без кон- трольной цифры); • прибавить к этой сумме число X; • от полученной суммы (назовем ее YZ) оставить только Z; • отнять от 10 полученную цифру Z; • если результат соответствует контрольной цифре в штрих- коде, значит перед нами не подделка. 3. Изучаем состав продукта. Выявляем наличие консервантов, красителей и т.д. 4. Определяем влияние пищевых добавок на организм человека. Одновременно с практическим исследованием был проведен со- циологический опрос среди студентов: 1. Каковы критерии выбора покупаемых товаров? 2. Влияют ли продукты питания на здоровье человека? 3. Какие товары предпочитаете – отечественные или импорт- ные? 4. Место приобретения товаров? 5. Учитываете ли возможность дальнейшей переработки упа- ковки товаров? Результаты исследования упаковки товаров 64% продуктов, приобретенных в ближайшем магазине (печенье, конфеты, глазированные сырки, йогурты, чипсы, творожки, смета- на, пресервы, полуфабрикаты с мясом, пельмени, колбаса молочная, паштет) содержали красители, стабилизаторы и усилители вкуса; 27% продуктов содержали антиокислители и консерванты. Незна- 86 чительная часть продуктов на упаковке имела надпись «не содер- жит ГМО». Заключение Экологическая грамотность включает активное владение эколо- гическими знаниями. Это понимание сущности жизни, системных закономерностей её устройства на Земле, умение принимать реше- ния и действовать, добиваясь положительного эффекта в соответ- ствии с этими знаниями. Экологически грамотный человек должен знать меры охраны природной среды, сведения о международных и белорусских законодательных актов и экономических санкциях в области охраны природы, здоровья и естественных прав человека и других живых систем. По данным Всемирной организации здравоохранения, около 70% загрязняющих веществ из окружающей среды поступает в организм человека с пищей. Известный русский писатель Д. И. Писарев удивительно точно подметил: «Измените пищу человека, и весь человек, мало-помалу изменится». Здоровье человека во многом определяется количе- ством и качеством пищи, режимом питания. Здоровое питание – важнейшее условие долголетия. Помните, не все, что продается, следует употреблять в пищу! Необходимо учитывать, что полиэти- леновая и пластиковая упаковки являются серьезными загрязните- лями окружающей среды и необходимо решать вопросы, связанные с правильной утилизацией и переработкой вторичного сырья (упа- ковки). Литература 1. Алексеев, С. В. Экологический практикум школьника: учебное пособие для учащихся/ Алексеев С. В., Груздева Н. В., Гущи- на Э. В.- Самара: Учебная литература, 2006. - 304с. 2. Мансурова, С. Е. Школьный практикум. Следим за окружающей средой нашего города: учебное пособие/ Мансурова С.Е., Кокуе- ва Г.Н. - Москва, 2001г. - 110с. 3. Михеев, А. В. Охрана природ: пособие/ Михеев А. В., Паш- канг К. В., Родзевич Н. Н., Соловьева М. П. - Москва,1990. - 127с. 4. Криксунов, Е. А. Экология: 9 класс: учебник/ Криксунов Е. А., Пасечник В. В., Сидоркин А. П. - Москва,2005. - 240с. 87 УДК 3179 СОХРАНЕНИЕ ОЗОНОВОГО СЛОЯ ЗЕМЛИ Каптур Д. А. Научный руководитель – Уласик Т. М. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. Статья о сохранении озонового слоя, которая вклю- чает в себя состояние слоя прошлых лет и наших дней. Также ста- тья о факторах разрушения и методах защиты озонового слоя. Введение Что такое озоновый слой Земли? Озоновый слой земли представляет собой часть стратосферы, расположенной на высоте 12-50 км, образующегося в результате воздействия ультрафиолетового излучения. Защищает всё живое на нашей планете. Если весь озон сжать и распределить вокруг Земли, то толщина его составит всего 3 мм. Стратосферный озон является своего рода естественным филь- тром, препятствующим проникновению в нижние слои атмосферы жесткого космического излучения - ультрафиолета-В. Озон поглощает некоторую часть инфракрасного излучения Земли. Благодаря этому он задерживает около 20% излучения Зем- ли, повышая отепляющее действие атмосферы. Озон - активный газ и может неблагоприятно действовать на че- ловека. Обычно его концентрация в нижней атмосфере незначи- тельна, и он не оказывает вредного влияния на человека. Большие количества озона образуются в крупных городах с интенсивным движением автотранспорта в результате фотохимических превра- щений выхлопных газов автомашин. Вот основные факторы разру- шения озонового слоя: Факторы разрушения 1) под воздействием ультрафиолетовой радиации (космические лучи); 2) под воздействием газов: соединений азота, хлора и брома, 88 фторхлоруглеродов (фреонов); 3) реактивная авиация и некоторых пусков космических ко- раблей; 4) извержение вулканов; 5) антропогенное загрязнение. Озон также регулирует жесткость космического излучения. Если этот газ хотя бы частично уничтожается, то, естественно, жесткость излучения резко возрастает, а, следовательно, происходят реальные изменения растительного и животного мира. Уже доказано, что отсутствие или малая концентрация озона может приводить к раковым заболеваниям, что самым наихудшим образом отражается на человечестве и его способности к воспроиз- водству. В полярных зонах, где силовые линии магнитного поля Земли замыкаются на ее поверхности, искажения ионосферы весьма зна- чительны. Главная причина малого содержания озона в области по- люсов – малая интенсивность солнечного облучения, падающего даже во время полярного дня под малыми углами к горизонту, а во время полярной ночи отсутствуют вовсе. Площадь полярных «дыр» в озоновом слое – надежный показатель изменений общего содер- жания озона в атмосфере. Содержание озона в атмосфере колеблется вследствие многих естественных причин. Благодаря высоким, сверхураганным скоро- стям воздушных потоков в стратосфере разрушающие озон веще- ства разносятся на большие площади. Переносятся не только раз- рушители озона, но и он сам, поэтому нарушения концентрации озона быстро разносятся на большие площади. Только в полярных областях воздух малоподвижен, вследствие чего исчезновение там озона не компенсируется его заносом из других широт, и полярные «озонные дыры», особенно на Южном полюсе, весьма устойчивы. Наиболее яркое проявление антропогенного воздействия на озо- новый слой Земли – это антарктическая озоновая дыра, в которой истощение озона составляет более 50%. После осознания послед- ствий разрушения озонового слоя антропогенными источниками были сделаны важные шаги – приняты Венская конвенция (1985) и Монреальский протокол (1987), запрещающие производство озоно- разрушающих веществ. По мере сокращения их производства в по- 89 следнее время отмечается некоторая стабилизация в содержании озона в стратосфере и даже тенденция к его восстановлению. Из-за более активной деятельности человека в стратосфере нача- ли чаще возникать озоновые дыры. Поэтому есть определённые правила для людей, чтобы каждый мог помочь планете правильно функционировать: 1. Наиболее опасными для озонового слоя являются фреоны. Покупая кондиционер или холодильник, обратите внимание, на чем работает компрессор. Фреон R-22 с 2010 года запрещен во многих странах, поэтому приобретайте современную технику. 2. Огромный вред наносят озоновому слою земли всевозможные спреи и аэрозоли. Старайтесь сократить до минимума использова- ние химических средств в баллончиках, таких как дезодоранты, ла- ки для волос, освежители воздуха и т.д. 3. Также одним из основных загрязнителей являются выхлоп- ные газы автомобилей. Старайтесь поменьше ездить на личном ав- тотранспорте, предпочитая ему общественный или, что еще лучше, велосипед. Или переходите на электрокары. Согласно другой гипотезе, процесс образования «озоновых дыр» может быть в значительной мере естественным и не связан исклю- чительно с вредным воздействием человеческой цивилизации. Все это нужно научно доказать. Заключение Озон разрушается, как мы выяснили, по разным причинам. Од- ной из этих главных причин является человек. Всем людям на Зем- ле нужно объединиться и осознанно жить на нашей планете, сохра- няя природный баланс, так мы поможем нашей планете и человече- ству в целом. Литература 1. Википедия - свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Озоновый_слой. – Дата доступа: 10.04.2016. 2. Официальный Интернет-сайт Проекта ЮНИДО/ГЭФ- Минприроды России [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ozoneprogram.ru. – Дата доступа: 10.04.2016. 90 3. Презентации онлайн [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://en.ppt-online.org/9714. – Дата доступа: 10.04.2016. 4. Национальный научно-исследовательский центр мониторинга озоносферы БГУ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ozone.bsu.by. – Дата доступа: 10.04.2016. 91 УДК 504.75.06 НАЦИОНАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СЕТЬ Кузьмина А. В. Научный руководитель – Крошнер И. П. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация.В данной статье рассмотрены национальная эколо- гическая сеть, проблемы несоответствия схем экологических сетей за различные периоды времени, а также оценка функционирования схемы НЭС- 2017. Введение Экологическая сеть – охраняемые территории и связывающие их экологические коридоры. Другими словами, это система функцио- нально и территориально взаимосвязанных природных территорий, обеспечивающая устойчивое состояние биосфе6ры и функциониро- вание естественных систем жизнеобеспечения. Коридоры экологической сети создают возможности для распро- странения и миграции видов растений и животных. Охранные зоны ограждают важнейшие экологические системы от потенциальных рисков. Функции национальной экологической сети:  восстановление и сохранение ландшафтов и экосистем;  сохранение биологического и генетического разнообразия;  уменьшение эрозионных процессов почвы. Национальная экологическая сеть 2017(НЭС-2017) В соответствии с разработанным проектом схема включает 88 объектов общей площадью 3,46 миллиона гектаров (16,6% террито- рии страны): 49 ядер, в том числе 14 ядер международного значе- ния, 18 – национального и 17 – регионального, 32 экологических коридора, в том числе 6 коридоров европейского значения, 19 – национального и 7 – регионального, 7 охранных зон. Элементами экосистемы могут стать природные территории, 92 подлежащие особой или специальной охране. Границы охранных зон особо охраняемых природных территорий определяются исходя из условия недопущения отрицательного воздействия хозяйствен- ной и иной деятельности физических и юридических лиц на при- родные комплексы и объекты, расположенные на особо охраняемых природных территориях. Специальной охране подлежат зоны отды- ха и курорты, водоохранные зоны, прибрежные полосы рек и водо- ёмов, водоохранные, защитные, санитарно-гигиенические и оздоро- вительные леса. Под таким типом охраны находятся типичные ред- кие природные ландшафты и биотопы, верховые болота, места обитания диких животных и произрастания дикорастущих расте- ний, внесённых в Красную книгу, а также природные территории, имеющие значение для размножения, нагула, зимовки или мигра- ции диких животных. Отличие НЭС-2017от всех разрабатываемых ранее проектов НЭС или утвержденных схем Как видно из названия подпункта, помимо НЭС-2017 существу- ют и другие проекты, занимающиеся решением подобных проблем. Также ведутся работы по созданию «изумрудной сеть» (совокуп- ность природоохранных территорий, образующих единую экологи- ческую сеть). В настоящее время список потенциальных объек- тов «изумрудной сети» в Беларуси насчитывает 64 территории с общей площадью около 1 900 тыс. га, что составляет более 9%. Планируется увеличить количество объектов приблизительно до 100 с общей площадью – 2 400 – 2 500 тыс. га. Проблема состоит в том, что «Изумрудная сеть» не совпадает с предложенным Проектом НЭС. Как ни странно, его версия 2017 года значительно отличается от всех разрабатываемых ранее проек- тов НЭС или утвержденных схем. Например, НЭС-2017 далека от Проекта схемы экологической сети Республики Беларусь, разрабо- танного Институтом зоологии НАН РБ в 2005 г. Также НЭС-2017 не соответствует проекту предварительной принципиальной схемы экологической сети Республики Беларусь от 2012 г. Как видно, за пять лет НЭС сильно уменьшилась по срав- нению с версиями 2005–2007 гг. Разработанная в 2005 году Инсти- тутом зоологии НАН РБ принципиальная схема экологической сети Республики Беларусь как тогда, так и на сегодняшний день является 93 одним из наиболее полноценных вариантов НЭС РБ. Однако, у этой версии есть и слабые стороны - это слишком крупные ядра, объединяющие сразу несколько особо охраняемых природных территории с обширными пространствами между ними, которые представлены аграрными угодьями или хозяйственными лесами. Анализируя представленные схемы, видно, что НЭП-2017, «по- худела» за последние 10 лет. И это несмотря на то, что уровень зна- ний об экологической обстановке Республики Беларусь повысился, увеличились площади особо охраняемых природных территорий, а также большее количество природных территорий получили меж- дународные охранные статусы. Заключение Одна из ключевых целей национальной экологической сети – обеспечение возможности для распространения и миграции видов растений и животных. Эту возможность должны обеспечивать ко- ридоры экологической сети. Выполняет ли данную функцию пред- ложенная схема национальной экологической сети? Например, Фрагмент экосети в бассейне Немана практически полностью изолирован от всей остальной сети. На севере и востоке ближайшие к ядру N9 (Налибокская пуща) коридор или ядра нахо- дятся на расстоянии от 50 до 100 км друг от друга (например, СЕ 2 Вилейский коридор или R11 Омговичское ядро). Очевидно, что экологические коридоры даже больше, чем ядра, нуждаются в дополнении. Иначе мы будем иметь разные сети, не связанные между собой. Однако так как схема Национальной экологической сети сфор- мирована и согласована, зам.министра природных ресурсов и охра- ны окружающей среды Беларуси Игорь Качановский предложил работать с тем, что есть и добавил: «А дальше будем рассматривать предложения. Появится уникальный объект — придадим ему ста- тус. Соберём перечень таких объектов — добавим в сеть. При этом, должны согласовано работать схемы особо охраняемых природных территорий и Национальной сети». Литература 1. Состояние природной среды Беларуси. Экологический бюлле- 94 тень. В. Ф. Логинова, 2010. 2. http://greenbelarus.info 3. https://wildlife.by 4. http://www.minpriroda.gov.by/ru/ 95 УДК 1683 КОМПАКТНЫЕ СТАНЦИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Матвиевский А. С., Ярош В. А. Научный руководитель – Крошнер И. П. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. Сточные воды также требуют очистки с целью устранения вредного их воздействия на внешнюю среду (водоемы, почву, подземные воды, воздух) и через нее на людей, животных, рыб, растения. Очистка сточных вод является одним из важнейших мероприятий по охране природы, рек и водоемов от загрязнения. Введение Очистные сооружения – это комплекс инженерных сооружений в системе канализации населённого места или промышленного предприятия, предназначенный для очистки сточных вод от содер- жащихся в них загрязнений. Целью очистки является подготовка сточных вод к использованию на производстве или к спуску в водо- ёмы. Улучшения качества питьевой воды и ее очистки в составе со- временных водопроводов возводятся специальные комплексы очистных сооружений, объединяемые в водоочистные станции. Станция очистки сточных вод с мелкопузырчатой аэрацией АЧБ 10-180 Станции очистки сточных вод с мелкопузырчатой аэрацией АЧБ (в дальнейшем АЧБ) предназначены для очистки хозяйственно- фекальных сточных вод от жилых домов или бытовых помещений промпредприятий, домов отдыха, объектов культурно-бытового назначения. Они могут применяться также для очистки промыш- ленных сточных вод, близких по своему характеру к хозяйственно- фекальным водам, и производственных биологически разлагаемых сточных вод (после консультации с изготовителем оборудования). АЧБ применяются для снижения органического загрязнения (ха- рактеризующегося показателем БПК), а также содержания азота и фосфора. 96 Станции очистки АЧБ могут быть дополнены оборудованием предочистки (решетки, песколовки и т.д.), доочистки (микросетча- тый барабанный фильтр) и ультрафиолетового обеззараживания. Преимущества  высокая эффективность очистки;  компактность станции очистки;  устранение из сточных вод органических веществ, азота и фосфора;  станция очистки сохраняет свою работоспособность как при 25%, так и при 120% нагрузке по сравнению с исходными данными;  минимальные энергозатраты благодаря использованию мел- копузырчатой пневматической аэрации с дисковыми мембранными элементами, которые позволяют осуществлять прерывистый (пери- одический) режим аэрации;  надежность вертикального отстойника с минимальным требо- ванием к обслуживанию;  долгий срок службы оборудования;  эксплуатация с минимальным образованием аэрозолей и низ- ким уровнем шума. Принцип работы Сточная вода самотеком поступает в зону первичного отстаива- ния, которая служит также аккумулирующей ёмкостью и емкостью для частичной анаэробной стабилизации ила. Из отстойной зоны отстоявшаяся сточная вода перекачивается эрлифтом в зону актива- ции. Аэрация активационной зоны предусмотрена аэрационными элементами АМЕ. На выходе из активационной части размещена успокоительная камера – зона дегазации, из которой активационная смесь самоте- ком поступает во вторичный отстойник. Вторичный отстойник обо- рудован сточным желобом, по которому очищенная вода вытекает из станции очистки. Отфлотированный ил с помощью эрлифта воз- вращается обратно в зону активации. Осевший активный ил со дна вторичного отстойника возвращается эрлифтом в активацию или другим эрлифтом в качестве избыточного ила в зону первичного отстаивания. 97 Станция очистки сточных вод БИОФЛУИД Е 10-80 Станция очистки сточных вод БИОФЛУИД Е служит для очист- ки хозяйственно-фекальных сточных вод из жилых домов или бы- товых помещений предприятий, объектов культурно-бытового назначения. СОСВ БИОФЛУИД Е служит для очистки сточных вод неболь- ших объектов там, где отсутствует возможность подключения к се- тям канализации с очистными сооружениями или там, где необхо- димо построить станцию очистки для временной эксплуатации. Преимущества  минимальные энергозатраты;  возможная кратковременная двукратная гидравлическая пере- грузка (поступление удвоенного среднесуточного расхода без ухудшения выходных параметров);  возможная кратковременная двукратная перегрузка по БПК (поступление двухсуточного количества загрязняющих веществ по БПК5 без ухудшения выходных параметров);  возможен шестидесятисуточный перерыв в поступлении сто- ков без ухудшения выходных параметров (станция находится в экс- плуатации, то есть, биодиски вращаются);  бесшумная эксплуатация и отсутствие неприятного запаха. Принцип работы СОСВ БИОФЛУИД – компактное сооружение, состоящее из по- липропиленового резервуара с встроенным технологическим обо- рудованием. Технологические перегородки разделяют внутреннее пространство станции на секции отстаивания, биологического реак- тора и вторичного отстаивания. Загрязненная вода поступает в пространство первичного отстой- ника, где происходит частичное отделение крупных загрязнений, аккумуляция сточной воды и уплотнение первичного и избыточного активного ила. Из первичного отстойника сточная вода ковшовым дозатором подается в активационную часть станции с ротационным биодисковым реактором. В реакторе происходит очистка сточной воды с помощью микроорганизмов. Из биологического реактора смесь воды и активного ила посту- 98 пает в нижнюю часть вторичного отстойника, откуда поднимается через слой активного ила к гребню водослива водоприемного лотка. Активный ил оседает в нижней части вторичного отстойника, отку- да затем уносится течением обратно в активационную часть стан- ции очистки. С помощью поплавкового клапана избыточный актив- ный ил и часть сточной воды возвращаются в пространство первич- ного отстойника. Заключение Существует достаточное количество способов очистки сточных вод. Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки. Выбор, способа основывается на ряде причин: для каких именно вод вам необходима станция, каких размеров, где будет установле- на и т.д. мы рассмотрели две станции, одна из которых предназна- чена для очистки хозяйственно-фекальных сточных вод от жилых домов или бытовых помещений промпредприятий, а другая служит для очистки хозяйственно-фекальных сточных вод из жилых домов. Литература 1. Водохозяйственный словарь / СЭВ. — М., 1974 2. Воронов, Ю. В. Водоотведение и очистка сточных вод : учеб- ник. — изд. 4-е, доп. и перераб.. — М.: Изд-во Ассоциации строи- тельных вузов, 2006. — 702 с. 3. Очистка сточных вод от взвешенных веществ и неорганических примесей. — М.: НИЦ «Глобус», 2007. — Т. 1. — 81 с. 4. Савичев, О. Г. Биологическая очистка сточных вод с использо- ванием болотных биогеоценозов // Известия Томского политехни- ческого университета [Известия ТПУ]. — 2008. — Т. 312, № 1 : Науки о Земле. — С. 69-74. 5. Сайт компании FORTEX-водные технологии. http://www.fortex.by/category/show-product/8 99 УДК 55 ИННОВАЦИОННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ БЛОК Панчук А. А., Солоненко А. А. Научный руководитель – Крошнер И. П., Анисимов Ю. В. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. Инновационный экологически чистый материал в строительстве, обладающий массой преимуществ в обработке и из- готовлении. Введение В современных условиях, выбирая строительные и отделочные материалы, нужно думать не только об их внешнем виде, прочности и стоимости, но и о безопасности. Токсичные элементы, которые незаметно выделяют некачественные покрытия, краски, мебель, способны отравлять атмосферу в помещениях, нанося существен- ный вред здоровью. В строительстве экологически чистого здания используются тра- диционно такие материалы как: силикатный или глиняный кирпич, натуральное дерево, натуральный камень и др. Но существуют так- же новые экологически чистые материалы, например влагонепро- ницаемый кирпич, на 90% состоящий из глины, обработанный во- донепроницаемым составом из нетоксичных химических веществ. Новый продукт обладает массой преимуществ по сравнению с обычным кирпичом, начиная от высокой термической массы и за- канчивая термостойким покрытием, благодаря которым он имеет коэффициент сопротивления теплопередаче. Это позволит сокра- тить энергопотребление здания. Строительный блок в два с половиной раза прочнее, чем бетон- ные блоки, и имеет высокий предел огнестойкости. Кроме того, ма- териал обладает высокой устойчивостью к образованию плесени и поражению грибками, а также способен выдерживать сильные ветра (до 386 км/ч) и наводнения лучше, чем обычные строительные ма- териалы. 100 Блоки соединяются между собой по типу «шип – паз» и для при- дания дополнительной прочности строительной конструкции швы обрабатываются специальным нетоксичным клеем, вместо обычно- го цементного раствора. В отличие от традиционных кирпичей, они не обжигаются в печи, поэтому на их производство затрачивается на 90 процентов меньше энергии. Неиспользование цемента при изготовлении блоков и возведении из них стен также способствует сокращению вредных выбросов в окружающую среду. Одним из основных преимуществ материала является возмож- ность изготовления непосредственно на месте строительства (ко- нечно, при условии, что там есть глина). Это позволяет сэкономить средства на транспортировку блоков и способствует обеспечению занятости местных рабочих на строительстве. Заключение Производственная деятельность людей должна развиваться и по- степенно менять основу. Для того, чтобы человечество оказалось способным обеспечить свое дальнейшее существование на Земле, оно должно опираться не только на новую технологическую основу производственной деятельности людей, но и на глубокое понимание места человека в окружающем мире. Экологичные материалы – залог здоровья и долголетия. Литература http://www.vzavtra.net/materialy/novyj-ekologicheski-chistyj- vlagonepronicaemyj-kirpich-na-90-sostoyashhij-iz-gliny.html 101 УДК 5995 ВЛИЯНИЕ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ Синьков О. А., Почапский А. А. Научный руководитель – Уласик Т. М. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. Причины возникновения лесных пожаров. Влияние лесных пожаров на экологию в целом. Советы и меры предосто- рожности. Введение Итак, может ли пожар в лесу возникнуть сам по себе, без вмеша- тельства человека? Да – по причине извержения вулкана или паде- ния метеорита, но это редкий случай. Сухие грозы, когда молния бьет в лес или степь, тоже нечастое явление в Республике Беларусь. В обычных природных условиях причин для пожара практически не существует. Обычная гроза тоже не подойдет, потому что при ней идет дождь. Пожар очень быстро бежит вверх, вниз – медленно, и так как гроза бьет вверх, то пожар развивается обычно безопасно, спускаясь с верхушки вниз, где его заливает дождем. Антропогенные факторы таковы: брошенные окурки, костры, поджоги травы (травяные палы) кстати, именно травяные палы яв- ляются основными причинами пожаров. Часто неопытные дачники или фермеры поджигают сухой участок, чтобы избавиться от вред- ных растений, паразитов, но не предпринимают никаких мер предо- сторожности и не задумываются что вместе с сорняками выгорает все живое. Также пожар могут спровоцировать искры от разогрето- го глушителя старого автомобиля, падающие в сухую траву, и даже стеклянная бутылка, под определенным углом ловящая, как линза, луч солнца и способствующая возгоранию, но самые масштабные пожары возникают из-за умышленных поджогов леса для дальней- шей вырубки. 102 За 2016 год в Беларуси произошло 319 пожаров, сгорело 25 1га земли что эквивалентно 335ю площадям футбольных полей, общий ущерб составил 42000 р. Легче всего возгоранию подвергаются хвойные леса. Листвен- ные леса в этом плане гораздо более устойчивы. После пожара уни- чтожается не только растительность, но и почвенные насекомые, мицелии грибов, микроорганизмы. При верховом пожаре почвен- ный слой не поражается слишком глубоко, поэтому некоторые рас- тения, которые залегают на достаточной глубине, могут впослед- ствии отрастить надземные побеги. Среда обитания после верхового пожара полностью меняется. Солнечные лучи нагревают и иссушают почву. Температурные пе- репады ночью и днем значительные. Почва в результате уничтоже- ния деревьев становится более влажной. В таежных районах неред- ки случаи, когда почва после пожара заболачивается. Выгорание органической массы приводит, с одной стороны, к обеднению поч- вы, а с другой – к усиленной работе микроорганизмов, перерабаты- вающие мертвые остатки органики. По прошествии времени расти- тельность леса возвращается на прежнее место, однако этот про- цесс может занимать десятилетия. Экологические последствия от лесных пожаров заключаются в загрязнении атмосферного воздуха углекислым газом и продуктами пиролиза лесных горючих матери- алов, выгоранию кислорода. С лесными пожарами в воздух попа- дают частицы сажи, состоящие из углерода и продуктов неполного сгорания древесины. Различные органические вещества, в их числе много фенольных соединений, которые обладают мутагенными и канцерогенными свойствами. Задымление воздуха приводит к ухудшению микроклимата земли; увеличению числа туманных дней, уменьшению прозрачности атмосферы и обусловленному им снижению видимости, освещенности, ультрафиолетовой радиации. И даже очень малые концентрации некоторых веществ являются весьма опасными. Заключение В заключение хотелось бы сказать, что более 90% пожаров про- исходит именно по вине человека, поэтому убедительная просьба окапывать костер и полностью тушить его перед уходом, не бросать непотушенные окурки, быть особенно аккуратным в засушливую 103 погоду. Кстати, штраф за разведение костра в неположенных местах до 40 базовых величин. Для тушения травяных пожаров используй- те ряд следующих приемов: сбивание с помощью связок прутьев (в виде метлы) или молодых лиственных деревьев огня с кромки по- жара – самый простой и эффективный способ тушения пожаров средней интенсивности; забрасывание кромки пожара грунтом или песком. Если ликвидировать очаг пожара самостоятельно не уда- лось или пламя распространилось на значительную площадь, не- медленно сообщите о случившемся в пожарную аварийно- спасательную службу по телефону «101». Литература 1. Щербов, Б. Л. Лесные пожары и их последствия/ Б. Л. Щербов – Новосибирск: Академ. Изд. гео ,2015г. - 211с. 2. Ходаков, В. Е. Лесные Пожары:: методы исследования/ В. Е. Ходаков, М. В. Жарикова –Херсон, Д. С. Грин, 2011.- 470с. 3. Воробьев, Ю. Л. Лесные пожары на территории России / Ю. Л. Воробье–Москва : Дэкс-пресс, 2005. - 342с. 104 УДК 556 СОХРАНЕНИЕ ВОДНО-БОЛОТНЫХ УГОДИЙ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ НАЦИОНАЛЬНОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СЕТИ Слепица М. С. Научный руководитель – Крошнер И. П. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. В Беларуси сформирована национальная экологиче- ская сеть, которая будет способствовать сохранению водно- болотных угодий. Для того чтобы сохранить естественные экологические системы, биологическое и ландшафтное разнообразие в соответствии с Наци- ональной стратегией устойчивого социально-экологического разви- тия Республики Беларусь, необходимо найти такое решение, кото- рое будет соответствовать всем нормам и требованиям утвержден- ным законодательством об охране окружающей среды. Наиболее оптимальный вариант решения данного вопроса будет заключаться в создании экологической сети, которая будет представлять собой систему природно-территориальных комплексов со специальными режимами охраны и использования. В 2016 году был разработан и подготовлен проект Указа «О схе- ме национальной экологической сети», который включает в себя схемы национальной экологической сети. Определены мероприятия по её развитию и функционированию её элементов. Схемы были разработаны согласно критериям, по которым отбирались террито- рии, которые необходимо поместить под особую защиту и вклю- чить в национальную экологическую сеть. Под таким типом охраны находятся типичные редкие природные ландшафты и биотопы, верховые болота, места обитания диких жи- вотных и произрастания дикорастущих растений, внесённых в Красную книгу. Главную роль в сохранении биологического и ландшафтного разнообразия принадлежит особо охраняемым природным террито- 105 риям. Эти территории определены Законом Республики Беларусь «Об особо охраняемых природных территориях» как части терри- тории с уникальными, эталонными или иными ценными природны- ми комплексами и объектами, имеющими особое экологическое, научное и (или) эстетическое значение, в отношении которых уста- новлен особый режим охраны и использования. Из всего разнообразия ландшафтного разнообразия водно- болотные угодья занимают особое положение. В Беларуси в начале 1960-х годов прошлого века болота занима- ли 2939 тыс.га, или 14,2% всей территории страны. В результате крупномасштабных мелиоративных работ в 1950-1990-е годы более 51% площади болот было осушено. Около 65% площади осушен- ных болот использовалось в сельском хозяйстве, 15,6% - в лесном хозяйстве и на 18,4 % велась добыча торфа. До настоящего времени около 1434 тыс.га болот, или 6,4% территории республики (в мире в среднем 3,4%), по-прежнему сохраняются в естественном состоя- нии, однако на многих из них частично нарушен гидрологический режим, некоторые находятся под угрозой разрушения. Роль водно-болотных угодий в природных процессах и жизни человечества очень велика. В природе они выполняют ряд функций, например: 1) накопление и сохранение пресной воды; изымание из атмо- сферы и накопление углерода; 2) регулирование поверхностного и подземного стока; поддер- жание уровня грунтовых вод; очищение воды, задержка загрязняю- щих веществ; 3) стабилизация климатических условий, особенно осадков и температур; возвращение в атмосферу кислорода; сдерживание эро- зии почв, стабилизация положения берегов; 4) поддержание биологического разнообразия. В 25.08.1999 году Беларусь стала одной из стран, которая присо- единилась к Конвенции о водно-болотных угодьях, имеющих меж- дународное значение главным образом в качестве местообитаний водоплавающих птиц и подтвердила своё намерение и заинтересо- ванность по сохранению и рациональному использованию водно- болотных угодий. Согласно данной конвенции под водно- болотными угодьями понимаются «территории с избыточным 106 увлажнением, торфяные болота, открытые водные источники есте- ственного или искусственного происхождения со статичной или текущей водой, временные или постоянные, пресные или соленые, включая прибрежные территории морей с глубиной до 6 м, искус- ственные водоемы, а также пруды и водохранилища различного назначения, каналы». Первой природной территорией, которая получила международ- ный статус охраны Рамсарского угодья в 1999 году стал государ- ственный биологический заказник «Споровский», образованный в 1991 году с площадью 11288 га, являющийся уникальным по пло- щади и естественной сохранности для Центральной части Европы одним из крупнейших низинных болот Полесья. На территории Республики Беларусь на 2017 год в перечень охраняемых согласно Рамсарской конвенции входят 26 водно- болотных угодий площадью 778 303 тыс.га: 1999 год – «Споров- ский», 2001 – «Средняя Припять», «Ольманские болота», 2002 – «Освейский», «Ельня», «Котра», «Званец», 2005 – «Простырь», 2010 – Березинский биосферный заповедник, 2012 – «Выгонощан- ское», 2013 – «Морочно», «Старый Жаден», «Острова Дулебы – За- озерье», 2014 – «Козьянский», «Выдрица» и национальный парк «Припятский», 2016 – «Пойма реки Днепр», «Полесская долина ре- ки Буг», «Сервечь», «Вилейты – Адутишкис», «Ипуть», «Дрожбит- ка-Свина», «Дикое», «Голубицкая пуща», «Подвеликий Мох», «Свислочско-Березинский». Основными направлениями по сохранению, восстановлению и устойчивому использованию водно-болотных угодий Республики Беларусь могут быть: 1) совершенствование нормативного правового обеспечения охраны и устойчивого использования водно-болотных угодий, оценка поглощения и выделения парниковых газов с болотных эко- логических систем; 2) проведение инвентаризации, учета и анализа состояния вод- но-болотных угодий, в том числе ведение водного, земельного и лесного кадастров, реестра особо охраняемых природных террито- рий; 3) восстановление водно-болотных угодий, в том числе разра- ботка и реализация мероприятий по восстановлению нарушенного 107 гидрологического режима естественных болот, торфяных место- рождений, неэффективно осушенных болот; 4) обеспечение научно обоснованного управления, охраны и устойчивого использования водно-болотных угодий, включающего разработку и реализацию схем комплексного использования и охраны вод, схем и проектов землеустройства; 5) регулирование распространения и численности инвазивных чужеродных видов диких животных и дикорастущих растений и их влияние на аборигенный животный и растительный мир; 6) развитие сети водно-болотных угодий, имеющих междуна- родное значение, активизация международного сотрудничества; 7) совершенствование информационного обеспечения вопросов, касающихся охраны и устойчивого использования водно-болотных угодий. В результате реализации стратегии фактически ожидается: 1) сохранение популяций редких и находящихся под угрозой ис- чезновения видов диких животных и дикорастущих растений, оби- тающих и произрастающих на водно-болотных угодьях, таких как: большой подорлик, орел-змееяд, скопа и др.; 2) сохранение их основных мест обитаний (открытые низинные болота - 30 000 га, пойменные луговые земли - 40 000 га, верховые и переходные болота - 160 000 га), а в дальнейшем – увеличение площади мест обитания; 3) использование рекреационного и туристического потенциала водно-болотных угодий, в первую очередь имеющих международ- ное значение («Споровский», «Званец», «Средняя Припять» и др.); 4) повышение уровня просвещения и информированности насе- ления в области охраны и устойчивого использования водно- болотных угодий. Литература 1. Формирование национальной экологической сети будет способ- ствовать сохранению водно-болотных угодий [Электронный ре- сурс]. – Режим доступа: http://minpriroda.gov.by/– Дата доступа: 02.2017 г. 2. Об утверждении стратегии по реализации Конвенции о водно- болотных угодьях, имеющих международное значение главным об- 108 разом в качестве местообитаний водоплавающих птиц: Постанов- ление Совета Министров Республики Беларусь от 10 февраля 2009 г. №177//Национальный правовой интернет-портал Республики Бе- ларусь. – Режим доступа: http://www.pravo.by/pdf/2009-44/2009- 44(013-092).pdf . – Дата доступа: 13.02.2009 г. 109 УДК 614.8.084(075.8) РАДИАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТОННЕЛЕЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ Судас М. И., Федорович В. Н. Научный руководитель – Банников С. Н. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. В данной статье рассмотрены меры и методы предосторожности при строительстве сооружений. Описаны техни- ческие решения по противорадоновой защите. Сопоставлены соот- ношения эффективности и стоимости защитных мер по снижению в помещении радона. Введение Интенсификация развития промышленности, происходившая во второй половине ХХ столетия, имеет, к сожалению, ряд неблаго- приятных последствий, приводящих к ухудшению условий суще- ствования человека. Одним из таких отрицательных экологических последствий явилось увеличение радиационного фона, создаваемо- го как природными, так и искусственными источниками излучения. Известно, что природные источники ионизирующего излучения вносят основной вклад в дозу облучения населения. Средняя эф- фективная эквивалентная доза, обусловленная природными источ- никами, составляет около 2/3 дозы от всех источников ионизирую- щего излучения, воздействующих в настоящее время на человека. Наиболее весомым из всех естественных источников радиации яв- ляется радон, ответственный примерно за половину дозы, получае- мой от всех естественных источников радиации. Меры предосторожности от радиации при строительстве Строительство всегда связано с рисками. Чтобы обеспечить без- опасность при строительстве используют нормы законодательства и контроль за их соблюдением. Однако не все риски так предсказуе- мы, например, радиация. Степень радиационной безопасности че- ловека определяется годовой эффективной дозой облучения от при- 110 родных и техногенных источников. При необходимости очистки (дезактивации) от радиоактивных загрязнений следует руководствоваться требованиями таблицы 1. Таблица 1. – Требования для очистки радиоактивных загрязнений Значения МД- в пределах участка за- стройки, мкЗв/ч Требования к работам по удалению загрязненной почвы Н  0,3 Радиоактивные загрязнения на участке застройки отсут- ствуют, грунты могут использоваться без ограничений 0,3  Н  1,0 Загрязненная почва может быть использована для засыпки ям, котлованов и т. п. с последующей рекультивацией этих мест. Не допускается использование загрязненной почвы для устройства подсыпок под зданием и вокруг фундамента 1,0  Н  3,0 Загрязненная почва должна быть вывезена на специально выделенный участок на полигоне промышленных и бытовых отходов с последующей рекультивацией этого участка Н  3,0 Загрязненная почва должна быть вывезена на специальный пункт захоронения радиоактивных отходов с соблюдением правил обращения с радиоактивными отходами Примечания 1 На рекультивированных участках уровень МД- не должен превышать 0,3 мкЗв/ч. 2 При наличии в почве трансурановых радионуклидов, а также техногенных загрязнений радионуклидами, включая цезий и стронций, решения принимают- ся органами, осуществляющими государственный санитарный надзор. При отводе под строительство участка с плотностью потока ра- дона с поверхности грунта более 80 мБк/м2·с в проекте здания должна быть предусмотрена противорадоновая защита. Таблица 2. – Приближенная оценка потенциальной радоноопасно- сти территории застройки Категория потенциальной радоноопасности территории ЭРОА радона, Бк/м3 Плотность потока радо- на, мБк/м2с ОА радона в почвенном воздухе, кБк/м3 Удельная активность радия-226 в почве, Бк/кг I 25 20 10 100 II 25–100 20–80 10–40 100–400 III 100 80 40 400 111 По степени потенциальной радоноопасности грунты участка за- стройки различают: 1) грунты с низким содержанием радия (известняк, песчаник и др.). Очень низкая газопроницаемость; 2) скальные породы и грунты с низким или нормальным содер- жанием радия. Средняя газопроницаемость; 3) грунты, содержащие радий (гранит, фосфаты и др.). Высокая газопроницаемость. Основные виды технических решений противорадоновой защи- ты следующие: — вентилирование помещений — замещение воздуха внутри помещений наружным воздухом; — пропитка; — покрытие. Покрытие может одновременно выполнять функ- цию пароизоляционного или гидроизоляционного слоя; — мембрана. Мембрана может выполнять ту же функцию, что и покрытие; — барьер — несущая или самонесущая сплошная практически газонепроницаемая конструкция. — коллектор радона — система, служащая для сбора и отвода в атмосферу выделяющегося из грунта радона, минуя помещения здания; — депрессия грунтового основания пола — создание в грунто- вом основании пола подвала зоны пониженного давления; — уплотнение — герметизация щелей в ограждающих конструк- циях на пути движения радона от источника к помещениям здания. Рисунок 1. - Схема подземного сооружения (тоннеля), обустроенного под убежище (бункер) 112 В таблице 3 приводится соотношение стоимости и эффективно- сти различных вариантов корректирующих мер по снижению радо- на в помещении. Стоимость и эффективность могут варьироваться для разных регионов, поэтому их надо адаптировать к конкретным условиям. Таблица 3. – Соотношение стоимости и эффективности защитных мер по снижению радона в помещении Метод Стоимость Эффективность Почвенная декомпрессия Умеренная Высокая Герметизация полов Умеренная Умеренная Удаление слоя почвы Высокая Высокая Увеличение вентиляции Умеренная Низкая Заключение На основании этих данных, а также результатов исследований, проведенных в ГП «Институт НИИСМ», можно сделать вывод, что обеспечение выполнения норм и правил радиационной безопасно- сти в строительном комплексе Республики Беларусь за счет сниже- ния облучения от естественных и искусственных радионуклидов, содержащихся в строительных материалах и конструкциях, а также облучения от радона будет способствовать улучшению экологиче- ской обстановки в Республике Беларусь. Литература 1. Организация радиационного контроля сырья и готовой про- дукции в организациях Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь: ТКП 45-2.04-133-2009. 2. Губская, А. Г. Решение проблемы защиты населения Моги- левской области от воздействия радона / А.Г. Губская, Л.В. Лип- ницкий, С.П. Лярский // Белорусский строительный рынок. – 2003. – №17-18. 3. Порядок проведения обследования зданий, сооружений и кон- струкций на радонобезопасность: РДС 1.01.18-2002. 4. Основные санитарные правила обеспечения радиационной без- опасности: ОСП-2002. 113 УДК 504.75 ЭВТРОФИКАЦИЯ Юшкевич Н. В. Научный руководитель – Крошнер И. П. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. Статья посвящена такому явлению как эвтрофика- ция. В ней вкратце описываются основные стадии эвтрофирования, основные источники загрязнения, а также перечислены некоторые основные меры по предотвращению соответствующего явления. Введение Эвтрофикация (др. греч. - хорошее питание) — насыщение водо- ёмов биогенными элементами, сопровождающееся ростом биологи- ческой продуктивности водных бассейнов. Эвтрофикация может быть результатом как естественного старения водоёма, так и антро- погенных воздействий. Главные агенты эвтрофирования Главными агентами эвтрофирования могут выступать соедине- ния азота и фосфора, главным образом в виде нитратов и фосфатов. Источники поступления агентов эвтрофирования: - естественное вымывание питательных веществ из почвы и вы- ветривание пород; - сбросы частично очищенных или неочищенных бытовых сточ- ных вод; содержащих органические соединения азота и фосфора, нитраты и фосфаты; - смыв неорганических удобрений, содержащих нитраты и фос- фат; - смыв с ферм навоза, содержащего органические соединения азота и фосфора, нитраты, фосфаты и аммиак; - смывы с нарушенных территорий (шахты, отвалы, стройки, не- правильное использование земель); - сбросы детергентов, содержащих фосфаты; - поступление нитратов из атмосферы. 114 По мере роста населения и развития централизованной канали- зации непрерывно увеличивается поступление биогенов с комму- нальными стоками. Этому способствует, в частности, употребление во все больших количествах моющих средств, содержащих фосфор. Стадии эвтрофирования При эвтрофировании водная экосистема последовательно прохо- дит несколько стадий. Сначала происходит накопление минераль- ных солей азота и/или фосфора в воде. Эта стадия, как правило, не- продолжительна, так как поступающий лимитирующий элемент немедленно вовлекается в кругооборот и наступает стадия интен- сивного развития водорослей в эпилимнионе. Нарастает биомасса фитопланктона, увеличивается мутность воды, повышается концен- трация кислорода в верхних слоях воды. Затем наступает стадия отмирания водорослей, происходят аэробная деградация детрита, образование хемоклина. Интенсивно отлагаются донные илы с повышенным содержанием органики. От- мечаются изменения зооценоза (замещение лососевых рыб карпо- выми). Наконец, наступает полное исчезновение кислорода в глубинных слоях и начинается анаэробное брожение. Характерно образование сероводорода, сероорганических соединений и аммиака. Хозяйственные последствия эвтрофирования Обильная растительность может препятствовать движению воды и водного транспорта, вода может стать непригодной для питья да- же после обработки, рекреационная ценность водоема может сни- зиться, могут исчезнуть коммерчески важные виды рыб (такие как форель). Наконец, эвтрофирование приводит к вспышкам «цвете- ния» (массового развития) водорослей. Цветение водорослей наносит двоякий ущерб водной системе. Во-первых, оно снижает освещенность, вызывая гибель водных рас- тений. Тем самым нарушаются естественные местообитания многих гидробионтов. Во-вторых, при отмирании водорослей потребляется много кислорода, что может привести к тем же последствиям, что и прямое внесение органики в воду. Легкоокисляемое органическое вещество, в избытке содержаще- еся в коммунально-бытовых стоках, становится питательной средой 115 для развития множества микроорганизмов, в том числе и патоген- ных. Кроме непосредственной опасности развития патогенных ор- ганизмов в воде, загрязненной бытовыми стоками, существует дру- гое непрямое неприятное для человека последствие этого вида за- грязнений. При разложении органического вещества (и химическом, и микробиологическом) потребляется кислород. В случае тяжелого загрязнения содержание растворенного в воде кис- лорода падает настолько, что это сопровождается не только замо- рами рыбы, но и невозможностью нормального функционирования микробиологических сообществ. Происходит деградация водной экосистемы. Меры предотвращения эвтрофикации Основная мера предупреждения эвтрофикации водоемов сводит- ся к их охране от избыточного поступления биогенов, в частности фосфора и азота. Эта мера осуществляется многими путями. В первую очередь к ним относится повышение культуры земледелия, сопровождающееся уменьшением стока биогенов с сельскохозяй- ственных угодий. Очень важно не применять повышенные дозы удобрений, не дающие заметного экономического эффекта. Другой путь — перехват биогенов, выносимых с сельскохозяйственных угодий. Азот может быть удален только с помощью биологических процессов нитрификации и денитрификации. Большинство азотных соединений переводится в состояние молекулярного азота и выво- дится в атмосферу. Фосфор, который зачастую имеет большое зна- чение длякачества водных объектов, может быть устранен с помо- щью химических или биологических мероприятий. Фосфор накап- ливается в активном иле и выводится из процесса путем удаления активного ила. Для малых водоемов можно сооружать кольцевую дренажную систему с последующим отводом собранных сточных вод за пределы водосбора. В небольших водохранилищах, сооружаемых на малых водото- ках, в том числе пересыхающих летом (балки, овраги и др.), от из- лишка биогенов можно освобождаться путем рыбоводных меро- приятий, одновременно получая ценную продукцию. Особенно пер- спективно использование растительноядных рыб, непосредственно утилизирующих первичную продукцию и повышающих эффектив- ность эксплуатации рыбных хозяйств. 116 Для перехвата биогенов, поступающих в небольшие водоемы с малой водосборной площадью, важно правильное обустройство прибрежной полосы, в частности ее облесение. Показано, что в условиях Московской области лесная полоса шириной 30 м почти полностью задерживает поступление биогенов в водоем с пахотного поля длиной 190 м и уклоном 3°. Лесная полоса не должна вплот- ную подступать к берегу во избежание загрязнения водоема листо- вым опадом; оставление полосы луга шириной 15 м устраняет эту возможность. Заключение Охрана общих водных ресурсов должна быть приоритетом для всех наций с целью обеспечения наличия достаточного количества высококачественной воды для удовлетворения потребностей людей, экономики и окружающей среды. В связи с этим перед современ- ным обществом встают следующие задачи: повышение уровня зна- ний о современных водоочистительных технологиях и продвинутых способах удаления биогенных элементов, а также повышение уров- ня осведомленности о вредных последствиях повышения уровня содержания биогенных элементов в водотоках и путях решения проблемы Литература 1. Антропогенная эвтрофикация водоемов [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://biofile.ru/bio/16541.html. – Дата доступа: 24.04.2017. 2. Всё для МГСУ [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://allformgsu.ru/publ/ehkologija/ehvtrofikacija_i_mery_borby_s_nej u/23-1-0-137.– Дата доступа: 24.04.2017. 3. Проект PRESTO [Электронный ресурс].- Режим доступа: www.prestobalticsea.eu. – Дата доступа: 24.04.2017. РАЗДЕЛ 4 ЗАЩИТА НАСЕЛЕНИЯ ПРИ ТЕХНОГЕННЫХ И ПРИРОДНЫХ КАТАСТРОФАХ 118 УДК 556 МЕГАЦУНАМИ КАК СТИХИЙНОЕ БЕДСТВИЕ Бородич А. А, Майчук Д. В. Научный руководитель – Мякота В. Г. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. Цель работы: Изучить такое стихийное бедствие, как мегацунами. Понять, чем отличаются от обычных цунами. Задача: Рассмотреть самые знаменитые мегацунами 20 века. Описать один из возможных сценариев извержения вулкана Ла- Пальма. Введение Стихийные бедствия угрожают обитателям нашей планеты с начала цивилизации. Где-то в большей мере, в другом месте менее. Стопроцентной безопасности не существует нигде. Природные ка- тастрофы могут приносить колоссальный ущерб, размер которого зависит не только от интенсивности самих катастроф, но и от уров- ня развития общества и его политического устройства. Природные катастрофы происходят внезапно, совершенно опустошают терри- торию, уничтожают жилища, имущество, коммуникации, источники питания. За одной сильной катастрофой, словно лавина, следуют другие: голод, инфекции. Мегацунами – так называют цунами необыкновенно большого размера. Они возникают в результате гигантских оползней, падени- ем в море метеоритов и так далее. Высота волны мегацунами может достигать десятков, сотен и даже тысяч метров. Термин “мегацуна- ми” ввели учёные в 1953 году: это название было призвано под- черкнуть отличие гигантской волны от обычных цунами, вызывае- мых землетрясениями. Высокие мегацунами видны сразу. Цунами из Литуйя до сих пор остается самым большим в современной истории. В июле 1958 по- сле 7-балльного землетрясения в залив снесло прибрежную скалу – около 81 миллиона тонн льда и твердой породы. Мегацунами, с 119 корнем повырывав на прибрежных склонах все деревья и кустарни- ки, зачистило берега на высоту до 524 метра- это была самая боль- шая высота волны из всех, когда-либо зарегистрированных в исто- рии. Наиболее часто потенциальными источниками мегацунами называют вулканические острова, на которых существует угроза оползней. Если на таком острове произойдёт большой оползень, мощи образовавшейся волны хватит, чтобы залить водой 25 кило- метров ближайшего берега. Таблица 1. - Мегацунами современности Год Происшествие Потери 1963 Неподалеку от ита- льянской плотины Вайонт случился оползень, который по- родил 250-метровое пресноводное мегацу- нами. Вода обрушилась на пять близлежащих деревень. Погибло 2 тысячи человек. 1972 Произошло изверже- ние вулкана Ундзен. От этого возникло ме- гацунами высотой 100 метров. Оно унесло 15 тысяч жизней местных ры- баков. 18 мая 1980 Взорвался американ- ский вулкан Сент Хе- ленс. В близлежащем озере Спирит Лэйк возникло мегацунами высотой 260 метров. Обошлось без жертв Одним из очень опасных мест в смысле зарождения гигантских волн является остров Ла-Пальма в Канарском архипелаге, недалеко от побережья Северной Африки. Ла-Пальма является островом вул- канического происхождения, и во время последнего извержения вулкана Кумбре Вьеха в 1949 году часть острова опустилась в море 120 на несколько метров. Тогда это извержение и обвал скальной поро- ды вызвали не слишком большую волну. С тех пор вулкан остаётся активным. Один из сценариев извержения вулкана Ла-Пальма следующий: Мегацунами дойдёт не только до побережья Северной Африки, но и до береговой линии Великобритании, Франции, Испании и Португалии. По расчётам учёных, у берегов Африки высота мега- цунами снизится до 200 метров, а у берегов Европы - до 100 метров. Но самая большая волна будет двигаться на запад, пересекая Ат- лантический океан. Через несколько часов она пересечёт Атлантику и ударит по островам Карибского бассейна, побережью Бразилии и достигнет даже восточного побережья США. Пройдя четыре тысячи миль через океан, волна станет ниже и шире. Её высота может со- ставить 50 метров, а ширина - несколько километров. Эта волна сможет проникнуть на двадцать километров вглубь материка, сме- тая всё на своём пути. На компьютере модель такого мегацунами показывает, что следующее извержение вулкана Кумбре Вьеха мо- жет стереть с лица земли такие города, как Майами, Нью-Йорк и Бостон. Небоскрёбы развалятся на куски, мосты будут сорваны с опор. Вряд ли кому из жителей этих городов удастся спастись во время этой катастрофы. Как же спастись от мегацунами? Можем ли мы остановить их? На сегодняшний день человечество не владеет технологией, спо- собной предотвратить извержение вулкана или землетрясение. Мы не в силах пока создать барьер массе в 500 миллиардов тонн или остановить волну, мчащуюся со скоростью более 500 километров в час. Всё, что можно сделать, это эвакуировать людей из опасных прибрежных зон. Но нужно принять в расчёт, что цунами всего за несколько часов проходит расстояние от места своего возникнове- ния до берега, а мегацунами пройдёт этот путь ещё быстрее. Нужно успеть за несколько часов эвакуировать многомиллионные города. Заключение Исследования последних десятилетий убедительно показывают, что катастрофические события, связанные со сходом оползней в крупные и мелкие водные бассейны, можно считать хоть и неча- стым, но обычным геологическим явлением. Такие события проис- ходили в прошлом и гарантированно случатся в будущем. Положи- 121 тельный момент — в их редкости, отрицательный — в том, что оползневые процессы активизируются при изменении уровня вод- ных бассейнов, когда склоны становятся неустойчивыми. А это именно то, чего можно ожидать в связи с глобальным потеплением климата. Кроме того, мы сами влияем на устойчивость склонов, формируя водохранилища и занимаясь строительством. Не исклю- чено, что человечество еще увидит природные и техногенные ката- строфы, связанные со сходами оползней в водные бассейны, но, скорее всего, избежит разрушительных для всего человечества ме- гацунами в обозримом будущем. В любом случае явление мегацу- нами требует дополнительного изучения как с точки зрения обна- ружения. В связи с этим очень важно прогнозировать извержения подводных вулканов, подводные и надводные землетрясения и об- валы. Сегодняшний уровень развития сейсмологии даёт возмож- ность прогнозировать извержения вулканов и землетрясения за не- сколько недель до их начала. Что дает нам некоторое преимущество в борьбе с этим природным катаклизмом. Литература: 1. Мегацунами – смывающие города [Электронный ресурс]. – Ре- жим доступа : http://ufoleaks.su/news/4083-megacunami- smyvayuschie-goroda.html. 2. Мегацунами [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://lllolll.ru/megatsunami. 3. Мегацунами в заливе Литуйя [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.nat-geo.ru/fact/42069-megatsunami-v-zalive- lituyya/. 122 УДК 614. 876(076. 6) СРАВНЕНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИЙ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС И АЭС ФУКУСИМА-1 Герасимчук П. Н., Холопук Н. С. Научный руководитель – Мякота В. Г. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. В данной статье рассматривается проблема без- опасности атомных электростанций на примере сравнения Черно- быльской АЭС и АЭС Фукусима-1. Введение Сегодня, как никогда прежде, вопрос безопасности на АЭС стоит особенно высоко. В Республике Беларусь строится первая в стране атомная электростанция и кому как не нам знать о губительных по- следствиях после аварии в Чернобыле. Две самые крупные ката- строфы в атомной отрасли произошли на Чернобыльской АЭС и АЭС Фукусима-1. И авария на ЧАЭС в 1986 году, и авария на АЭС Фукусима Дайичи в 2011 году — это крупные радиационные аварии макси- мального 7-го уровня по Международной шкале ядерных событий (INES). В аварии на ЧАЭС участвовал 1-канальный реактор типа РБМК-1000, в Фукусимской аварии участвуют 4 реактора типа ВВЭР. Обе аварии привели к значительному выбросу радиоактив- ных веществ в окружающую среду. В Управлении ядерной и про- мышленной безопасности (NISA) оценивают радиоактивное излу- чение от японской станции в момент аварии на порядок ниже, чем от Чернобыльской. Оценка выброса Фукусимской аварии составля- ет ~ 11% по I-131 и ~ 35% по Cs-137 от выброса при аварии на Чер- нобыльской АЭС. Однако многие специалисты предупреждают, что остается вероятность превышения суммарных выбросов радиации с АЭС Фукусима Дайичи ввиду малой эффективности мероприятий японской стороны по ликвидации аварии. Сравнение 2-х аварий приведено в таблице 1. 123 Таблица 1. – Сравнение аварий на Чернобыльской АЭС и АЭС Фу- кусима-1 АЭС Фукусима-1 Чернобыльская АЭС 1 2 3 Дата аварии 11 марта 2011 26 апреля 1986 INES уровень 7 7 Тип реактора Кипящий водный реак- тор. Реактор 1 – BWR 3; остальные – BWR 4. РБМК-1000 графитно- водяной, 2-го поколения Количество реак- торов 6 на АЭС. В аварии 4 (и резервуары для отрабо- танного топлива) 4 на АЭС. 1 в аварии Количество ядер- ного топлива в реакторах 4 реактора – 1852 тонны 1 реактор – 210 тонн Причины аварии Станция не была рассчи- тана на цунами такой мощности. Большое зем- летрясение и цунами вызвало выход из строя линий электропередач и запасных генераторов. На обесточенной элек- тростанции с затоплен- ными генераторами про- изошло остаточное теп- ловыделение, которое разрушило реакторы. Непосредственная причина – человеческие ошибки при выполнении процедур. Не- продуманный дизайн реакто- ра вызвал нестабильность на маленькой мощности из-за дополнительного коэффици- ента реактивности и создания пара. После выполнения не- допустимого теста на малой мощности реактор перешел в критическое состояние. По- сле этого произошел паровой взрыв, который высвободил ядерное топливо, графитные стрежни и расплавил реак- тор. Максимальный уровень замерен- ной радиации 210 Зв/г (непосредствен- но внутри реактора №2) 300 Зв/г сразу после взрыва в непосредственной близости к реактору. Радиоактивные выбросы. 900 Петабеккерелей в атмосферу только в мар- те 2011 года. ТЕРСО признала, что радиация продолжает попадать в океан через подземные воды. 5200 Петабеккерелей 124 Продолжение таблицы 1 1 2 3 Загрязненная зона Уровни радиации, пре- вышающие годовые нормы замечены, за 60 км. Точные данные о загрязнении Тихого оке- ана неизвестны. Площадь на расстояние в 500км от места аварии. Запрещенная зона 20 км 30 км Отселенное насе- ление 154,000 человек 335,000 человек Непосредственные смерти от аварии Нет 2 сразу умерли от травм. 28 умерло от лучевой болезни. 4 от аварии вертолета. Состояние 16 декабря 2011 – оста- новка реакторов. Однако вывод с эксплуатации займет 30-40 лет. Выну- ты все топливные стерж- ни 4-го реактора. Все реакторы остановлены до 2000 года. В 2017 году заканчивается строительство нового саркофага, после чего начнется разборка АЭС Стоит отметить, что наряду с масштабами катастрофы на Черно- быльской АЭС, отсутствовали заранее разработанные технологии локализации и устранения последствий крупных аварий в атомной энергетике. По этой причине уже в середине мая 1986 г. около 150 пожарных и работников АЭС были госпитализированы вследствие облучения в разных дозах. Убытки и потери от Чернобыльской по разным подсчётам в де- нежном выражении исчисляются суммой до 130 млрд. долл. Во время катаклизма в префектуре Фукусима погибло 1607 чел. В последующий период умер 1671 человек, по данным полиции за три года зарегистрировано 46 случаев суицида. Все эти смерти вла- сти связывают с событиями на АЭС. На 11июля 2014 г. было подано более 2,2 млн. исков на сумму около 40 млрд. долларов по возмещению ущерба от инцидента на Фукусимской АЭС. Около 2 млн. из них было удовлетворено. Заключение Таким образом, две страшные аварии нанесли непоправимый ущерб планете в целом. Несмотря на большое количество атомных электростанций во всем мире, риск стройки новой АЭС все же есть. 125 Однако, если при установке и управлении электростанцией инжене- ры будут руководствоваться всеми правилами безопасности, то этот риск сводится к нулю. Литература 1. Википедия. [Электронный ресурс]. – Режим доступа. https://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_Fukushima_and_Chernob yl_nuclear_accidents 126 УДК 364.255 КРУПНЕЙШИЕ СТИХИЙНЫЕ БЕДСТВИЯ 21 ВЕКА Горбач А. А., Смирнов Е. А. Научный руководитель – Мякота В. Г. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. В последнее время участилось количество стихий- ных бедствий на планете. В докладе приводится описание стихий- ных бедствий, повлекших за собой наибольшее количество людских потерь, сильные разрушения и охватившие наибольшие территории, а также приведшие к наибольшему экономическому урону. Введение Стихийное бедствие — разрушительное природное и (или) при- родно-антропогенное явление или процесс значительного масштаба, в результате которого может возникнуть или возникла угроза жизни и здоровью людей, произойти разрушение или уничтожение мате- риальных ценностей и компонентов окружающей природной среды [1]. В 21 веке произошли одни из самых крупнейших стихийных бедствий. Следует отметить, что среди них преобладают землетря- сения, сопровождающиеся большими людскими потерями и разру- шениями. Землетрясение в Гаити (количество жертв 313 000) Землетрясение в Гаити произошло 12 января 2010 года, его ве- личина была 7.0 балла, а эпицентр находился в районе города Лео- гане. Толчки продолжались до 24 января и имели магнитуду 4,5 баллов. Около 3 миллионов человек пострадали от стихийного бед- ствия, а число погибших достигло около 316 000 человек, число ра- ненных — 300000 раненых, а миллион жителей остались без крова. Вся система образования в стране рухнула, поскольку почти 1300 школ и три основных университета в Порт-о-Пренсе разруше- ны. Около 1,1 млрд. долларов были пожертвованы для облегчения последствий [2]. 127 Цунами в Индийском океане (количество жертв 230 000). В декабре 2004 года Индийском океане произошло землетрясе- ние, известное в научном мире как Суматро-Адаманское землетря- сение. Эпицентром толчков стала область неподалеку индонезий- ского острова Суматра. Цунами, унесло жизни почти 230 тысяч че- ловек в 14 странах. Наиболее пострадавшими странами были Индонезия, Шри- Ланка, Индия и Таиланд. Землетрясение ощущалось в то же время в таких местах, как Бангладеш, Индия, Малайзия, Мьянма, Таиланд, Сингапур, Мальдивские острова. Волны достигали высоты в трид- цать метров, а колебания имели магнитуду в 9,1 и 9,3 балла. [2]. Циклон «Наргис» Мьянма (количество жертв 146 000) Циклон «Наргис» — тропический циклон, который стал худшим стихийным бедствием в Мьянме 2 мая 2008 года и привел к смерти около 146 тысяч, а 55 тысяч человек пропали без вести. Ущерб со- ставил 10 миллиардов долларов. Этот циклон является самым опас- ным в Северном бассейне Индийского океана, вторым по числу смертей после тайфуна «Нина» в 1975 году [3]. Волны жары из России 2010-го года (количество смертей 56 000) В 2010 году лето в Северном полушарии было весьма экстре- мальным по температурным показателям на территории Соединен- ных Штатов, Канаде, России, Монголии, Китае, Японии, Корее, Ка- захстане, Индокитае и на Европейском континенте в целом. Весь период с апреля по июнь стал самым теплым на континентальных участках в Северном полушарии. Эти экстремальные погодные условия привели к лесным пожарам в Китае, и к сильнейшей засухе за последние 60 лет в провинции Юньнань. Около 56000 человек умерли в указанном регионе из-за этого бедствия. Москва и Мос- ковская область так же задыхались в дыму лесных пожаров. Отошел самый большой кусок шельфового ледника в Северном Ледовитом океане, который соединяет Гренландию и пролив Нейрс. Подобные аномалии вызваны высоким содержанием углекислого газа в атмосфере, что приводит к увеличению средних температур [3]. 128 Жара в Европе в 2003-м году (количество жертв 40 000) В 2003 году европейская жара стала убийственным фактором, особенно во Франции. Из-за серьезных проблем со здоровьем и за- сухой число погибших достигло почти 40 000. В Португалии, где температура воздуха достигла 48ºС, пронес- лись обширные лесные пожары: под огнем оказались почти пять процентов сельской местности и десять процентов лесов. В Нидер- ландах около 1500 смертей так же были связаны с высокими для этой страны температурами (почти 37,8ºС). Пару сотен смертей были зарегистрированы в Испании и Герма- нии, где температура достигала 45,1 и 41ºС соответственно. В Швейцарии в Альпах растаяли многие ледники, вызывая сход лавин и наводнения. Был установлен новый национальный рекорд темпе- ратуры в 41,5ºС. Тысячи людей погибли по всей Великобритании. Производительность сельскохозяйственного сектора сократилась на десять процентов из-за засухи и жары [2]. Цунами и землетрясение в регионе Тохоку, Япония (количе- ство жертв 18 400) Землетрясение в Тохоку величиной около 9,0 балла ударило по побережью Японии 11 марта 2011 года. Эпицентр находился в 72 км к востоку от полуострова Ошика региона Тохоку. Волны цу- нами достигали 23,6 м. Они добрались до берегов Японии в течение нескольких минут после землетрясения. Меньшая ударная волна через несколько часов достигла других стран, расположенных вдоль Тихоокеанского побережья. Около 18400 смертей были официально подтверждены, а также 2778 человек было ранено, и около 17339 человек пропало без ве- сти. Был нанесен огромный материальный ущерб: разрушены доро- ги, железные дороги и плотины. На атомной станции произошло три взрыва. Землетрясение является худшим в истории Японии и пятым из наихудших в мире с 1900 года. Всемирный банк оценил ущерб в 235 млрд. долларов, что делает данное природное бедствие самым дорогим из всех произошедших в наше время [2]. Наводнение на реке Амур Разрушительное наводнение, продолжавшееся более двух меся- 129 цев, вызвал дождевой паводок, сформировавшийся в июле— сентябре 2013 года на реках бассейна Амура. В Амурской, Еврей- ской автономных областях, Хабаровском крае были затоплены де- сятки населённых пунктов. Более 12 тысяч домов разрушены и бо- лее двух тысяч из них не подлежат восстановлению. На середину октября 2013 года общее число пострадавших превысило 168 тысяч человек. Десятки тысяч человек переселены из зоны бедствия. Суммарный экономический ущерб составлял 40 млрд рублей. Ещё более разрушительными оказались последствия наводнения для китайской части бассейна Амура, что связано с большей чис- ленностью и плотностью проживающего там населения. В резуль- тате в провинции Хэйлунцзян погибли или числятся пропавшими без вести более 200 человек, свыше 800 тысяч человек эвакуирова- ны, а общий ущерб от наводнения оценивается в 15 млрд долларов США [4]. Заключение Таким образом, количество пострадавших только в представлен- ных случаях составляет более 1 млн человек, а стихийные бедствия происходят ежедневно во всех уголках Земли. Только где-то они имеют малые масштабы, а где-то более крупные, и в год количество жертв от землетрясений, наводнений и многих других стихийных бедствий составляет более 90 млн человек. Литература 1. Стихийные бедствия. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/. – Дата доступа: 12.04.2017. 2. 10 самых ужасных природных катаклизмов 21 века. [Электрон- ный ресурс]. – Режим доступа: http://www.rate1.com.ua/okruzhajushchaja-sreda/priroda/2391/. – Дата доступа: 12.04.2017. 3. Крупнейшие стихийные бедствия десятилетия. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://delo.ua/world/krupnejshie-stihijnye- bedstvija-153887/. – Дата доступа: 12.04.2017. 4. Катастрофа национального масштаба. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.nkj.ru/archive/articles/23592/. – Дата до- ступа: 12.04.2017. 130 УДК 614.8 ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ ВНЕШНЕЙ ЗАЩИТНОЙ ОБОЛОЧКИ РЕАКТОРНОГО ОТДЕЛЕНИЯ АЭС ПРИ ПАДЕНИИ САМОЛЕТОВ РАЗНЫХ ТИПОВ Денисюк Е. А. Научный руководитель – Архангельская Т. М. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. В статье исследованы внешние экстремальные нагрузки, действующие на конструкцию АЭС, их особенности и методы расчета на примере падения самолетов разных типов. Имеются два основных пути обеспечения защиты АЭС от экс- тремального воздействия: либо посредством специальных защит- ных барьеров (например, наружная железобетонная защитная обо- лочка реакторного отделения), либо путем проектирования систем исходя из требования, чтобы они могли противостоять экстремаль- ному воздействию (включая их дублирование, разнотипность и пространственное разделение). Существует 4 канала безопасности на АЭС. Такое воздействие, как например падение самолета выби- вает один из них – остальные гарантируют отсутствие ядерной ка- тастрофы. Строительные конструкции защитной оболочки являются последним и единственным барьером в случае возможной аварии. В этой связи научные сотрудники, занимающиеся ее разработкой и расчетами, делают очень важную работу. Суммарная стоимость си- стем безопасности достигает 40% от стоимости строительства, ина- че 4 млд. долларов. Для АЭС [1], в которых в результате аварии возникает значительное избыточное давление, применяют защит- ные оболочки с цилиндрическими стенами, с покрытием в виде сферы и с плоским или сферическим днищем. Необходимость учета воздействия от падения самолета опреде- ляется «Общими положениями обеспечения безопасности атомных станций при проектировании, сооружении и эксплуатации», а также специальными требованиями Заказчика. При расчете зданий и со- оружений атомных станций на воздействие от падения самолета 131 следует: угол падения самолета к горизонту принимать в интервале от 10 до 45°; величину коэффициента динамичности при расчете эквивалентной статической нагрузки принимать на основании ди- намического расчета. Существует два метода расчета конструкций АЭС на экстремальные воздействия [2]: детерминистический расчет конструкций; вероятностный анализ надежности. Согласно детерминистическому методу для проверки сохране- ния работоспособности конструкции отклики сравниваются с соот- ветствующими предельными значениями – прочностью материалов, допускаемыми перемещениями и т.п. Прочность конструкции зави- сит от характеристик материалов и от приложенных к конструкции воздействий. В результате детерминистического расчета конструк- ции формально получается однозначный ответ на вопрос, сохраня- ется или нет ее работоспособность. Однако в действительности, ис- пользуемые значения коэффициентов позволяют гарантировать ра- ботоспособность только с некоторой вероятностью. Методы оценки этой вероятности изложены в [2]. Тела, в зависимости от сравнительной величины деформации самого тела и ударяемой преграды эти тела можно условно разде- лить на жесткие и легко деформируемые (или разрушающиеся). При ударе первых кинетическая энергия расходуется главным обра- зом на деформацию преграды, а само тело часто считают абсолютно твердым. Легко деформируемые тела сами разрушаются при ударе о преграду, т.е. их кинетическая энергия расходуется как на соб- ственное разрушение, так и на деформацию преграды. При этом первая доля энергии может оказаться больше, чем вторая. При про- ектировании зданий и сооружений АЭС в качестве таких тел рас- сматривают сминаемый фюзеляж самолета. В настоящее время принято рассматривать падение на АЭС самолетов трех видов: относящихся к авиации общего назна- чения, военной и коммерческой сфер. Ниже приведены нагрузки и воздействия при падении самолетов разных типов, предусмотренные различными нормативами и руководящими материалами, а также применявшиеся в реальных проектах АЭС. Самолеты авиации общего назначения. Самолет Lear Jet-23. Учет падения самолета этого типа предусмотрен нормами Франции 132 [3] и Рекомендациями МАГАТЭ [4]. Его длина 13,8 м, высота 3,84 м, размах крыльев 10,85 м. Максимальная взлетная масса 5670 кг. Самолет имеет два турбореактивных двигателя длиной 1 м, диамет- ром 0,45 м и массой 180 кг. Нагрузка при ударе представлена на рис. 1. Она соответствует скорости удара v = 360 км/ч, площадь пятна удара S = 12 м2. Для АЭС, расположенных дальше 5 км от аэропорта, направление удара принимается от 0 до 45° к вертикали, а ближе 5 км рассматривается также траектория под углом 80° к вертикали. Рисунок 1. – Нагрузка при ударе самолёта Lear Jet-23 Военные самолеты. Истребитель-бомбардировщик Phantom RF-4E. Учет самолета этого типа предусмотрен нормами Германии [5] и Рекомендациями МАГАТЭ [4]. Закон изменения нагрузки на строительные конструкции, применяемый в расчетах, показан сплошной линией на рис. 2. Суммарная масса самолета составляет 20000 кг, скорость 215 м/с [6]. Угол падения составляет от 0 до 45° к горизонту. Пятно удара обычно принимают в виде круга площа- дью 7 м2. Кроме приведенной нагрузки, соответствующей разруше- нию фюзеляжа, учитывают удар двигателя с массой 1665 кг, диа- метром 0,91 м и скоростью 100 м/с. Угол удара от 0 до 45° к гори- зонту. Кроме приведенной нагрузки, соответствующей разрушению фюзеляжа, учитывают удар двигателя с массой 1665 кг, диаметром 0,91 м и скоростью 100 м/с. Угол удара от 0 до 45° к горизонту. Двигатель чаще всего рассматривают как абсолютно твердое тело, и расчет строительных конструкций производят по эмпирическим формулам. 133 Рисунок 2. – Нагрузки при ударе истребителя-бомбардировщика Phantom RF-4E В 1988 г. в Sandia National Laboratories (США) был проведен натурный эксперимент, в процессе которого произведен удар само- лета Phantom RF-4E со скоростью 215 м/с в массивную железобе- тонную плиту толщиной 3,66 м . Эксперимент показал, что при условиях его проведения (соотношение масс самолета и преграды 1:25, малые потери энергии в опорах преграды) 94 % кинетической энергии самолета было затрачено на его собственное разрушение, и только оставшиеся 6 % – на разрушение преграды. Нагрузка по нормам России. На рис. 3 приведена нагрузка на строительные конструкции и площадь пятна удара по нормам Рос- сии. Считается, что они создаются ударом военного самолета с мас- сой 20 000 кг и скоростью 200 м/с. Угол падения самолета – от 0 до 45° к горизонту. Направление удара следует принимать наиболее опасным для конструкции. Данная нагрузка пропорциональна нагрузке при ударе самолета Phantom RF-4E. Удар двигателя, а так- же возгорание и/или взрыв авиационного топлива нормами не ого- ворены. На практике их обычно учитывают так же, как для самоле- та Phantom RF-4E. 134 Рисунок 3. – Нагрузка при ударе самолета по нормам России Самолеты коммерческой авиации. Boeing 707-320 – дальнемаги- стральный пассажирский самолет, вмещающий около 190 пассажи- ров и членов экипажа. Его размеры: размах крыла 44,42 м, длина 44,61 м, высота 12,75 м. Самолет имеет четыре турбореактивных двигателя. Учет нагрузки от его удара предусмотрен также реко- мендациями МАГАТЭ [4]. В них предполагается падение самолета этого типа с массой 200 000 кг и скоростью 100 м/с. Нагрузка и площадь пятна удара показана на рис. 4,а, коэффициент динамично- сти – на рис. 4,б. Как и выше, расчет производится по огибающей коэффициента динамичности (пунктир). Рисунок 4. – Нагрузка при ударе самолета Boeing 707-320 со скоростью 100 м/с Грузопассажирские самолеты. АН-26. Грузопассажирский тур- бовинтовой самолет АН-26 предназначен для взлета и посадки на природные аэродромы. Поэтому он имеет небольшую посадочную скорость – 220 км/с. Максимальная скорость самолета у поверхно- сти земли составляет 430 км/ч. Масса самолета – 24000 кг. На рис. 5 показана площадь пятна удара. 135 Рисунок 5. – Площадь пятна удара самолета АН-26 Все виды рассматриваемых самолётов сводим в табл. 1. Таблица 1. – Типы самолетов и характеристика их нагрузок Из табл. 1 видно, что рассматриваемый нами ранее самолёт Lear Jet-23 не является наиболее опасным представителем этого класса. В качестве представителя военной авиации был рассмотрен Phantom RF-4E. Нагрузка при его падении с учётом д 1k  состав- ляет 1571 т/м2. Расчёты показали, что внешняя защитная оболочка не способна выдержать попадание такого. При рассмотрении само- лётов коммерческой авиации было установлено, что внешняя за- щитная оболочка реакторного отделения БелАЭС способна выдер- 136 жать попадание самолёта АН-26 при д 1,8k  (нагрузка составила 540 т/ м2). При рассмотрении эталонного по Рекомендациям МАГАТЭ самолёта Boeing 707-320, наблюдается разрушение внеш- ней защитной оболочки при нагрузке 275 т/ м2 ( д 1,1k  ). Таким образом, установлено, что внешняя защитная оболочка реакторного отделения Белорусской АЭС способна без разрушения выдержать попадание легкомоторных самолётов авиации общего назначения, а также грузопассажирского самолёта АН-26 коммер- ческой авиации массой 24 т. Однако она абсолютно не эффективна перед ударами самолётов военной авиации, а также самолётами коммерческой авиации международных авиалиний. При необходимости, можно улучшить прочностные показатели защитной оболочки путём её усиления углеволокном. В результате его применения увеличивается сопротивление ударным и динами- ческим нагрузкам, восстанавливается несущая способность соору- жений при усталости элементов конструкции, наличии трещин, прогибов, коррозии арматуры. Литература 1. Защитные оболочки атомных электростанций: учеб. пособие / В. А. Соколов – Санкт-Петербург: 2003. – 106 с. 2. Бирбраер, А. Н. Экстримальные воздействия на сооружения / А. Н. Бирбраер, А. Ю. Роледер. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. – 594 с. 3. Правила проектирования и строительства строительных кон- струкций ядерного острова с реактором типа REP (с водой под дав- лением) : RCC-G / Электрисите де Франс. – Июль 1988. 4. External Human-Induced Events in Site Evaluation for Nuclear Pow- er Plants. IAEA Safety Standards Series. Safety Guide No.NS-G-3.1 / International Atomic Energy Agency. Vienna, 2002. 5. Richtlinie fur den Schütz von Kernkraftwerken gegen Druckwellen aus chemishen Reaktionen durch Auslegung der Kernkraftwerke hin- sichtlich ihrer Festigkeit // Bundesanzeiger. No. 179. Bonn (22.9.1976). S. 1−3. 6. Drittler K., Gruner P. The Force Resulting from Impact of Fast- Flying Military Aircraft upon a Rigid Wall // Nucl. Engng. and Des. 1976.Vol. 37. P. 245−248. 137 УДК 621 + 338.485 ТУРИЗМ В ЗОНЕ ЧАЭС Качкарик П. В., Чайковская Ю. Л. Научный руководитель – Мякота В. Г. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. Оценка туристической ситуации в Чернобыльской зоне. Изучение маршрута проведения экскурсии. Ознакомление с правилами посещения зоны. Введение 26 апреля 2017 года исполнился 31 год со дня аварии на Черно- быльской АЭС: во время испытания турбогенератора произошел взрыв и пожар, он продолжался 10 суток и все это время в воздух выбрасывались радиоактивные материалы. 27 апреля был эвакуиро- ван город Припять (47,5 тысяч человек), а в последующие дни – население 10-километровой зоны вокруг АЭС. Всего в течение мая 1986 года из 188 населенных пунктов в 30-километровой зоне от- чуждения вокруг станции были отселены около 116 тысяч человек. Радиоактивному загрязнению подверглось более 200 тысяч квад- ратных километров, из них 70% – на территории Украины, Белару- си и России. После катастрофы на ЧАЭС была проведена сложная и опасная работа по разъединению коммуникаций 3-го и разрушенного 4-го энергоблоков, и три блока продолжали работать. Однако мировая общественность настаивала, и станция была закрыта. Второй энер- гоблок остановили в 1991 году, первый — в 1996 году, а последним остановили третий энергоблок — 15 декабря 2000 года. Из энерго- производящей станции ЧАЭС превратилась в энергопотребляю- щую. Последствия техногенной катастрофы специалисты всего мира устраняют до сих пор. Первые туристы появились в Зоне отчуждения в 90-х, когда уро- вень радиации серьезно упал, а в начале двухтысячных уже возник- 138 ли туристические фирмы, которые организовывали экскурсии в Чернобыль. Туристов стало существенно больше после того, как в 2002-м вышел доклад ООН, согласно которому в большинстве мест зоны отчуждения отныне можно было находиться без особого вреда для организма. Несмотря на то, что в Чернобыльской зоне есть радиационно- опасные места, туристических маршрутов это не касается. Сейчас радиационный фон там относительно невелик — в среднем около 100-200 мкР/ч. Действительно, 100-200 мкР/ч — не опасный для человека фон. Для сравнения — в пассажирском самолете на обыч- ной высоте полета 9000-11 000 метров из-за солнечного излучения фон составляет 200-250 мкР/ч. Все это, разумеется, при соблюдений правил, которые в Зоне строгие: нельзя курить, нельзя есть на от- крытом воздухе, нельзя прикасаться к сооружениям и растениям, нельзя садиться на землю или ставить на нее любые предметы — будь то рюкзак или камера. И увезти с собой листочек с дерева тоже нельзя. Так что туристы стоят в очередях в сувенирных магазинах: за магнитиками, кружками, футболками и бейсболками (от 3 до 25 долларов за вещь). Требования правил радиационной безопасности четко регламен- тируют, как одеваться на столь экзотическую экскурсию. Все участники должны быть в закрытой, облегающей все тело одежде, обязательно брюки, рубашки с длинным рукавом и ботинки или кроссовки на толстой подошве — никаких платьев и босоножек, ни при каких обстоятельствах. Также говорят, что имеет смысл оде- ваться в те вещи, с которыми не жалко будет попрощаться. Всю одежду выезжающих из зоны проверяют на уровень радиации — и ту, что не прошла контроль из-за высокого уровня загрязнения, изымают. Визит в зону для всех посетителей начинается с КПП «Дитят- ки» - единственного официального въезда в зону, куда подаются списки на пропуск людей и транспорта. Как правило, в программу пребывания входит экскурсия по Чер- нобылю — город находится на пути к ЧАЭС, экскурсия в располо- женный рядом «Смотровой павильон» — небольшой музей, посвя- щенный катастрофе и её ликвидации, посещение города Припять, зловещее «чертово колесо», заброшенные детский сад и школа, ста- дион и кинотеатр «Прометей», больница и пункт милиции, при- 139 стань с затопленным причалом, первый штаб ликвидации послед- ствий аварии и отель «Полісся», где был наблюдательный пункт корректировки вертолетных операций. И самое интересное — сама Чернобыльская АЭС, мемориал рядом с ней и Саркофаг — так называют сооружение над разрушенным реактором, которое возве- ли в 1986-м, сразу же после трагедии, для того чтобы надежно изо- лировать смертоносное излучение. Тех, кто едет для того чтобы сфотографировать ту самую АЭС, может ждать разочарование: де- лать это нельзя, запрет связан с международным законом об охране ядерных объектов. В территории ЧАЭС есть две столовые для персонала — «При- пять» и «Сказка» и одна для иностранцев — «Десятка», две гости- ницы, отдел милиции, прокуратура, почта, часть МЧС, православ- ная Свято-Ильининская церковь, дом культуры, административные и научные учреждения. Возле небольшого одноэтажного здания явно полувековой постройки стоит щит, рекламирующий услуги физкультурно-оздоровительного центра «Досуг», в котором имеют- ся женский и мужской тренажерные залы, а также игровой зал. В любую столовую вход осуществляется через турникеты авто- матического дозиметрического контроля. Такие же турникеты стоят на железнодорожном вокзале станции Семиходы, откуда в Славу- тич ходит электричка. К ЧАЭС ведет двухполосная дорога, но выглядит она непривыч- но широкой из-за заасфальтированных обочин. Это сделано, чтобы транспорт не поднимал пыль. В Беларуси Чернобыльская зона, на территории которой распо- ложен Полесский радиационно-экологический заповедник, делится на зону отселения и зону отчуждения. В зоне отселения разрешена ограниченная деятельность человека. Как правило, она заключается в том, что сотрудники заповедника высаживают леса для уменьше- ния ветровой эрозии почвы, когда с пылью разносятся радионукли- ды. В зоне отчуждения по причине высокого уровня радиации дея- тельность человека не ведётся. Заключение Стоимость однодневного группового тура составляет 200 бело- русских рублей. Также в день поездки понадобится 10 долларов на оплату страховки и других расходов, связанных с организацией 140 экскурсии. Индивидуальный тур на вашем авто стоит 700 рублей за двоих, 800 за троих, 900 за четверых. Возможна поездка только для вашей компании на арендуемом микроавтобусе, стоимость ориентировочно от 250 белорусских руб- лей. Оптимально для компании 4-6 человек. Стоимость двухдневной экскурсии - 450 рублей. В стоимость входит полностью всё, с обедами и гостиницей. Из прошедшей эпохи в Чернобыле остались школьные учебники с картами СССР, цитатами Ленина и разъяснениями о преимуще- стве социализма. На улицах — телефонные будки и автоматы гази- рованной воды. В здании Дворца культуры по-прежнему лежат портреты членов Политбюро, которые готовились нести на перво- майской демонстрации. Всё ценное в Припяти давно разграбили, но здесь по-прежнему осталось много интересного. Литература 1. Новости Республики Беларусь «Naviny.by»: познавательный ту- ризм. Чернобыльская зона. Украинский сегмент [Электронный ре- сурс]. 2. Туристическое агентство «Припять тур» [Электронный ресурс]. 3. Интернет энциклопедия «Википедия»: туризм в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС [Электронный ресурс]. 141 УДК 623.454.86 ОБСТАНОВКА ПО ЯДЕРНОМУ ОРУЖИЮ В МИРЕ Козловская Ю. И., Поддубная А. Г., Смирнова Е. С. Научный руководитель – Анисимов Ю. В. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. В данной работе проведен краткий экскурс по ос- новным аспектам понятия ядерного оружия, приведены и проанали- зированы цифры по его содержанию в мире на данный момент, представлены прогнозы. Введение Ядерным (или атомным) оружием называют весь ядерный арсе- нал, его транспортировочные средства и аппаратное управление. Ядерное оружие относят к классу оружия для массового поражения. Принцип взрывного действия оружия основывается на применении свойств ядерной энергии, которая высвобождается из-за ядерных или термоядерных реакций. Существующее в мире ядерное оружие подразделяется на:  атомное: взрывное устройство однофазного типа, выход энергии в котором происходит при делении тяжелых ядер плутония или 235 урана;  термоядерное (водородное). Причина создания атомного оружия проста: господство в мире, устрашение и уничтожение врагов. Во время Второй мировой вой- ны разработки и научные исследования велись в Германии, СССР и США: три крупнейшие и могущественные страны, принимавшие участие в войне, стремились добиться победы любой ценой. Во время Второй мировой войны это оружие не стало ключевым фак- тором победы, но применение его продолжилось. 1. Страны-владелицы ядерного оружия Группа стран, владеющих на сегодняшний день ядерным оружи- 142 ем, условно называются «Ядерным клубом». Статус «старых» ядер- ных держав (Россия, США, Великобритания, Франция и Китай), в качестве единственных «легитимных» членов Ядерного клуба, на международно-правовом уровне следует из положений Договора о нераспространении ядерного оружия 1968 г. Разработкой, созданием и испытанием ядерного оружия занима- лись как легитимные, так и нелегитимные державы. Данные приве- дены в следующей таблице. Таблица 1. – Испытание ядерного оружия Страна Дата испытания ядерного устрой- ства Мощность ядерно- го взрыва, кт Дата испытания тер- моядерного оружия США 16 июня 1945 г. 20 1 ноября 1952 г. Россия 29 августа 1949 г. 22 12 августа 1953 г. Великобри- тания 3 октября 1952 г. ≈25 (надводный) 15 мая 1957 г. Франция 13 февраля 1960 г. 20 24 августа 1968 г. Китай 16 октября 1964 г. 20 17 июня 1967 г. Индия 18 мая 1974 г. 20 11-13 мая 1998 г. Пакистан 28, 30 мая 1998 г. 6 зарядов - КНДР 9 октября 2006 г. 25 мая 2009 г. 1 12 - 2. Материалы, использующиеся для создания ядерного ору- жия Материалы, способные выдержать цепную реакцию взрывного деления, необходимы для всех типов ядерных взрывных устройств – от первого поколения ядерного оружия до современного термо- ядерного оружия. Наиболее распространенными из этих материалов являются высокообогащенный уран (ВОУ) и плутоний. Для своего ядерного оружия, Китай, Франция, Россия, Великобритания и США произвели как ВОУ, так и плутоний; Индия, Израиль и Северная Корея производили главным образом плутоний; Пакистан отходит от производства оружия из ВОУ в основном к оружию на основе плутония. Все государства с гражданским ядерным обогащением или перерабатывающей промышленностью способны производить расщепляющиеся материалы для оружия. 143 3. Содержание ядерного оружия Понимая и осознавая опасности наличия таких средств уничто- жения, как ядерное оружие, власти множества стран принимают различные меры для снижения количества этого вооружения и га- рантий его неприменения. Так, США и Россия добровольно снизили количество ядерного оружия. В следующей таблице приведены итоговые данные по содержа- нию ядерного оружия (боеголовок активного и пассивного резер- вов) за период с 1947 по 2016 гг. Таблица 2. – Содержание ядерного оружия 1947 1957 1967 1977 1987 1989 2010 2016 Итого: 32 7124 39925 50000 63484 22223 20850 15395 В начале 2016 года девять государств – США, Россия, Соеди- ненное Королевство, Франция, Китай, Индия, Пакистан, Израиль и Северная Корея – располагали примерно 4,120 оперативно развер- нутыми ядерными вооружениями. Если подсчитать все ядерные бо- еголовки, то в этих государствах в общей сложности было около 15,395 единиц ядерного оружия по сравнению с 15,850 в начале 2015 года. Количество ядерного оружия начинает снижаться после 1987 го- да, что объясняется заключением между СССР и США Договора о ликвидации ракет средней и меньшей дальности. По сути, это был первый реальный шаг в области ядерного разоружения. СССР лик- видировал к 1991г. 1846 ракет и 825 пусковых установок (ПУ). США ликвидировали 846 ракет и 318 ПУ. Были также ликвидиро- ваны связанные с ракетами вспомогательные сооружения и обору- дование, районы развертывания, ракетные операционные базы и комплексы. Сегодня считается, что ракет средней и меньшей даль- ности на вооружении России и США не имеется [2]. «Несмотря на продолжающееся сокращение количества воору- жений, перспективы реального прогресса в направлении ядерного разоружения остаются мрачными», – комментирует глава проекта по ядерному оружию SIPRI. «Все государства, обладающие ядер- ным оружием, продолжают уделять первостепенное внимание ядерному сдерживанию как краеугольному камню своих стратегий 144 национальной безопасности» [3]. Заключение Проведя данное исследование, нами были сделаны следующие выводы: 1) наиболее активно на протяжении рассмотренного периода изменения в количестве и содержании ядерного оружия происходи- ли в США, России, Великобритании, Франции и Китае являющими- ся так называемой ядерной пятеркой; 2) в 1987 между СССР и США был заключен Договор о ликви- дации ракет средней и меньшей дальности, в ходе выполнения, ко- торого были безвозвратно уничтожены ракетные средства наземно- го базирования и пусковые установки для ракет указанной дально- сти; 3) странам, владеющим ядерным оружием, надо с особой осто- рожностью владеть им, ведь от их решения зависят судьбы миллио- нов людей, так как это оружие обладает большой проникающей способностью даже на значительном расстоянии от эпицентра взрыва и в укрытиях. Литература 1. Сетевое издание «РИА новости» по надзору в сфере связи, ин- формационных технологий и массовых коммуникаций [Электрон- ный ресурс]. – Режим доступа: https://ria.ru/infografika/20160829/1475498691.html. – Дата доступа: 30.03.2017. 2. Центр по изучению проблем разоружения, энергетики и эколо- гии при МФТИ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.armscontrol.ru/course/lectures04b/gkh040916.htm. – Дата доступа: 3.04.2017. 3. Stockholm International Peace Research Institute [Electronic re- source]. Mode of access: https://www.sipri.org/media/press- release/2016/global-nuclear-weapons-downsizing-modernizing. – Date of access: 1.04.2017. 145 УДК 614.876(476) ПУТИ И СПОСОБЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НОРМАЛЬНОЙ РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ НА ЗАГРЯЗНЁННЫХ РАДИОНУКЛИДАМИ ТЕРРИТОРИЯХ РБ Панасовец А. И. Научный руководитель – Ерохина Ю. А. Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь Аннотация. В статье рассмотрены основные методы восстанов- ления нормальной радиационной обстановки на загрязнённой тер- ритории. Введение В результате аварии на Чернобыльской АЭС произошло радио- активное загрязнение территории Европы на площади около 200 тыс. км. кв. В Беларуси, России и Украине загрязнение почвы Cs 137-ым свыше 1 Ки/км.кв. наблюдается на площади 140 тыс.км.кв. Значительная часть загрязненных лесов и высокоурожайных с/х зе- мель, расположенных в районах с высокой численностью населения и традиционно интенсивным ведением хозяйства. Не менее серьез- на проблема радиоактивного загрязнения территорий городов и населенных пунктов, пострадавших в результате деятельности предприятий и испытательных объектов оборонной и атомной про- мышленности. На загрязненных территориях необходимо проводить мероприя- тия по восстановлению состояния природной среды. Полная мини- мизация радиологического риска достигается при максимальном изменении условий проживания людей, т.е. путем отселения. В су- ществующих социально-экономических условиях отселение может проводиться только из наиболее загрязненных населенных пунктов. На остальных территориях единственным решением проблемы остается их постепенная "реабилитация". К настоящему времени разработаны различные способы реаби- литации природных объектов, включающие дезактивацию террито- рии, сбор, компактирование, транспортировку, переработку и захо- 146 ронение радиоактивных отходов. Выбор того или иного подхода и эффективность его применения зависят от целого ряда физических, экологических, экономических и социально-демографических пока- зателей, имеющих как количественное, так и качественное выраже- ние. Одним из наиболее результативных методов снижения уровня загрязнения территории является дезактивация. В условиях первич- ного загрязнения радионуклидами целесообразно проводить дезак- тивацию путем скашивания травы, вместе с которой удаляется от 25 до 37% радиоактивности. При механической дезактивации удаляет- ся верхний загрязненный слой почвы с последующим его захороне- нием. Дезактивационный эффект глубокой вспашки можно усилить систематическим внесением в пахотный слой почвы минеральных удобрений и засевом многолетними травами с последующим ска- шиванием и захоронением. Еще один агрохимический способ — известкование кислых почв. При его применении концентрация об- менного Sr-90 в почве снижается за счет ее насыщения кальцием. Однако применение этих и других способов дезактивации на больших площадях требует огромных материальных затрат и с эко- номической точки зрения практически неосуществимо. В последние годы одной из организационных защитных мер, применяемых в загрязненных регионах, широкое распространение получила передача земель, выведенных из сельскохозяйственного пользования, в лесной фонд. Лес — один из основных средообразующих факторов, уникаль- ный природный барьер на пути миграции радионуклидов за преде- лы загрязненной территории и внутри нее, сырьевая база для раз- личных отраслей промышленности, начало многих замыкающихся на человеке пищевых цепочек. Однако, аккумулировав значительное количество радионукли- дов, замедлив их миграцию в более глубокие слои почвы, лесные экосистемы становятся источником повышенной радиационной опасности для населения загрязненных районов и потребителей ле- сохозяйственной продукции за пределами зоны загрязнения. Это в значительной мере сокращает возможности использования лесных ресурсов. Кроме того, пострадавшие при радиационных авариях леса на длительный срок полностью утрачивают свое рекреацион- 147 ное значение. Загрязненные радионуклидами леса нуждаются в осо- бой послеаварийной системе ведения хозяйства, включающей ряд специфических контрмер. Безусловно, относительно небольшие затраты на единицу произ- водимой продукции (160 $/га за 80 лет) служат определяющим мо- ментом при принятии решения о залесении сельскохозяйственных земель. Эффективность такого мероприятия еще более возрастает, если учитывать обще экологическую роль лесных экосистем. Основная цель радиационной реабилитации лесов — постепен- ное возвращение в хозяйственный оборот загрязненных лесных зе- мель, со всеми природно-ландшафтными элементами и искусствен- ными объектами. Уровни допустимого вмешательства, стратегия, тактика и интен- сивность залесения и последующей деятельности в лесном фонде для каждого структурного уровня определяются на основе системы экспертных оценок, учитывающей экономические, технологиче- ские, экологические, медико-биологические и социальные факторы. Например, на основе многочисленных экспериментов было выясне- но, что в зонах радиоактивного загрязнения лесные культуры сле- дует создавать крупномерным посадочным материалом, желательно с закрытой корневой системой. Наиболее радикальным способом улучшения условий труда и получения радиационно-чистой продукции является разработка и применение комплексной малолюдной радиационно-защитной тех- нологии, включающей дезактивацию лесокультурной площади, по- садку леса, уход за лесом, различные виды рубок, дезактивацию лесосеки, окаривание, деревопереработку, утилизацию и захороне- ние радиоактивных отходов. Имеющаяся у лесоводов практика занесения песков, откосов, от- валов и других рекультивируемых земель, разработанные в стране методы интенсивного лесовыращивания позволяют считать задачу облесения дезактивируемых площадей принципиально выполни- мой. По оценкам экспертов, посадка леса и последующее использова- ние лесных ресурсов позволяют улучшить экологическую обста- новку на загрязненной территории, сократить минимум в два раза сроки реабилитации земель, получить товарную древесину и дру- гую продукцию леса. 148 Следующим методом снижения уровня загрязнения территорий является заповедывание или создание "радиационных заповедни- ков" на загрязненных территориях. На территориях, плотность за- грязнения которых значительно превосходит установленные норма- тивы, а дезактивация является экономически неоправданной, воз- можно создание "радиационных заповедников". Подобные территории могут служить базой для проведения натурных экспе- риментальных исследований и получения уникального научного материала, связанного с воздействием высоких доз радиации на экосистемы. В свою очередь, такие данные являются основой для дальнейшего углубления понимания процессов влияния радиоак- тивного излучения на человека. Заключение В зависимости от уровня радиоактивного загрязнения террито- рии, а также от экологических, экономических и социальных пока- зателей могут применяться различные методы ее реабилитации. Каждый из вышеперечисленных способов имеет свои преимуще- ства и недостатки. Однако применение того или иного из них в кон- кретной ситуации позволяет практически осуществить три главных принципа радиационной защиты: обоснованность, оптимальность и допустимость. Литература 1. Коваленко, А. П. Чернобыль сегодня и завтра / А. П. Коваленко, А. А. Карасюк — Киев: Знание, 1988. — 48 с. 2. Пастернак, П. С., Подкур, П. П., Кучма, Н. Д. Роль леса в предотвращении миграции радионуклидов с загрязненных террито- рий // Биологические и радиоэкологические аспекты последствий аварии на Чернобыьской АЭС. — Москва: 1990. 3. Бударков, В. А. Радио-биологический справочник / В. А. Будар- ков, В. А. Киршин. — Минск, 1992. — 336 с.