CC BY
27
водилась с учетом изменения модуля деформации отвальных пород в зависимости от величин главных напряжений и их соотношений. Значения деформационных характеристик пород, также как и прочностных, были получены опытным путем непосредственно на отвалах.
На третьем этапе контроля было произведено уточнение и корректировка проектных параметров борта и отвалов с выдачей конкретных рекомендаций. Например, породы, обладающие наибольшими значениями характеристик прочности,
были рекомендованы для укладки во внешний контур отвала.
Таким образом, внедрение в производство открытых горных работ Уртуйского угольного разреза системы оперативного контроля за механическими свойствами горных пород позволило своевременно внести необходимые коррективы в технологические процессы отработки югозападного борта и отвалообразования с соответствующим экономическим эффектом.
— Коротко об авторах -------------------------------------------------------
Бабелло В.А. - кандидат технических наук, доцент Читинского государственного университета.
------Ф
v-------
------------------------------------ © В.А. Бабелло, А.М. Караулов,
2004
УДК 622.831
В.А. Бабелло, А.М. Караулов
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ НЕСПЛОШНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО АРМИРОВАНИЯ ОТКОСОВ ПРИГРУЗОЧНОЙ НАСЫПИ
ДНИМ ИЗ способов обеспечения устойся чивости бортов карьеров является устройство пригрузочной насыпи из сыпучего материала. Это мероприятие достаточно надежно, однако значительная высота бортов карьеров приводит к необходимости сооружения пригру-зочных насыпей, занимающих большие территории. Экономия средств может быть получена за счет применения современных конструкций, в том числе горизонтально армированных откосов. Армирование выполняется в виде заполненных грунтом геотекстильных полупакетов, связанных с помощью анкерного крепления с материнской породой вне опасной зоны возможного обрушения.
В Читинском государственном университете под руководством к.т.н. А.В. Бабелло был разработан и внедрен новый способ несплошного армирования. На рисунке показан пример схемы армирования в двух уровнях с устройством в
нижней части подпорной стенки. В данной статье излагается принцип расчета горизонтального армирования пригрузочной насыпи и анализируется эффективность предложенной схемы расположения геотекстильных полупакетов. Расчет устойчивости осуществлялся разработанным А.М. Карауловым (СГУПС) способом оценки предельного равновесия грунтовых массивов с помощью симплекс-метода. Рассмотрим последовательность расчета устойчивости борта карьера, укрепленного горизонтально армированной пригрузочной насыпью по пунктам.
1). Устанавливается положение опасной линии скольжения в неукрепленном откосе. Для этой цели использовался метод А. Бишопа. Положение опасной линии скольжения показано на схеме (рисунок).
2). Выделенная область № рас- № армоэлементов по рисунку оползневое давле-
обрушения разбивается вер- чета 1 2 3 4 5 6 7 8 ние, кН/м
тикальными линиями на от- 1 0 + + 0 0 + + + отсутствует
секи так, чтобы горизон-
+ + + + + + + +
тальные армоэлементы пере- 3 0 0 0 0 0 0 0 0 65
секали линию скольжения на
границе отсеков. 3). Записы- 4 0 0 0 0 0 + + + 47
вается полная система сил 5 0 + + 0 0 0 0 0 52
взаимодеиствия отсеков с окружающим грунтом. В соответствие с обозначениями на рис. 1 для мого отсека имеем: - равнодейст-
вующая массовых сил и внешней нагрузки; к . - равнодействующая
сила, приложенная к подошве отсека; кб, - равнодействующая сила, приложенная к боковой грани отсека; к . - сила, развивающаяся
в армоэлементе. 4). Для системы сил формируются ограничения -равенства и неравенства, определяющие предельное равновесие области обрушения. Ограничениями-равенствами служат уравнения статического равновесия, а также равенство к . предельной по условию прочности Кулона
величине. Ограничения-неравенства обеспечивают выполнение условия прочности для силы Кб, , а также положение точек приложения равнодействующих в пределах соответствующих отрезков. Величина к . равна пределу прочности
армоэлемента на разрыв. 5). К данной системе линейных ограничений добавляется функция цели, в качестве которой принимается величина оползневого давления на подпорную стенку, т.е. к в последнем отсеке I = п. В данной постанов-
бп
ке мы имеем задачу линейного программирования, решение которой достигается сим-
плекс-методом. 6). Если система несовместна, то общее обрушение отсутствует, оползневое давление не формируется, подпорная стенка должна рассчитываться на активное давление грунта. Если система совместна, то в результате решения
имеем величину максимально возможного оползневого давления.
Итак, для нескольких схем армирования была выполнена серия расчетов симплекс-методом. Сплошными линиями на рисунке показаны фактические армоэлементы. В таблице значком «+» обозначены армоэлементы, включенные в работу, «0» - не работающие (нумерация армоэлементов на рис. сверху вниз). Указано соответствующее схеме армирования оползневое давление. Сыпучий материал насыпи имеет характеристики: удельный вес - 22 кН/м3, угол внутреннего трения грунта 220. Разрывное усилие в армоэлементе - 13 кН/м.
Результаты расчета позволяют сделать вывод, что принятая схема армирования является минимально необходимой. Уменьшение числа армоэлементов приводит к формированию общего оползневого давления. Кроме того эта схема оптимальна, т.к. включение в работу дополнительных армоэлементов принципиально не улучшает работы подпорной стенки, т.е. создаются излишние запасы прочности.
10 М
20 М
30 М
40 м
— Коротко об авторах ------------------------------------------------------
Бабелло В.А. - кандидат технических наук, доцент Читинского государственного университета. Караулов А.М. - СГУПС, г. Новосибирск.
