CC BY
15
2. Рыбалко Р.И. Влияние структуры воздушного потока на эффективность разделения в сепараторах помольных агрегатов // Науковий Вюник будiвництва. Матерiали м1жнародно'1 конференцп "Ресурс i безпека експлуатаци конструкцiй, будiвель i споруд". - Харкiв, ХДТУБА, ХОТВ АБУ, № 23, 2003. - С. 195-200.
3. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. - М.: Наука, 1984. - 717 с.
УДК 625.7: 699.8: 622.83
Шилш 1.В., к.т.н., доцент (АД1 ДВНЗ «ДНТУ») Грицук Ю.В., к.т.н., доцент (ДонНАБА) Грицук 1.В., к.т.н., доцент (Дон1ЗТ) Третьякова Л.М., асистент (АД1 ДВНЗ «ДНТУ») Удод К.Д., магктрант (АД1 ДВНЗ «ДНТУ»)
ОСОБЛИВОСТ1 РОЗРАХУНКУ ПОВЕРХНЕВОГО СТОКУ НА ТЕХНОГЕННО-ДЕФОРМОВАНИХ ТЕРИТОР1ЯХ
Постановка проблеми. На територи Украши розташовано багато родовищ корисних копалин, значна кшькють з яких розробляеться шдземним способом. В результат! вшмки корисних порщ в надрах земл1 утворюються порожнеч^ Пщ впливом зрушення товшд прських порщ деформацii тдлягають велик площд земноi поверхш, а зважуючи на те, що переважно щ пiдприемства розташованi на територiях з розвинутою iнфраструктурою, то тд негативний вплив пiдпадають iнженернi споруди рiзного призначення (автомобiльнi дороги тощо). Також слщ вiдзначити, що у зв'язку iз нерiвномiрнiстю параметрiв деформаци земноi поверхнi спостерiгаеться змiна параметрiв рельефу (мiкрорельефу), що iстотно впливае на умови зволоження грунту та забезпечення умов поверхневого стоку води: похил поверхт, напрям стоку, швидюсть стоку тощо.
Анал1з останнш до^джень i публтацш. На великий жаль, дшчими нормативними документами, до сьогодтшнього дня не обмежувалися параметри деформаци, з точки зору збереження ландшафту (рельефу) мюцевосп, що тдпадае тд вплив техногенноi дiяльностi людини [2, 4]. Нормативш акти регулюють ^ то лише в деякiй мiрi) процеси деформаци
iнженерних споруд та впроваджують заходи щодо !х охорони. В загалi наслiдки розробки корисних копалин пiдземним способом обмежуються неприпустимiстю утворення критичних деформацiй, тобто для автомобшьних дорiг (i не тшьки) це умови розробки як дозволяють уникнути провалiв та значних устутв.
Аналiз публiкацiй також виявив вщсутшсть системного пiдходу до розгляду впливу розробки корисних копалин тдземним способом на характер поверхневого стоку.
Основный матерiал. Перш за все необхщно зазначити, що практично ус iнженернi споруди в якостi основи мають грунт. Але вш значно змшюе сво! фiзико-механiчнi властивостi тд впливом зволоження, температури, аерацй тощо [1]. Таким чином - змша характеру поверхневого стоку води, з прилеглих територш бiля iнженерних споруд, призводить до змши умов функщонування цих споруд в процесi експлуатацй, а це, в значнiй мiрi, впливае на мiцнiсть та надшнють споруди [3]. Це в повнш мiрi вiдноситься до мережi автомобшьних дорй Укра!ни.
Необхiдно зважати на те, що автомобшьна дорога як шженерна споруда е штучною перепоною для стоку поверхнево! води, яка мае постшний характер i не пов'язана з рухом транспортних засобiв, та оказуе вплив широкого охоплення, прямо! та побiчноl дй [1]. Тому в процесi проектування розробляються засоби забезпечення стоку поверхнево! води за рахунок пдротехшчних споруд, яю в процесi експлуатацй повиннi забезпечити перехват поверхневого стоку, акумулящю його та вщведення води вiд смуги вщводу дороги. Це е запорукою забезпечення стабшьних (прогнозованих) умов роботи дороги як шженерно! споруди.
Також слщ вiдзначити, що при будiвництвi автомобiльноl дороги грунт е не тшьки основою споруди, а i основним дорожньо-будiвельним матерiалом при улаштуванш земляного полотна [1]. Тобто будь-яка змша характеру поверхневого стоку води на територiях прилеглих до автомобшьно! дороги не бажана, бо ютотно впливае на надшнють споруди в цшому.
Методики розрахунку обсягу поверхневого стоку [3] води пропонують два основних варiанта - зливовий поверхневий стж води та поверхневий стж талих вод. За кшматичних умов в Донецькш областi за розрахунковий приймаеться зливовий поверхневий стш води. Основна залежшсть мае вигляд
(2зпс= 16.7 ■ аг ф ■ ^ ■ у ■ дд, (1)
де аI - розрахункова штенсившсть водовщдач^ яка вiдповiдае заданiй вiрогiдностi перевищення витрати та зливовому пiдрайону, мм/хвилину; ф - коефiцiент повноти стоку; ^ - площа басейну водозбору, км2;
у - коефщент, який враховуе нерiвномiрнiсть розподiлу опадiв по плошд;
до - коефiцiент, який враховуе наявнють озер та болотяно! мiсцевостi. Але дана методика розрахунку мае ютотний недолiк - не враховуе можливi змiни умов та характеру поверхневого стоку на проектний термш роботи споруди. Анаиз результат спостережень за техногенно-деформованими територiями [5, 6] на деяких дшянках виявив значну змiну ландшафту - утворення вирв та ям (причому iз досить великими розмiрами), утворення сформованих стоюв поверхнево! води (яри та впадини), змшу похилiв поверхш (до протилежних) та напрямку стоку води. Це пр изводить в окремих випадках до руйнування грунтово! поверхш iз утворенням додаткових перешкод поверхневому стоку води в проектному напрямку. В окремих випадках в наслщок зрушення земно! поверхш спостерйаеться зменшення ефективност роботи гiдротехнiчних споруд.
Таким чином, для забезпечення достовiрностi розрахунюв на техногенно-деформованих територiях слiд адаптувати зазначену методику [3] за умов уведення функцй мшливост умов стоку та характеру рельефу у час [2, 4]. Важливо щоб були враховаш: змiна похилу мiсцевостi; змша напрямку стоку; утворення локальних перепон для стоку води; змша фшьтрацй та шфшьтрацй грунту.
Мiнливiсть умов стоку поверхнево! води можливо враховувати сумюно iз коефiцiентом повноти стоку, тобто
Еф = /г (ф, А1, м Акф, Акф), (2)
де ф - нормований коефщент повноти стоку;
А1 - показник, який враховуе змшу похилу поверхш;
Аи - показник, який враховуе змшу швидкос^ збйання поверхнево! води, м/с;
Акф - показник, який враховуе змшу коефщента фшьтрацй грунлв;
Акф - показник, який враховуе змшу коефщента шфшьтрацй грун^в.
Новоутворений в наслщок деформаци ландшафт басейну водозбору може значно вiдрiзнятися вiд розрахункового за топографiчним матерiалом, i може бути врахований за допомогою залежност
ZF = f (F, АЛ, n, ln), (3)
де F - площа басейну водозбору, що вираховуеться за топографiчним матерiалом, км2;
АЛ - показник, який враховуе змшу напрямку руху стоку поверхнево!
води;
n - показник, який враховуе кшьюсть новоутворених ярiв та спрямованих водотоюв;
ln - показник, який враховуе довжину новоутворених ярiв та спрямованих водотоюв.
Врахування наступних функщональних залежностей дозволить бiльш ретельно розраховувати параметри зливового поверхневого стоку з прилеглих до автомобшьно! дороги територiй з метою оптимiзацil роботи гiдротехнiчних споруд для забезпечення надшност автомобшьно! дороги на весь термш експлуатаци. Це можливо завдяки теоретичним передумовам, що здобут у сумiжних галузях будiвництва та з використанням статистичних спостережень. Розрахунок параметрiв зрушення земно! поверхнi в наслщок пiдземних гiрничих робiт та прогноз розвитку деформаци у час досить ретельно вивчеш та описаш в дiючих нормативних документах [2, 4], також описаш процеси зрушення масивiв товшд порiд та розпушення шарiв наносiв [4].
Висновки. Грунтуючись на вищенаведеному аналiзi можна передбачити, що поеднання цих методик з урахуванням мюцевих умов дозволить отримати бшьш достовiрнi результати розрахунку та врахувати !х на стади проектування (реконструкций споруди, а тим самим забезпечити надшшсть роботи iнженерних споруд шд час експлуатаци.
Список лШератури
1. ДБН В.2.3-4:2007 Споруди транспорту. Автомобшьш дороги. -К.: Мiнрегiонбуд Украши, -2007, -91 с.
2. ГСТУ 101.00159226.001-2003 Правила тдробки будiвель, споруд i природних об'еклв при видобуванш вуплля пiдземним способом. К.: УкрНДМ1 НАН Украши, -2003, -93с.
3. ВСН 63-76 Инструкция по расчету ливневого стока воды с малых бассейнов. М.: Минтранстрой, -1976, -66с.
4. ДБН В. 1.1-5-2000 Захист вщ небезпечних геолопчних процеав. Будинки i споруди на тдроблюваних територiях i просщаючих грунтах. ч.1 та ч. 2. К.: Державний комггет будiвництва, архггектури та житлово! полiтики Укра!ни, -2000.
5. Исследование влияния выемки свит крутых угольных пластов на деформации зданий и сооружений п/о «Донтехэнерго» на основе долговременных инструментальных наблюдений: Отчет по НИР / ДНИ : руководитель В.И. Черняев. х/т 86-357 -№ГР01860010316. - Донецк, -1990, 131 с. : 81 ил.
6. Внедрение геодезических методов наблюдений за сдвижением земной поверхности и развитием уступов с целью изыскания участков для строительства: Отчет по НИР / ДНИ : руководитель В.И. Черняев. х/т 75-9Г - №ГР77064590. - Донецк, -1996, 173 с. : 15 ил.
