Объем котлована с откосами формула: ПОДСЧЁТ ОБЪЁМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ. — Технология — Статьи — Сметчик ру — Сметный портал

Содержание

определение, формулы расчета земляных работ, как посчитать с откосами, как определить глубину, высоту и ширину при разработке

О том, какой должна быть глубина заложения фундамента деревянного здания следует задуматься уже на этапе его проектирования (а точнее – при оценке качества грунта в месте проведения земляных работ). Напомним, что величину глубины заложения принято определять как фиксированное расстояние от подошвы фундаментного основания до его «нулевой» отметки.

Глубина заложения: основные моменты

Необходимость в грамотном подходе к такому ответственному параметру, как глубина заложения фундамента деревянного дома объясняется причинами следующего порядка:

Прежде всего, соображениями экономии. И, действительно, в наши дни подавляющее большинство застройщиков отказывается от дорогостоящих проектов загородных домов с обязательным подземным гаражом, либо просторным подвалом.

Такой проект чреват дополнительными издержками, которые можно израсходовать на что-то действительно нужное и полезное. Именно по этой причине при подходящем качестве грунта предпочтение чаще всего отдаётся мелкозаглублённым ленточным основаниям.

Допустимостью, а в некоторых случаях и удобством наличия у строящегося дома высокого цоколя, который воспринимается, как элемент надземной постройки и может быть использован в декоративных целях, например.

При выше обозначенном подходе к выбору заглубления у большинства застройщиков возникает желание ограничиться каким-то минимальным его значением, предполагающим подготовку сравнительно мелкого котлована под деревянный дом и обеспечивающим желаемое снижение трудозатрат.

При этом очень важно разобраться с тем, от каких факторов зависят параметры оснований (в том числе – и мелкозаглублённых), а также в том, какое конкретное значение они могут принимать. Рассмотрению этого вопроса и будут посвящены следующие разделы нашей статьи.

Определение типа и параметров земляного сооружения

В зависимости от конструкции и размеров фундаментов и их элементов определяются конфигурация и размеры выемки. При проектировании земляных сооружений необходимо обеспечить безопасные условия работы машин, землекопов и монтажников, размещение на дне выемки опалубки для устройства монолитных фундаментов, возможность перемещения строительных машин между траншеями, отдельными котлованами и фундаментами (прил. 1).

Для выемок с вертикальными стенками расстояние до боковой поверхности конструкции с учетом гидроизоляции, опалубки, креплениями и т. п. должно быть не менее 0,7 м. Для выемок с откосами это расстояние принимается не менее 0,3 м. При необходимости работы людей на дне выемки расстояние между боковой поверхностью конструкции и подошвой откоса должно составлять не менее 0,6 м с учетом возможности работы людей с двух-трех сторон.

При определении параметров выемки ее размеры округляются в большую сторону с точностью до 0,1 м, а объемы работ – до 0,1 м3.

Для определения типа сооружения необходимо выполнить разрезы (см. рис. 1) 1-1 и 2-2 (рис. 3) по соседним осям шагов и пролетов.

Целики грунта оставляются или убираются в зависимости от их ширины с2.

Для организации движения автосамосвала, грузоподъемной машины и бульдозера с учетом возможности обрушения откоса, ширина проезда должна составлять не менее 4,5 м, при меньшем размере целика по верху его целесообразно убирать. Если сх и с2 больше 4,5 м, разрабатываются котлованы под каждый фундамент, если один из этих размеров меньше, получаются траншеи под ряды фундаментов, если оба меньше – общий котлован. В этих случаях нужно определить размеры траншеи или котлована, для чего выполняются разрезы по крайним осям сооружения (рис. 4).

Разрез 1-1

Рис. 3. Разрезы по соседним осям: 1-1 – поперечный; 2-2 – продольный

Значение проектирования откосов

Любой грунт, ограниченный откосами, под действием силы тяжести стремится сдвинуться в сторону откоса, что может привести к неконтролируемому обрушению стенок котлована. Из-за обрушения грунтовых масс могут пострадать рабочие, находящиеся на дне котлована. К тому же это приведет к увеличению объема работ и несоблюдению календарного графика. Так как нужно будет восстанавливать проектный контур котлована, и выполнять обратную засыпку фундамента в большем объеме.

Чтобы избежать травм и не нести убытки, необходимо еще на этапе проектирования рассчитать крутизну откосов котлована и траншей, в соответствии со СНиП 111-4-80.

Как рассчитать ширину и другие размеры траншеи под трубопровод, для чего это необходимо?

На земляные работы на строительстве приходится значительная доля трудозатрат.

Если при возведении частного дома количество рабочих часов и объем вынутого грунта можно посчитать приблизительно, то крупное строительство требует точного расчета.

Чем сложнее архитектура, тем более тщательные вычисления необходимо сделать. Траншея под трубопровод на первый взгляд кажется простым объектом.

Из-за значительных размеров и разнообразия грунтов неточности в расчетах могут привести к серьезным ошибкам, завышению или занижению финансирования и снабжения рабочими ресурсами и механизмами.

Как рассчитать ширину траншеи под трубопровод, расскажем в статье.

Подсчет объемов работ по уплотнению обратной засыпки

Объем работ по уплотнению обратной засыпки может быть вычислен либо в м 2 , либо м 3 , в зависимости от того, каким способом будут производиться работы: механизированным способом или вручную, с учетом выбранных машин для уплотнения и их параметров. Уплотнение обратной засыпки необходимо производить послойно.

При подсчете работ по уплотнению грунта необходимо сначала выбрать машину или механизм для уплотнения грунта и установить толщину слоя уплотнения выбранной машиной или механизмом.

Объем грунта (м 3 ), подлежащего уплотнению, равен объему грунта для обратной засыпки. Объем обратной засыпки Vо.з одиночного фундамента подсчитывается по формуле

где Vк – объем котлована, м 3 ; VФ – объем конструкции фундамента, м 3 ; Ко.р – коэффициент остаточного разрыхления

Выемки, траншеи и котлованы. Как считать объем? | Самоучитель сметчика

Площадь поперечного сечения выемки, траншея, кювета и котлована S определяется по формуле

S=B*H+m*H в квадрате

Где В – ширина основания выемки, траншеи, кюветы, котлована;

Н – глубина выемки, траншеи, кюветы, котлована;

m – крутизна откосов (1:m) (отношение высоты откоса к его ширине).

Крутизна откосов принимается по таблице.

Приведенная выше формула не учитывает устройство выездов и съездов в котлованы и согласно технической части сборника ФЕР01 этот объем работ должен определяться дополнительно по проекту (п. 2.1.2), о чем часто сметчики забывают.

Глубина заложения фундаментов до выполнения вертикальной планировки считается от черных отметок, земли, а после – от красных отметок.

В случаях, если в пределах котлована вырабатываются углубления под оборудование или коммуникации, то их глубину заложения считают от поверхности дна основного котлована.

Глубина котлованов и траншей согласно п. 2.1.8 техчасти ФЕР01 должна быть уменьшена на толщину срезки плодородного слоя земли. Этот объем подсчитывается отдельно.

Дальность перемещения грунта следует принимать:

при работе скреперов – равной половине всего пути (в оба конца) за один цикл,

при работе бульдозеров – расстоянию между центрами тяжести выемки и насыпи (отвала).

Согласно п. 6.1.2 СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты (Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87):

«При необходимости передвижения людей в пазухе расстояние между поверхностью откоса и боковой поверхностью возводимого в выемке сооружения (кроме искусственных оснований трубопроводов, коллекторов и т.п.) должно быть в свету не менее 0,6 м.»

Ширина траншеи

СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты.

6.1.22 Ширину вскрытия полос дорог и городских проездов при разработке траншей следует принимать: при бетонном или асфальтовом покрытии по бетонному основанию — на 10 см больше ширины траншеи по верху с каждой стороны с учетом креплений; при других конструкциях дорожных покрытий — на 25 см.

6.1.3 Минимальная ширина траншей должна приниматься в проекте наибольшей из значений, удовлетворяющих следующим требованиям:

под ленточные фундаменты и другие подземные конструкции — должна включать ширину конструкции с учетом опалубки, толщины изоляции и креплений с добавлением 0,2 м с каждой стороны;

под трубопроводы, кроме магистральных, с откосами 1:0,5 и круче — по таблице 6.1;

под трубопроводы, кроме магистральных, с откосами положе 1:0,5 — не менее наружного диаметра трубы с добавлением 0,5 м при укладке отдельными трубами и 0,3 м при укладке плетями;

под трубопроводы на участках кривых вставок — не менее двукратной ширины траншеи на прямолинейных участках;

при устройстве искусственных оснований под трубопроводы, кроме грунтовых подсыпок, коллекторы и подземные каналы — не менее ширины основания с добавлением 0,2 м с каждой стороны;

разрабатываемых одноковшовыми экскаваторами — не менее ширины режущей кромки ковша с добавлением 0,15 м в песках и супесях, 0,1 м в глинистых грунтах, 0,4 м в разрыхленных скальных и мерзлых грунтах.

Размеры приямков для заделки стыков трубопроводов должны быть не менее указанных в таблице 6.2 СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты.

Но в проектах их практически не указывают. Поэтому можно воспользоваться Пособием ФГУ ФЦЦС Определение сметной стоимости, договорных цен и объемов работ в строительстве на основе сметно-нормативной базы ценообразования 2001 года авторского коллектива Степанова В.А., Симановича В.М. и Ермолаева Е.Е. которое рекомендовано для использования в госэкспертизе.

На стр. 41 данного пособия приведена таблица «Коэффициенты к объему траншей для учета приямков.

При глубине траншеи до 3 метров применяются следующие коэффициенты:

— Чугунные, асбестоцементные, керамические, пластмассовые, бетонные и железобетонные – 1,02;

— Стальные при укладке плетями или звеньями – 1,01;

— Стальные при укладке отдельными трубами – 1,03;

— Уличные газопроводы – 1,04.

При глубине траншеи более 3 метров применяются следующие коэффициенты:

— Чугунные, асбестоцементные, керамические, пластмассовые, бетонные и железобетонные – 1,01;

— Стальные при укладке плетями или звеньями – 1,005;

— Стальные при укладке отдельными трубами – 1,03;

— Уличные газопроводы на такой глубине не прокладывают.

Объем разработки грунта при устройстве колодцев также усредненно учитывается применением коэффициентов:

— Водоводы – 0,5%

— Сети водопровода – 2%

— Сети канализации – 2%.

Объем работ по прокладке кабельных линий проще всего определять по таблицам из типовых проектов A11-2011, А5-92 или Л3006.

И напоследок.

Дальность перемещения грунта следует принимать:

при работе скреперов – равной половине всего пути (в оба конца) за один цикл,

при работе бульдозеров – расстоянию между центрами тяжести выемки и насыпи (отвала).

Расчет объемов земляных работ

Почему важно точное определение объемов земляных работ?

Служба заказчика одной инвестиционной компании попросила геодезистов помочь в подсчете объемов земляных работ. На строительную площадку производилась намывка грунта, и подрядчик объявил, что объем составил 100 тыс. кубов. Когда проверили достоверность расчетов, оказалось, что фактический объем не превышает 80 тыс. кубометров.

Это ощутимая разница, за которой стоят значительные и необоснованные расходы для заказчика.

Вот почему точный расчет земляных работ так важен.

Как рассчитывается объем грунта?

Например, как сделать расчет объема котлована с откосами, траншеи под фундамент или объем кучи песка?

Если форма поверхности сложная, применяют расчет с использованием триангуляции. Суть его в следующем:

  1. куча фотографируется с разных ракурсов.
  2. по фотоснимкам создается модель местности в виде точек.
  3. из общего облака точек выделяются точки, составляющие кучу.
  4. из точек строится объемная триангуляционная модель.
  5. программным путем производится построение модели нижней поверхности фигуры
  6. вычисляется объем получившегося объемного тела.

Для проверки модель основания кучи и ее верхняя поверхность экспортируется в специализированное ПО для расчета контрольного объема.

Подсчет объемов работ с использованием триангуляции является наиболее точным.

В случае с котлованом рассчитывается объем выемки от проектного горизонта. В этом случае задача упрощается, поскольку работать приходится с более простыми геометрическими формами. То же самое относится и к насыпи. Объемы рассчитываются по известным геометрическим формулам. При сложной конфигурации земляного сооружения его разбивают на более простые фигуры, объемы которых суммируют либо же пользуются вышеописанным приближенным методом расчета.

В строительной практике чаще всего приходится рассчитывать объем траншей, котлованов, складов, выполнять определение объемов земляных работ по вертикальной планировке площадок.

Выбор того или иного метода расчета определяется в каждом конкретном случае индивидуально, с учетом размеров и конфигурации сооружения, рельефа местности, способа производства земляных работ, а также исходя из требуемой точности расчетов.

В простейшем определение объема строительных работ можно выполнить самостоятельно.

Если же вам предстоит работать с более сложными объектами, заказать подсчет объемов земляных работ вы можете

у нас, в компании «Инженерная геодезия».

Мы используем современное оборудование, благодаря которому достигается высокая точность вычислений. Камеральную обработку результатов топографической съемки производят опытные специалисты.

Стоимость расчета земляных работ можете уточнить в нашем перечне цен

Мы поможем вам профессионально решить все спорные вопросы, которые нередко возникают между заказчиком и исполнителем при определении объемов земляных работ.

Угол наклона – обзор

Момент сопротивления рулению

В условиях статического равновесия, при условии, что шесть шин транспортного средства имеют одинаковые характеристики, подвеска имеет одинаковые характеристики, а кузов является жестким, статическая вертикаль нагрузка на шину может быть получена как:

(5.24){Fz1,2=Lr(Lf+Lr)2(Lf+Lr)2−2LfLr(12 мг)Fz3,4=Lf2+Lr22(Lf+Lr)2 −2LfLr(12mg)Fz5,6=Lr(Lf+Lr)2(Lf+Lr)2−2LfLr(12mg)

В процессе управления автомобилем нагрузка на колесо передается от внутреннего колеса к внешнему.Вертикальную нагрузку на внутреннее и внешнее колеса можно рассчитать, используя модель одноосного транспортного средства. На рис. 5.9 показано распределение вертикальной нагрузки на шину при управлении автомобилем. Вертикальную нагрузку на шину можно получить, уравновешивая моменты вокруг центров заземления шин с обеих сторон, как:

(5.25){Fzo=12mg+HbmayFzi=12mg−Hbmay

Рисунок 5.9. Распределение нагрузки на колеса в рулевом управлении.

В формуле H — высота центра масс, B — колесная база, м — масса автомобиля, F Zo — вертикальная нагрузка на внешнюю колесо, а F Zi — вертикальная нагрузка на внутреннее колесо.Когда передаваемая нагрузка распределяется на каждое колесо, можно получить вертикальную нагрузку каждого колеса.

(5.26){Fz1=Lr(Lf+Lr)2(Lf+Lr)2-2LfLr(12мг-Hbмай)Fz2=Lr(Lf+Lr)2(Lf+Lr)2-2LfLr(12мг+Hbмай) Fz3=Lf2+Lr22(Lf+Lr)2-2LfLr(12мг-Hbмай),{Fz4=Lf2+Lr22(Lf+Lr)2-2LfLr(12мг+Hbмай)Fz5=Lf(Lf+Lr)2(Lf+ Lr)2−2LfLr(12mg−Hbmay)Fz6=Lf(Lf+Lr)2(Lf+Lr)2−2LfLr(12mg+Hbmay)

Предположим, что коэффициент сопротивления качению каждой шины и дорожного покрытия равен f , сопротивление качению колес измеряется следующим образом:

(5.27)Ffi=Fzif

Боковая жесткость шины K может быть приблизительно выражена как функция подгонки вертикальной нагрузки на колесо с помощью MF.

(5.28)ki=f(Pzi)=Dsin[2arctan(Pzi/P)]

где D пиковый коэффициент поперечной жесткости, P вертикальная нагрузка, соответствующая максимальной поперечной жесткости и P z фактическая вертикальная нагрузка на шину. Тогда боковая сила шины может быть выражена как:

(5.29){Fyi=−kiαiαi=arctan(Viui)≈Viui

, где k i — жесткость шины при повороте, а α i — угол поворота шины. При рулевом управлении с разностью скоростей разница между угловой скоростью ω˙ и окружной скоростью ΔVc внутреннего и внешнего колес удовлетворяет следующему соотношению:

(5.30)ω˙=ΔVcb

в линейном диапазоне усилия на шину выполняется соотношение Δu≈ΔVc=bω˙.Согласно (5.29) и (5.30) угол бокового увода внутренней и внешней шин можно получить как:

(5.31)[α1=V+Lfω˙u−(b/2)ω˙=β+Lf/ b⋅Δu/u1−(1/2)Δu/uα2=v+Lfω˙u+(b/2)ω˙=β+Lf/b⋅Δu/u1+(1/2)Δu/uα3=vu−(b /2)ω˙=β1−(1/2)Δu/u,{α4=Vu+(b/2)ω˙=β1+(1/2)Δu/uα5=V−Lrω˙u−(b/2) ω˙=β−Lr/b⋅Δu/u1−(1/2)Δu/uα6=V−Lrω˙u+(b/2)ω˙=β−Lr/b⋅Δu/u1+(1/2)Δu /u

Объединяя приведенные выше уравнения и допуская L f =L r =L , выражение угла бокового скольжения транспортного средства

(5.32)β=12(m(Δu/u)3u2+(bmv˙−2L(k1−k2−(k5−k6)))(Δu/u)2−(4mu2+4L(k1+k2−( k5+k6)))(Δu/u)−4bmv˙)b(∑i=13(k2i−1−k2i)(Δu/u)+2∑i=16ki)

Предположим, что транспортное средство устойчиво рулится на равномерной скорости, она удовлетворяет v˙=0,Δu/u=b/R, а угол бокового скольжения центра масс можно переписать как связь между радиусом поворота рулевого колеса и скоростью автомобиля:

(5,33)β=12м( b2−4R2)u2R2(b∑i=13(k2i−1−k2i)+2R∑i=16ki)−bLR(k1−k2−(k5−k6))−2LR2(k1+k2−(k5+k6) )R2(b∑i=13(k2i−1−k2i)+2R∑i=16ki)

Если пренебречь влиянием сопротивления шины d i на сопротивление рулению, то момент сопротивления рулению M μ можно получить из содержащего его уравнения.

(5.34)Q=m(Δu/u)3u2−2L(k1−k2−k5+k6)(Δu/u)2−4(mu2+L(k1+k2−k5−k6))(Δu/ u)∑i=13(k2i−1−k2i)(∆u/u)+2∑i=16kiMµ=(Hfm(∆u/u)3u2−2L2(k1−k2+k5−k6)(∆u/u)2 −L((k1−k2−k5+k6)Q+4Hfmu2+4L2(k1+k2+k5+k6))(∆u/u)−2L(k1+k2−k5−k6)Q)b((∆u/ u)2−4)

%PDF-1.2 % 2156 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 2156 65 0000000016 00000 н 0000001674 00000 н 0000001733 00000 н 0000009134 00000 н 0000009381 00000 н 0000009580 00000 н 0000009694 00000 н 0000009805 00000 н 0000009891 00000 н 0000010000 00000 н 0000011568 00000 н 0000011591 00000 н 0000012371 00000 н 0000012394 00000 н 0000012780 00000 н 0000012803 00000 н 0000013180 00000 н 0000013203 00000 н 0000013605 00000 н 0000013628 00000 н 0000013807 00000 н 0000013991 00000 н 0000014166 00000 н 0000014382 00000 н 0000014608 00000 н 0000014810 00000 н 0000015018 00000 н 0000015258 00000 н 0000015480 00000 н 0000015699 00000 н 0000016190 00000 н 0000016364 00000 н 0000016745 00000 н 0000016960 00000 н 0000017166 00000 н 0000017219 00000 н 0000017476 00000 н 0000017643 00000 н 0000017814 00000 н 0000017972 00000 н 0000018166 00000 н 0000018361 00000 н 0000018524 ​​00000 н 0000018711 00000 н 0000018904 00000 н 0000019078 00000 н 0000019340 00000 н 0000019525 00000 н 0000019715 00000 н 0000019906 00000 н 0000020091 00000 н 0000020266 00000 н 0000020474 00000 н 0000020666 00000 н 0000020844 00000 н 0000021645 00000 н 0000021668 00000 н 0000022432 00000 н 0000022455 00000 н 0000023221 00000 н 0000023244 00000 н 0000023324 00000 н 0000024128 00000 н 0000001877 00000 н 0000009110 00000 н трейлер ] >

> startxref 0 %%EOF 2157 0 объект > эндообъект 2158 0 объект %yB]ǯ|Cۋgb趲) /U (]w6N{IE̋DX7Z-\\dY ) /P 65476 >> эндообъект 2219 0 объект > поток 6-nV0xt=KzhBxŵz᜖L-NcJm{mW6Q}^l^pP$JT.`oIOU7 1POe׀*vi$ZEr(h\,

Измерение объема земляных работ (с диаграммой)

Измерение объема земляных работ по поперечным сечениям:

Длина проекта вдоль центральной линии разделена на ряд тел, известных как призмоиды, плоскостями поперечных сечений. Расстояние между секциями должно зависеть от характера грунта и требуемой точности измерений.

Как правило, они укладываются с интервалом 20 или 30 м, но секции должны также сниматься в точках перехода от выемки к засыпке, если они известны, и в местах, где происходит заметное изменение уклона либо в продольном, либо в поперечном направлении.

Сначала рассчитываются площади поперечных сечений, а затем вычисляются объемы призмоидов между последовательными поперечными сечениями с использованием формулы трапеции или формулы призмы. Первый используется в предварительных оценках и для обычных результатов, а второй используется в окончательных оценках и для точных результатов.

Призмоидальная формула может использоваться прямо или косвенно. В косвенном методе объем сначала рассчитывается по формуле трапеций, а затем к этому объему применяется призомоиальная поправка, так что скорректированный объем равен объему, как если бы он был рассчитан путем непосредственного применения призомоидальной формулы.Косвенный метод, будучи более простым, используется чаще.

Когда центральная линия проекта изогнута в плане, эффект кривизны также учитывается специально в окончательных оценках земляных работ, где требуется большая точность. Обычной практикой является вычисление объемов прямолинейными, как указано выше, а затем применение к ним поправки на кривизну.

Другой метод нахождения искривленных объемов состоит в том, чтобы применить поправку на кривизну к площадям поперечных сечений, а затем вычислить требуемые объемы из скорректированных площадей по призмоидальной формуле.

Формулы площади поперечного сечения:

Ниже приведены различные сечения, площади которых должны быть рассчитаны:

1. Уровневая секция.

2. Двухуровневая секция.

3. Брусковый двухуровневый участок.

4. Трехуровневая секция.

5. Многоуровневая секция.

Обозначения. См. рис. 12.1:

Пусть:

b = ширина пласта или грунтового основания, которая обычно постоянна.

S: 1 = боковой уклон (S по горизонтали до 1 по вертикали).

1 в r = поперечный уклон исходной земли (1 вертикаль в r по горизонтали)

h = высота земляных работ (вырезка или засыпка) по осевой линии

h 1 и h 2 = высоты бортов, т. е. расстояния по вертикали от уровня пласта до точек пересечения боковых откосов с исходной поверхностью.

W 1 и W 2 = ширина сторон или половина ширины i.е. расстояния по горизонтали от осевой линии до пересечения боковых откосов с исходной поверхностью.

A = площадь поперечного сечения.

Формулы размеров сечений вырезки и засыпки для указанных выше случаев приведены ниже и должны быть проверены читателями в качестве упражнений.

1. Уровень-секция (рис. 12.2):

В этом случае земля ровная в поперечном направлении.

2.Двухуровневая секция (рис. 12.1):

В этом случае грунт имеет поперечный уклон, но уклон грунта не пересекает уровень пласта.

Двухуровневая секция Side-Hill (рис. 12.3):

В этом случае грунт имеет поперечный уклон, но уклон грунта пересекает уровень пласта таким образом, что одна часть площади находится в выемке, а другая в насыпи (частично выемка и частично насыпь).

Примечание:

Когда засыпка выходит за пределы центральной линии, т. е. когда площадь засыпки больше, чем площадь вырезки, уравнения 12.3 и 12.4 используются для определения площадей заполнения и вырезки соответственно.

4. Трехуровневая секция (рис. 12.4):

В этом случае поперечный уклон земли неоднороден.

5.Многоуровневая секция (рис. 12.5):

В этом случае поперечный уклон земли не равномерный, а имеет несколько поперечных уклонов, как видно из рисунка.

Примечания относительно поперечного сечения записываются следующим образом:

Числитель обозначает вырезание (+ve) или засыпку (-ve) в различных точках, а знаменатель — их горизонтальное расстояние от центральной линии сечения.По этим заметкам вычисляют площадь сечения координатным методом. Координаты могут быть записаны в определительной форме независимо от знаков.

Пусть Σ F= сумма произведений координат, соединенных полными линиями.

Σ D = сумма произведений координат, соединенных пунктирными линиями.

Тогда A= 1/2 (ΣF- ΣD) …………………………………………………….. (уравнение 12.6)

Формулы для объема:

Для расчета объемов тел между сечениями необходимо предположить, что они имеют некоторую геометрическую форму.Они должны иметь почти призмовидную форму и поэтому при расчетах считаются призмовидными.

Пусть A 1 , A 2 , A 3 …………….. A n = площади на 1-м, 2-м, 3-м………………последнем поперечном сечении.

D = общее расстояние между поперечными сечениями.

V = объем нарезки или начинки.

1. Формула трапеции:

Количество сечений, дающих площади, может быть четным или нечетным.Поскольку в этой формуле площади на концах усредняются, она также известна как формула средней площади на концах.

2. Формула призмы:

Чтобы применить призмоидальную формулу, необходимо иметь нечетное количество сечений, дающих площади. При наличии четных площадей формулу призмы можно применить к нечетному числу площадей, а объем между двумя последними секциями можно получить отдельно по формуле трапеции и добавить.

Призматическая коррекция:

Разница между объемами, рассчитанными по формуле трапеции и по формуле призмы, называется призмоидальной поправкой. Объем по призмальной формуле более близок к правильному. Поскольку объем, рассчитанный по трапециевидной формуле, обычно больше объема, рассчитанного по призмоидальной формуле, поэтому призмоидальная коррекция обычно является вычитающей.

Таким образом, объем по формуле призмы = объем по формуле трапеции — призмальная коррекция.

В приведенных ниже формулах призмоидальной коррекции строчные и прописные буквы относятся к обозначениям соседних разделов. Призмоидальная коррекция обозначается C P .

1. Секция уровня:

2. Двухуровневая секция.

3. Двухуровневая секция Сайд-Хилл.

4. Трехуровневая секция:

Коррекция кривизны для объемов:

Формулы трапеции и призмы получены в предположении, что сечения параллельны друг другу и перпендикулярны центральной линии.Но когда центральная линия находится на кривой, участки не остаются параллельными друг другу, и необходимо применять поправку на кривизну.

Этот эффект не сильно выражен и в обычных случаях не требует больших объемов земляных работ, поэтому им пренебрегают. Но это необходимо учитывать в окончательных оценках и точных результатах.

Это весьма заметно в случае расширения дорог и участков склонов, которые частично вырезаются, а частично заполняются.Искривленные объемы рассчитываются по теореме Паппу. В нем говорится, что объем, охватываемый постоянной площадью, вращающейся вокруг фиксированной оси, равен произведению этой площади на длину пути, прочерченного центром тяжести области. Когда площади неоднородны, среднее расстояние от центра тяжести до центральной линии принимается равным

.

Знак плюс или минус указывает, что центроид находится на противоположной или той же стороне от центральной линии, что и центр кривизны.

В качестве альтернативы площади корректируются с учетом эксцентриситета центроида, и скорректированные площади используются в призмоидальной формуле для расчета объема.

Поправки на кривизну (C C ) для общих случаев приведены ниже:

1. Секция уровня:

В этом случае необходима коррекция, так как область симметрична относительно центральной оси

2. Двухуровневая секция и трехуровневая секция:

3.Сторона – второй холм – секция уровня:

Измерение объемов от спотовых уровней:

Этот метод используется для поиска раскопок на больших участках, таких как карьеры. Полевые работы заключаются в делении участка работ на ряд равных треугольников, квадратов или прямоугольников (рис. 12.6) и нахождении исходных уровней поверхности и новых уровней поверхности после земляных работ путем точечной планировки.

Разность уровней на исходной и новой поверхностях точки определяет глубину земляных работ в этой точке.Глубина земляных работ отмечается в углах треугольников, квадратов или прямоугольников, на которые делится земля.

Объем карьера может быть получен суммой объемов нескольких призм, вычисленных по следующим формулам:

Где A = горизонтали поперечного сечения треугольной или прямоугольной призмы.

ч 1 , ч 2 , ч 3 , ч 4 и т. д.= глубины котлована, отмеченные по углам.

Измерение объемов по контурам:
Масс-диаграмма:

Диаграмма масс представляет собой график, построенный между расстояниями вдоль осевой линии, принятыми за основу, и алгебраической суммой массы земляных работ, принятых за ординаты. Объем вырезки считается положительным, а объем наполнения — отрицательным.

Для заблаговременного определения надлежащего распределения извлеченного материала и количества отходов и карьеров обычно используется массовая диаграмма.По масс-диаграмме можно опытным путем определить план распределения земляных работ, при котором будут минимальные затраты на капитальный ремонт и экономичные затраты на капитальный ремонт и займы.

Подъемник и проводка:

Лифт:

Расстояние по вертикали, на которое выкопанная земля поднимается выше определенной глубины, называется подъемной силой. Выемка грунта на глубину до 1,5 м ниже уровня земли и выемка выкопанного материала на землю должны быть включены в состав работ, как указано.Подъемная сила измеряется от центра тяжести. выкопанной земли к насыпной земле. Дополнительная подъемная сила измеряется в единицах 1,5 м или в соответствии с предварительно принятыми условиями.

Руководство:

Расстояние по горизонтали от карьера до места проведения работ называется упреждением. Он измеряется от центра площади раскопок до центра засыпанной земли. Обычно упреждение до 30 м или согласно предварительному условию не оплачивается.

За пределами упреждения 30 м и подъема 1.Ставки на 5 м будут разными для каждой единицы подъема на 30 м и подъема на 1,5 м или их части.

Преобразование лифта в лидерство:

Подъемник преобразуется в ведущий по следующим правилам:

1. Высота подъема до 3,6 м умножается на 10

2. Подъем более 3,6 м и менее 6 м возводится в квадрат и умножается на 3,3.

3. Подъем более 6 м умножается на 20.

Примеры земляных работ:

Пример 1:

Ниже приведены уменьшенные уровни последовательных точек на расстоянии 30 м друг от друга на продольном участке поверхности предлагаемой дороги:

Уровень пласта при изменении 0 находится на 1 м ниже естественного уровня поверхности, а затем равномерно повышается с уклоном 1 к 40.Найдите соответствующую глубину вырезки или высоту насыпи.

Решение:

Так как порода поднимается с равномерным уклоном 1 к 40, подъем на 30 м

Уровни строя последующих точек можно получить, прибавив 0,75 м к уровню строя точки, предшествующей ей.

Таким образом, уровни формирования при различных изменениях будут следующими:

Разница между естественным уровнем поверхности и уровнем пласта в любой точке будет определять глубину выемки или высоту насыпи в этой точке.

Получаем:

Пример 2:

Железнодорожная насыпь шириной 10 м с боковыми откосами 2:1. Предполагая, что земля ровная в направлении, поперечном к центральной линии, рассчитайте объем, содержащийся в длине 150 м, центральные высоты с интервалом 30 м составляют 2,5, 3,00, 3,5, 4,0, 3,75 и 2,75 м соответственно.

Решение:

См. рис. 12.2, b= 10 м, s=2

Формула призмы требует нечетного числа крестообразных сечений, но в данном случае они четные.Следовательно, объем последней полосы будет находиться отдельно по трапециевидной формуле, которую нужно прибавить к объему остальных полос, дающих нечетное число крестовин, найденных по призмальной формуле, чтобы получить общий объем.

Пример 3:

Дорожная насыпь шириной 8 м на уровне формации с боковыми откосами 2:1 и средней высотой берега 2 м, построенная со средним уклоном 1 к 30 от изолинии 320 м до изолинии 450 м, найти (i) длину дороги, и (ii) количество земли для насыпи.

Решение:

Пример 4:

Ширина пластового уровня «лицевой выемки» составляет 10 м, а боковые откосы равны 1:1. Поверхность земли имеет равномерный боковой уклон 1 к 6. При глубине выемки по осевым линиям трех секций s 30 м друг от друга составляют 3 м, 4 м и 5 м соответственно, определяют объем земляных работ, связанных с этой длиной резки.

Решение:

См. рис. 12.1 двухуровневая секция b=10м; h=3, 4 ,5 м; с=1; г = 6

Объем призмы по формуле трапеций и поправке на призму = 3529,695 -10,285 = 351941 куб. То же, что найдено выше.

Пример 5:

Ширина при формировании отдельной дороги 12м и боковые откосы 1 в 1 в выемке и 1 в 2 в отсыпке. Первоначальный грунт имеет поперечное падение 1 к 5. Если глубина выемки на осевых линиях двух секций s 50 м друг от друга составляет (1.4 м и 0,8 м соответственно, найти объем вырезки и объем засыпки на этой длине.

Решение:

См. рис. 12.3 двухуровневой секции бокового холма.

(i) Объем резки по трапециевидной формуле:

(ii) Объем заполнения по формуле трапеции,

Факторы, влияющие на угол откоса в карьерах

Рассмотрены проблемы устойчивости откосов карьеров.Критерий мгновенный коэффициент вскрыши предлагается использовать при проектировании откосов карьеров и как показатель контроля на всех стадиях разработки рудного тела. Этот критерий также может быть связан с безопасностью и максимизацией прибыли.

Два подхода к безопасному проектированию откосов, один с точки зрения механики грунта, а другой с точки зрения механики горных пород, описаны и критически сравнены. Обсуждается влияние на устойчивость склонов регионального поля тектонических напряжений.Дается объяснение применения концепции эффективного напряжения Терцаги к проблемам как в почве, так и в горных породах, включая возможные эффекты, когда методы скважинной деформации используются для измерения напряжений в горной породе на месте.

Взаимосвязь между экономичностью работы и углами наклона при открытых горных работах

Основной целью любого промышленного предприятия в условиях свободной экономики является получение прибыли. При добыче полезных ископаемых, где прибыль должна быть получена из расточительного капитала, налагается дополнительное определение мотива прибыли, а именно, что экономическая цель должна заключаться в максимизации общей возможной прибыли.Но поскольку прибыль, отложенная на несколько лет, не так ценна, как прибыль, которую можно получить немедленно, обычно отсроченную прибыль дисконтируют по некоторой процентной ставке, которая отражает ее текущую или текущую стоимость в руках инвестора. Таким образом, при добыче полезных ископаемых логическая цель может быть определена более точно, но она состоит в том, чтобы максимизировать текущую стоимость общей будущей прибыли. С коммерческой точки зрения приведенная стоимость представляет собой рыночную стоимость действующего предприятия. Многие факторы входят в прогноз текущей и будущей прибыли.Они включают объем производства, цену товарного продукта и себестоимость продукции. Текущие прибыли могут быть оценены инженерами по эксплуатации с достаточной точностью; но задачей экономистов и руководства является оценка будущих тенденций на рынках полезных ископаемых и в экономике в целом, а затем вместе с инженерами они могут оценить будущие затраты и прибыльность горнодобывающих операций.

При открытой добыче руды скорость добычи руды, однажды выбранная, остается фактически постоянным фактором, если только не внесено серьезное изменение в структуру капитала рудника.Но одним из факторов, над которым оператор имеет значительную степень контроля, является отношение объема добытой руды к объему извлеченной и отправленной на свалку пустой вскрышной породы, уже определенное как коэффициент вскрыши. Если рудное тело не залегает горизонтально на плоской местности, коэффициент вскрыши зависит, помимо прочего, от глубины. То есть с течением времени и углублением карьера коэффициент вскрыши будет увеличиваться, если общие углы наклона карьера остаются постоянными.

Безопасность откосов карьеров

Из практических наблюдений хорошо известно, что если раскопки производятся в естественном грунте или почвенном материале, то стороны могут быть вертикальными при небольшой глубине.По мере увеличения глубины борта должны быть разбиты, чтобы избежать обрушения: кроме того, если выемка углубляется ниже уровня грунтовых вод и просачивающаяся вода откачивается из выемки, требуется значительное выравнивание откосов. Эти наблюдения предполагают, что существует одна зависимость между углом наклона и глубиной для земли над уровнем грунтовых вод и другая для материала ниже уровня грунтовых вод. Цель исследования устойчивости любого карьера должна состоять в том, чтобы получить кривые показанного типа, которые с первого взгляда показывают экономическую ситуацию и ситуацию с безопасностью для карьера на любой стадии работ.

Еще одно практическое наблюдение, которое, по-видимому, имеет большое значение для устойчивости откосов в карьерах, заключается в сравнении углов откосов в карьере и на отвалах. В одном очень большом карьере безопасный угол откоса, определенный по прошлому опыту, составляет от 23° до 26°, однако, когда тот же каменный материал свободно сбрасывается как отходы, он остается под углом 38°. Необходимо искать причину этого кажущегося парадокса, поскольку он, вероятно, имеет важное значение для всей проблемы безопасности склонов..

Геологические факторы, влияющие на откосы карьера

Выемку большого карьера можно рассматривать как искусственное создание уклона, сравнимого с уклоном естественного горного склона. Следовательно, изучение топографии и формы естественных откосов из аналогичных материалов поблизости поможет инженеру понять поведение откосов в карьере.

Геология материалов карьера должна быть изучена как можно тщательнее.Общая стратиграфия, включая погружение и складчатость пластов, разломы, рисунки трещин и материалы выемок на трещинах, должны регистрироваться как непрерывная операция, начиная с первого исследования рудного тела. Цель должна заключаться в выявлении закономерностей возникновения и направленности этих явлений, что позволит инженерам прогнозировать поведение управляющих геологических структур за выработкой, откосов карьера.

Большое значение имеет степень однородности геологических материалов.Наличие слабых слоев, швов или выемок в более твердых материалах часто является определяющим фактором стабильности. Естественные склоны часто отражают эти особенности. Инженер должен стараться, насколько это возможно, организовать свои операции так, чтобы работать с природой, а не против нее. Постоянной целью инженеров-шахтеров должно быть нахождение простых критериев, таких как показатели скорости бурения или относительной легкости копания, для распознавания таких слабых условий в естественном грунте или горной породе. Значение этих продолжающихся исследований, как неотъемлемой части добычи полезных ископаемых, невозможно переоценить.

Подход к механике грунтов

Науку о механике грунтов можно определить как понимание поведения несостоятельных грунтовых материалов под воздействием напряжений, встречающихся в инженерной практике. Граница между компетентным и некомпетентным материалом плохо определена. Ясно, что такие карьеры, как Нчанга в Северной Родезии, Яллоурн в Австралии и шахты по добыче бурого угля недалеко от Кельна в Западной Германии, почти полностью залегают в «почве». Однако следует задаться вопросом, могут ли сильнотрещиноватые, но прочные материалы, такие как порфиры медных месторождений в западной части У.С.А., можно рассматривать и с точки зрения механики грунтов.

Они могут быть цилиндрическими в случае однородных связных грунтов, таких как однородные глины, плоскими для однородных несвязных грунтов, таких как песок или битая порода, или комбинациями плоскостей и кривых для смешанных материалов, особенно когда предпочтительны плоскости ослабления существуют за склоном. Уклон анализируется с точки зрения сил сопротивления и возмущающих моментов. Коэффициент запаса прочности откоса, то есть наименьшее отношение этих сил или моментов, определяют для наиболее критической потенциальной поверхности разрушения.Наиболее часто используемый метод анализа — «метод срезов». Этот метод представляет собой процедуру расчета предельной нагрузки. В практике проектирования конструкций такой же подход называется расчетом пластической текучести. Вычисленный запас прочности выражается как коэффициент безопасности по нагрузке, в отличие от коэффициента безопасности по напряжению, используемого в традиционном расчете упругости.

Давление жидкости, такое как давление воды в трещинах, не может никак влиять на сопротивление трению, определяемое вторым членом уравнения (6).Это вводит важное понятие «эффективного давления», которое представляет собой разницу между общим давлением, действующим нормально к плоскости разрушения, и давлением жидкости. Если давление жидкости обозначено как u, то уравнение (6) можно переписать.

S = c’ + (σ – u) tan ∅’

= с’ + σ’ тангенс ∅’

, где c’ и ∅ теперь являются параметрами сцепления и трения по отношению к эффективному напряжению, σ’. Можно видеть, что значение u оказывает существенное влияние на S.

Трудности подхода механики грунтов

Основными трудностями подхода механики грунта являются оценка прочности на сдвиг, а также оценка и измерение порового давления воды, необходимого для анализа эффективного напряжения.Эти проблемы решаются следующими способами:

(a) Взаимосвязь между нормальным давлением на плоскости разрушения в лаборатории и в полевых условиях.

(b) Сдвиг по плоскостям соединения.

(c) Однородность материалов на склонах.

(d) Взятие полевых проб для лабораторных испытаний.

(e) Знание давления воды в порах и трещинах.

Подход, основанный на механике грунта, представляет трудности, которых можно было бы ожидать в такой сложной задаче, как при добыче полезных ископаемых открытым способом.Однако ни одна из трудностей не является непреодолимой, и в настоящее время предпринимаются серьезные попытки их преодоления. Основное преимущество подхода механики грунтов состоит в том, что применяемые в настоящее время методы имеют значительный прецедент. Имеются многочисленные опубликованные данные по ретроспективному анализу оползней, имевших место на различных почвенных склонах в естественных и искусственных выемках и насыпях всех видов. фабрично и в этих случаях.

Подход к механике горных пород

Горная механика является относительно новой областью изучения.Это относится к пониманию поведения прочных горных пород под воздействием напряжений, встречающихся в инженерной практике. Подход горной механики к устойчивости откосов в карьерах был принят одной крупной организацией в США, занимающейся добычей медных руд в глубоких карьерах. Материал карьера представляет собой сильно трещиноватые, прочные породы, требующие взрывных работ для выемки грунта.

Подход, принятый Содербергом и Раушем, заключается в следующих строках:

(a) Измерение и изучение региональных напряжений грунта, включая изменения, вызванные выемкой котлована.
(b) Геологическое исследование для определения слабости и их ориентации в материалах, которые будут формировать откосы карьера.
(c) Анализ для определения прочности материалов на сдвиг, особенно в предпочтительных плоскостях ослабления.
(d) Анализ устойчивости откосов, сочетающий влияние региональных напряжений и изменений напряжений, плоскостей структурной слабости и прочности материалов. Результатом этого анализа, вероятно, станет некоторый фактор безопасности, точная природа которого еще не определена.

Таким образом, изменения в поле горизонтальных напряжений за откосами из-за выемки котлована зависят главным образом от геометрии котлована и характера первоначального поля горизонтальных напряжений. В качестве первого подхода эти изменения напряжения можно рассчитать, предполагая, что материал является упругим, и применяя дифференциальные уравнения равновесия напряжений и совместимости деформаций. Это, вероятно, окажется трудным, и более простым подходом было бы изучение проблемы с фотоупругими моделями.В качестве уточнения следует попытаться определить характер напряжения после вырезания ямки для случая, когда имело место некоторое пластическое течение.

Одна из опасностей, которая может возникнуть в результате нарушения исходного поля напряжений, может возникнуть в случае, когда основные компоненты региональных горизонтальных напряжений существенно различаются. В этом случае в материалах за откосом могут образовываться зоны растягивающих напряжений и развиваться касательные напряжения в плоскостях под углом 45° к направлениям главного и малого главных напряжений.Это случай, заслуживающий значительного внимания, но следует тщательно продумать возможность полного снятия напряжения за счет локальной текучести в таких обстоятельствах.

Действие принципа эффективного напряжения можно продемонстрировать с помощью модели, в которой используется цилиндр из пористой породы с центральным отверстием того же типа, что и разрез при измерении напряжения в породе в полевых условиях. Весь каменный цилиндр просто подвергается давлению воды, причем одинаковое давление оказывается на внешнюю и внутреннюю поверхности.

Теперь рассмотрим случай измерения напряжения горных пород, выполненного в природном материале, например, в глубокой шахте. Пусть глубина будет порядка 6000 футов, а давление воды в замкнутых трещинах на задней части забоя будет эквивалентно напору в 5500 футов. Порода трещиноватая, плотная, прочная, но имеет небольшой объем пустот, составляющий 3%. При бурении первой скважины малого диаметра предположим, что она не пересекает трещину в породе, но проходит в пределах 2 футов от такой трещины на расстоянии 30 футов от забоя.

 

 

Исследование трехмерной динамической устойчивости крутого склона карьера при взрывной вибрации | Литосфера

В процессе производства карьера вибрационное воздействие взрывных работ не только угрожает устойчивости откоса, но даже приводит к локальным или масштабным оползневым авариям [1, 2]. В глобальном масштабе с 1967 по 1979 год на шахте Daye Iron Mine произошло 25 оползней из-за воздействия взрывной вибрации, а общее количество оползней достигло 1.2303 млн м 3 . Среди них самый крупный единовременный оползень составил 876 000  м 3 [3]. В 1974 г. на железном руднике Наньфэнь произошла оползневая катастрофа, и общее количество оползней достигло 6500  м 3 [4]. В ноябре 1980 года на известняковом руднике Багуаньхэ был произведен горизонтальный взрыв 3 тонн 10 скважин на высоте 1388 м, что привело к оползню площадью 26 000 м 3 . Позже, в июне 1981 г., в западной части забоя был произведен взрыв каверны (общий заряд 1200 т), и крупномасштабная оползневая катастрофа 4 балла.произошло 16 млн м 3 [5]. Эти оползневые бедствия привели к большим жертвам и материальному ущербу [6, 7]. Под воздействием высокой температуры и высокого давления, создаваемых ударными волнами и взрывными воздушными волнами, горная масса испытывает неупругие эффекты, такие как дробление и растрескивание, и образуется зона разрушения. Кроме того, взрывная вибрация нарушила целостность массива горных пород, что привело к потере устойчивости прилегающих откосов и возникновению оползневых катастроф [8]. Поэтому для карьера Цзяньшаньского фосфорного рудника необходимо разработать технологию взрывных и вибрационных взрывных работ, которые смогут обеспечить сохранность горных откосов и дать ориентиры для последующих горно-взрывных работ [9, 10].

В связи с увеличением спроса на добычу породы взрывными работами в шахтах многие ученые провели углубленные исследования в области теоретического анализа, полевых испытаний и численного моделирования [11, 12]. Гуо и др. проанализирована реакция разных типов откосов на взрывные вибрации [13]. Чжан и др. методом полевых испытаний взрывной вибрации проведено экспериментальное исследование закона распространения взрывной вибрации под действием высотных факторов [14].Wang предложил расчетную формулу для динамического коэффициента устойчивости во времени залегания крутых откосов горных пород, вызванных подземными взрывными работами, для обычных крутых залегающих откосов в инженерном деле [15]. Нараян и др. предложили новую технологию управляемых взрывных работ для неустойчивых откосов автомобильных дорог, которая эффективно улучшила устойчивость откосов после взрывных работ [16]. Ву и др. оценивали устойчивость высоких и крутых склонов, вызванных повторными взрывными работами в зоне разлома, комбинируя тесты на вибростенде, теорию предельного равновесия и метод наименьших квадратов [17].На основе результатов предыдущих исследований Дэн и Чен всесторонне обсудили технологию взрывных работ и контроля устойчивости сверхвысоких и крутых скальных откосов в гидроэнергетических проектах Китая, а также обсудили ход исследований и ограничения [18]. С другой стороны, Ма и соавт. изучали ослабление устойчивости откосов при двойном воздействии дождевой инфильтрации и взрывной вибрации [19]. Однако эти методы только проводят эксперименты и теоретический анализ устойчивости откоса после взрывных работ, не имеют эффективной проверки и ограничены.

В последние годы быстро развиваются компьютерные технологии, и технологии численного моделирования постепенно стали широко применяться при расчете устойчивости откосов горных пород при взрывных колебаниях [20, 21]. Среди них была проведена серия проверочных исследований численного моделирования в процессе взрывных работ на шахте. Се и др. использовали программное обеспечение SLIDE для моделирования фактической модели откоса карьера и предложили критерий устойчивости откоса, основанный на коэффициенте безопасности [22].Гуи и др. провели численное моделирование с учетом геологических характеристик участка с помощью метода конечных разностей и пришли к выводу, что распространение взрывной волны в свободном поле в значительной степени определяется геологическими условиями участка [23]. Цзян и др. использовали динамический метод конечных элементов для анализа характеристик взрывной нагрузки и создали трехмерные численные модели карьеров и подземных рудников [24]. Чен и др.использовали модель повреждения при растяжении и сжатии для моделирования всего процесса взрывных работ и экскавации типичного откоса коренных пород, посредством анализа параметров была обеспечена устойчивость откоса под действием взрывной нагрузки [25]. Ли и др. использовали комплексный метод исследования, сочетающий теоретический анализ, полевые испытания и численное моделирование, чтобы разработать совместную технологию взрывных работ для высоких и крутых склонов и подземных тоннелей [26].

Таким образом, вышеуказанные методы не проводили систематического исследования и анализа прилегающих крутых откосов горных пород после вибрационно-взрывных работ.Помимо величины ударной волны, создаваемой взрывной вибрацией, оценка устойчивости откосов всегда была сложной задачей. Кроме того, для прилегающих скальных откосов технология крупногабаритных взрывных работ имеет определенные ограничения, которые серьезно нарушат устойчивость откоса. Для решения этих задач была предложена малоапертурная ударопоглощающая технология взрывных работ с диагональной линией поскважинного инициирования, позволяющая значительно повысить эффективность производства.Кроме того, на основе инженерно-геологических исследований, полевых взрывных испытаний, мониторинга вибрации при взрывных работах, технологии численного моделирования и теоретического анализа систематически изучалась трехмерная динамическая устойчивость прилегающих высоких откосов. Среди них, путем создания четырех численных моделей геомеханики откоса, были изучены собственная частота откоса, характеристики демпфирования и распределение ускорения динамического отклика откоса при взрывных вибрациях соответственно.В сочетании с 8-градусной сейсмической силой волны Ei Centro на склоне это показывает, что высокий склон возле фосфатного рудника Цзяньшань сохраняет общую устойчивость под действием взрывной вибрационной разгрузки или сейсмических волн. Наше исследование может предоставить теоретическое руководство и техническую поддержку для анализа устойчивости высоких откосов карьера при взрывной вибрации.

Калькулятор воды | HLM Вода

Компания HLM Water Trucking с гордостью предлагает доставку воды для резервуаров или бассейнов.Чтобы рассчитать, сколько воды вам понадобится в зависимости от объема вашего аквариума, мы предоставили вам калькулятор воды для вашего удобства.

Хотя измерение глубины бассейна может показаться несложным, разные размеры бассейнов требуют множества вычислений и их сложения. Чтобы узнать, как выполнить эти расчеты, ознакомьтесь с приведенной ниже подробной информацией.

Для расчета вместимости необходимо учитывать объем и площадь поверхности бассейна или спа. Информация на этой странице поможет вам рассчитать размер и вместимость бассейна, который вы хотите заполнить.Первый шаг, который вам нужно сделать, это рассчитать площадь бассейна в квадратных футах. Это поможет вам определить галлоны, максимальную вместимость людей и другую информацию о бассейне.

Геометрические формулы

Используя эти геометрические формулы, вы сможете рассчитать размер вашего бассейна. Ниже приведены основные формулы и расчеты для определения площади поверхности:

A Площадь
L Длина
W Ширина
H Высота
r Радиус
d Диаметр
Pi 3.14 константа
Площадь квадрата или прямоугольника: A = L x W
Площадь прямоугольного треугольника: A = (L x W)/2
Площадь круга: A = Pi x r x r

Расчет объема

Включение глубины бассейна в площадь поверхности определяет кубический объем. Для точных расчетов рекомендуется разделить бассейн на различные зоны в зависимости от глубины.

Бассейны постоянной глубины: квадратные или прямоугольные

Длина x ширина x глубина x 7,5 = объем (в галлонах)
Чтобы получить площадь поверхности бассейна, вам нужно умножить длину и ширину.Затем, умножив эту площадь на глубину, вы получите объем в кубических футах. Поскольку в каждом кубическом футе содержится 7,5 галлона, умножьте кубический фут бассейна на 7,5, чтобы определить объем бассейна, указанный в галлонах.

Бассейны переменной глубины: квадратные и прямоугольные

Длина x ширина x средняя глубина x 7,5 = объем (в галлонах)
Чтобы получить площадь поверхности бассейна, вам нужно умножить длину и ширину. Затем, умножив эту площадь на глубину, вы получите объем в кубических футах.Поскольку в каждом кубическом футе содержится 7,5 галлона, умножьте кубический фут бассейна на 7,5, чтобы определить объем бассейна (выраженный в галлонах). Измерьте длину, ширину и среднюю глубину бассейна, округлив каждое измерение до ближайшего фута или процента от одного фута. Один дюйм равен 0,0833 фута. Поэтому умножьте количество дюймов в ваших измерениях на 0,0833, чтобы получить соответствующий процент от одного фута.
Пример: 25 футов, 9 дюймов = 25 футов + (9 дюймов x 0,0833)
= 25 + 0.75
= 25,75 футов

Если мелкая часть составляет 3 фута, а глубокая — 9 футов, а наклон дна бассейна плавный и ровный, то средняя глубина составляет 6 футов. Средняя глубина = (Глубина на мелководье + Глубина на глубоком конце) / 2 Средняя глубина = (3 + 9) / 2 = 6 футов.

Если большая часть бассейна составляет всего 3 или 4 фута, а небольшая площадь опускается до 10 футов, у вас будет другая средняя глубина. В этом случае может возникнуть необходимость разделить бассейн на две отдельные части.Сначала измерьте длину, ширину и среднюю глубину неглубокого участка. Затем используйте те же измерения для более глубокой секции. Наконец, рассчитайте объем неглубокой части и добавьте его к объему, рассчитанному для более глубокой части.

Примите дополнительные меры предосторожности, чтобы убедиться, что вы используете фактическую глубину воды в своих расчетах (а не глубину контейнера).

Например, джакузи, изображенная на рис. 2, имеет глубину 4 фута, но вода заполнена только до 3 футов. Использование 4 футов в этом расчете приведет к тому, что объем будет на 33 процента больше, чем фактическое количество воды.Это может привести к серьезным ошибкам, например, при добавлении химических веществ, которые вводятся в зависимости от рассматриваемого объема воды. Может быть время, когда вы захотите узнать потенциальный объем, если он будет заполнен до краев. Тогда, конечно, вы бы использовали фактическое измерение глубины (или средней глубины). В примере это было 4 фута.

Длина x ширина x средняя глубина x 7,5 = объем (в галлонах)
25,75 футов x 10 футов x 6 футов x 7,5 = 11 587,5 галлонов

Круглые бассейны

Формула: 3.14 x квадрат радиуса x средняя глубина x 7,5 = объем (в галлонах)

Число 3,14 относится к числу пи, которое является математической константой. Радиус равен половине диаметра. Измерьте расстояние в самой широкой части круга и разделите его пополам, чтобы получить радиус. В квадрате значит быть умноженным сам на себя, поэтому вы будете умножать радиус сам на себя. Например, если вы измеряете радиус как 5 футов, умножьте 5 футов на 5 футов, чтобы получить 25 футов.

Используйте джакузи, чтобы вычислить объем круглого контейнера.Сначала мы сделаем эту сложную часть. Диаметр джакузи составляет 10 футов. Половина этого составляет 5 футов. Квадрат (умноженный сам на себя) означает, что 5 футов умножить на 5 футов равно 25 квадратных футов. Зная это, вы можете вернуться к формуле: 3,14 x квадрат радиуса x средняя глубина x 7,5 = объем (в галлонах)

3,14 x 25 футов x 3 фута x 7,5 = 1766,25 галлона

Если вы измеряете вместимость круглого спа, вам необходимо выполнить следующие действия. Сначала вам нужно будет рассчитать две или три площади внутри джакузи, а затем сложить их вместе, чтобы получить общий объем.Поскольку сиденья в джакузи создают разные уровни, вы можете рассматривать эту область как два отдельных объема — объем над сиденьями и объем под ними.

Почки или неправильной формы

Емкость неправильных форм может быть измерена двумя различными методами. Первый использует комбинацию меньших, правильных форм в джакузи. Эти различные площади будут измерены ранее указанными расчетами для каждой квадратной, прямоугольной или круглой площади. Затем вы добавите эти тома, чтобы найти общую емкость.

0,45 x (A+B) x длина x средняя глубина x 7,5 = объем (в галлонах)

Сумма измерения A плюс измерение B, умноженное на 0,45, умноженное на длину, дает площадь поверхности формы почки. (А + В = 18 футов). С остальными расчетами вы уже знакомы. Попробуйте рассчитать объем следующим образом: 0,45 x (A+B) x длина x средняя глубина x 7,5 = объем (в галлонах) 0,45 x 18 футов x 25 футов x 5 футов x 7,5 = 7593,75 галлона

Калькулятор объема бака

Естественные уклоны и выемки: механизмы движения и разрушения

Движения перед разрушением включают все движения, которые происходят до первого разрушения.Они могут быть результатом сочетания явлений: упругопластических деформаций, связанных с изменением действующих напряжений; вязкие деформации; деформации и смещения, связанные с прогрессирующим отказом.

Ползучесть на стадии перед обрушением

Свидетельства ползучести склонов неустойчивой устойчивости на стадии перед обрушением существуют в мягких глинах (Eden, 1977; Tavenas, 1984; Moller et al. ., 1989; Ottosson & Йоханссон, 1995; Демерс и др. ., 1999), но также и в жестких глинах и горных породах, как описано Терзаги (1950), Немчок и др. . (1972) и других авторов (см. Varnes, 1978).

Деформации карьера Санта-Барбара в Италии (D’Elia, 1984; D’Elia, 1991; D’Elia et al. ., 1998) представляют собой еще одно интересное наблюдение ползучести в сильно трещиноватой и сдвинутой породе. глинистый сланец, «Argille Scagliose». Раскопки начались в 1978 г. и закончились в 1991 г. с обвалом на высоте выемки более 200 м.На основании измерений порового давления и других соображений Д’Элиа (1991) пришел к выводу, что поведение во время выемки грунта было по существу дренированным. Когда выемка достигла высоты 50 м и, следовательно, при относительно низком уровне напряжения сдвига, земляные работы были остановлены более чем на год. Как видно на рис. 43, скорость осадки контрольных точек, расположенных вверх от кромки реза, со временем уменьшалась с 0,2 мм/д до 0,013 мм/д в зависимости, очень похожей на зависимость скорости осевой деформации от времени. полученные в результате лабораторных испытаний на ползучесть, проведенных на том же материале (рис.5(б)). Также стоит отметить, что из-за пластичного поведения Argille Scagliose эти деформации нельзя отнести к прогрессирующему разрушению.

Рис. 43. Карьер Санта-Барбара: Argille Scagliose. Скорость осадки в зависимости от времени для двух контрольных точек вверх от кромки реза высотой 50 м в условиях практически постоянных действующих напряжений (по D’Elia, 1991)

При приближении к разрушению, наблюдаемому в лаборатории (рис. 4, испытания D, F и G) скорость деформации постепенно увеличивается.Как видно из рис. 44, такое поведение наблюдалось in situ в различных материалах.

Рис. 44. Движения перед разрушением в различных геоматериалах

Еще одной характеристикой движений ползучести перед разрушением является то, что их скорость меняется в зависимости от сезона. Согласно вязким моделям, по мере приближения траектории напряжения к кривой предельного состояния (или к огибающей максимальной прочности) грунта деформации ползучести развиваются с возрастающими скоростями деформации, как показано на рис. 45. Как и в случае с сезонными вариациями При поровом давлении условия эффективного напряжения колеблются между такими пределами, как HW, когда поровое давление высокое, и LW, когда поровое давление низкое, скорости ползучести соответственно изменяются от высоких значений (при HW) до меньших значений (при LW).Такие изменения наблюдались на склонах в глинах восточной Канады Mitchell & Eden (1972); скорость ползучести, наблюдаемая в весенний сезон, когда уровень грунтовых вод находится на более высоком уровне, была в 8–33 раза выше, чем средняя скорость ползучести, измеренная за трехлетний период.

Прогрессирующее разрушение

Условиями, необходимыми для развития прогрессирующего разрушения, являются:

  1. хрупкость грунта

  2. неравномерность в распределении касательных напряжений

  3. грунт

  4. граничные условия, при которых могут развиваться деформации, превышающие деформацию при разрушении.

Хрупкость свойственна большинству естественных почв в их переконсолидированном диапазоне и слабым горным породам; кроме того, из-за геометрии проблемы касательные напряжения, как правило, неравномерны по склону и, в частности, вдоль потенциальной поверхности разрушения. В результате прогрессирующий отказ играет важную роль в предотказных явлениях. Механизмы прогрессирующей недостаточности были определены Terzaghi и Peck (1948) и Taylor (1948). Однако только в 1960-х годах они были четко поняты и обсуждены в контексте переуплотненных глин и глинистых сланцев (Skempton, 1964; Bjerrum, 1967; Bishop, 1967).Они кратко изложены ниже.

Если напряжения сдвига локально достигают максимальной прочности материала на сдвиг, происходит локальное разрушение. Если грунт проявляет некоторое размягчающее напряжение, разрушенные элементы грунта будут поддерживать уменьшающееся напряжение сдвига по мере увеличения напряжения. Часть напряжения сдвига, которая больше не поддерживается разрушенными элементами, затем передается соседним элементам грунта, которые, в свою очередь, могут разрушиться. Процесс, который может сопровождаться локальными колебаниями содержания воды, продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие между касательными напряжениями и деформациями.При этом вдоль потенциальной поверхности разрушения часть ее может превышать пик, возможно, некоторые элементы имеют большую деформацию или остаточную прочность, тогда как другая часть потенциальной поверхности не достигает пика. Если такое равновесие не может быть достигнуто, процесс будет продолжаться до тех пор, пока условия разрушения не распространятся по всей поверхности разрушения.

Даже если кажется, что в данный момент существует некоторое равновесие, его можно изменить, и процесс постепенного отказа может возобновиться или продолжиться.Основными факторами, приводящими к этой ситуации, являются:

  1. изменение геометрии проблемы и касательных напряжений (например, эрозия на подошве или нагрузка в верхней части склона)

  2. снижение нормального эффективного напряжения

  3. снижение параметров прочности (например, снижение диапазона пиковой прочности из-за ползучести, усталости или атмосферных воздействий).

Бьеррум (1967) особенно подчеркивал важность связей и выветривания, а также возможного высвобождения накопленной энергии в процессе постепенного разрушения.

Хрупкость, являющаяся основным фактором развития прогрессирующего разрушения, характеризуется индексом хрупкости I B следующим образом (Bishop, 1967): IB=τp−τrτp,%

(7)

где τ p и τ r — пиковая и остаточная прочности, определенные при одном и том же эффективном нормальном напряжении.Однако, как указали Vaughan & Hamza (1977) и Chandler (1984), одного показателя хрупкости недостаточно для характеристики склонности грунта к прогрессирующему разрушению; скорость, с которой прочность снижается от пиковой прочности до предельной прочности, также важна. Д’Элия и др. . (1998) предлагают обобщенный показатель хрупкости, I GB , определяемый следующим образом: IGB=τp−τmobτp,%

(8)

, где τ mob представляет собой мобилизованное напряжение сдвига при рассматриваемой деформации или смещении.Таким образом, I GB изменяется в зависимости от деформации или смещения от 0 в пике до значения, равного I B при больших смещениях (рис. 46). Кроме того, в контексте склонов I GB должны быть связаны с траекториями напряжений, которые являются репрезентативными для тех, которым следуют на месте , и, таким образом, не должны рассматриваться как фундаментальная характеристика грунта. С этим расширенным определением не только переуплотненные глины, глинистые сланцы, чувствительные глины, остаточные почвы и лёссы могут казаться хрупкими, но и несвязные почвы, такие как рыхлые пески в недренированных условиях (как предложено Sladen et al ., 1985).

Рис. 46. Хрупкость грунтов

Процесс прогрессирующего разрушения подтвержден прямыми полевыми наблюдениями, в частности Берландом и др. . (1977), которые наблюдали распространение полосы горизонтального сдвига вблизи основания выемки в переуплотненной оксфордской глине, и Cooper et al . (1998), которые довели до провала хорошо оборудованный экспериментальный разрез, увеличив поровое давление внутри склона. Развитие поверхности разрушения в этом последнем случае описано в следующих параграфах.

Разрез Селборн показан на рис. 47. Это откос высотой 9 м, разрез 2:1 в переуплотненной глине Голт. Приборы, результаты исследований и интерпретации были представлены в статьях Muir Wood et al . (1995), Cooper (1996) и Cooper и др. . (1998), а также на компакт-диске (Bromhead и др. ., 1998). На рис. 47 показаны некоторые из установленных инклинометров и зона питания, в которой было увеличено поровое давление. Авария произошла 16 июля 1989 года (196-й день по шкале времени, используемой Купером и др. )., 1998) вдоль поверхности разрушения (пунктирная линия), показанной на рисунке и соответствующей наблюдениям вдоль центральной линии массы сдвига.

Первые показания были сняты вскоре после окончания раскопок, примерно на -400 день. На рис. 48 показаны профили бокового смещения инклинометров И-04, И-06 и И-08 в выбранные моменты времени. Эти результаты, а также наблюдения, сообщенные Купером и его сотрудниками, дают интересные указания на развитие прогрессирующего разрушения:

  1. Все инклинометры показывают прогрессирующую деформацию массива грунта с возникновением локального сдвига в какое-то время.Это совершенно ясно для инклинометра I.06, который показывает непрерывные деформации на 88-й день (показание С на рис. 48(б)), начало локализации смещения на 175-й день (показание D) и четкую локализацию на 186-й день (показание Е).

  2. Вскоре после раскопок у основания выемки появился локальный сдвиг, тогда как общий коэффициент запаса прочности был выше 1,26. Как показано на рис. 48(с), локализация была очевидна уже на -171 день по инклинометру I.08 на глубине около 2 м.Рис. 49 (а) показывает часть конечной поверхности скольжения, на которой отказ уже был достигнут в то время.

  3. На момент чтения С (88–96 дни) профиль в I.06 непрерывен, тогда как в I.04 и I.08 локализации наблюдались на глубине около 2 м. На рис. 49(b) показаны локализации в верхней и нижней частях конечной поверхности скольжения.

  4. Во время чтения D (175 день) локализация была различима во всех инклинометрах, кроме инклинометра I.05 (рис. 49(в)). Согласно Cooper и др. . (1998), глобальный коэффициент безопасности в то время был близок к 1,04.

  5. Последнее показание (показание Е на 186-й день) показывает локализацию по всей поверхности скольжения, а разрушение произошло через 10 дней (рис. 49(г)). На рис. 48а (I.04) также видно, что развивается еще одна поверхность скольжения, примерно на 5 м ниже первой (рис. 49(d)).

Насколько известно автору, это первый случай, когда при раскопках наблюдается развитие прогрессирующего разрушения вплоть до генерализованного разрушения.Это важный шаг вперед. Однако из-за сложности задействованных процессов полное понимание прогрессирующего отказа можно получить только при репрезентативном численном моделировании.

Поттс и др. . (1997) изучали отсроченное разрушение выемок в переуплотненной лондонской глине, используя модель грунта, ранее использованную Поттсом и др. . (1990). Это упруго-пластическая модель, в которой разупрочняющее поведение объясняется тем, что угол трения ϕ’ и эффективное сцепление c ‘ могут изменяться в зависимости от инварианта девиаторной пластической деформации εDp, как показано на рис.50. Инвариант девиаторной пластической деформации определяется как: (εDp)2=2[(ε1p−ε2p)2+(ε2p−ε3p)2+(ε3p−ε1p)2]/3

(9)

Рис. 50 , Изменение угла сопротивления сдвигу, ϕ ‘, и точки пересечения сцепления, c ‘, с инвариантом девиаторной пластической деформации,

εDp, используемым Поттсом и др. . (1997) На рис. 50 ϕ′ p и c p – параметры пиковой прочности, а ϕ′ r и c r – параметры остаточной прочности.Для лондонской глины Potts и др. . (1997) считали ϕ′ p = 20°, c p = 7 кПа, ϕ′ r = 13°, c r = 2 кПа, а пиковая прочность преобладала до 2 кПа. Значения εDp, равные 5%, и остаточная прочность, преобладающие для значений εDp, превышающих 20%. Рисунки 51 и 52 относятся к выемке высотой 10 м и выемке 3:1, выработанной за три месяца в глинистой залежи с начальным коэффициентом давления грунта в состоянии покоя, К 0 = 1·5.На рис. 51 показаны контуры девиаторной пластической деформации εDp для значений 5 % и 20 %, при которых начинается и заканчивается деформационное разупрочнение. Они свидетельствуют о распространении практически горизонтальной зоны сдвига чуть ниже подошвы склона. Через девять лет после земляных работ поверхность разрушения находится только ниже склона (рис. 51(а)), но через 14,5 лет после земляных работ (рис. 51(б)), непосредственно перед обрушением, поверхность разрушения полностью определяется. Развитие поверхности разрушения, полученное Potts и др. .(1997), кажется, хорошо соответствует полевым наблюдениям, сделанным Бьеррумом (1967), Джеймсом (1970), Берландом и др. . (1977) и Cooper и др. . (1998). В частности, Поттс и др. предсказывают развитие второй, почти горизонтальной поверхности разрушения, наблюдаемой в Селборне при приближении к коллапсу (рис. 49(d)). (1997), когда K 0 равно или больше 2,0

поверхностное всасывание 10 кПа: (а) через 9 лет после земляных работ; (б) 14,5 лет после раскопок, непосредственно перед обрушением.Контуры накопленной девиаторной пластической деформации,

εDp (по Potts et al ., 1997). Деформационное разупрочнение начинается при εDp=5%; он завершается при εDp=20% (см. рис. 50)

Рис. 52. Конечно-элементный анализ выемки, уклон 3:1, высота 10 м, K 0 1,5, поверхностное всасывание 10 кПа: (a ) после раскопок; (б) 9 лет после раскопок; (в) 14,5 лет после раскопок, непосредственно перед обрушением. Заштрихованные области показывают зоны, в которых уровень напряжения сдвига превышает 0,99 (по Ковачевичу, 1994 г.) или практически достигнуто, в котором произошел локальный отказ.В конце раскопок (рис. 52(а)) локальный обвал произошел только ниже дна выемки, но непосредственно перед обрушением, через 14,5 лет после раскопок (рис. 52(с)), локальный обрушение вглубь уклон произошел в значительной части почвенного массива.

На рис. 53 представлены данные, аналогичные представленным на рис. 52, но для наклона 4:1, который, согласно численной модели и рассмотренным входным параметрам, остается стабильным в долгосрочной перспективе. Видно, что даже на этом устойчивом склоне на большей части склона достигнуто локальное разрушение.

Рис. 53. Конечно-элементный анализ котлована, склон 4:1, высота 10 м, в лондонской глине. Заштрихованная область показывает зоны, в которых уровень напряжения сдвига превышает 0,99 (согласно Kovacevic, 1999, личное сообщение)

Численная работа, выполненная Dunlop & Duncan (1970), Lo & Lee (1973), Deschamps & Leonards ( 1992) и Potts и др. . (1997) указывает на сильное влияние условий начального напряжения ( K 0 ) на зону местного разрушения (зону ослабления), развивающуюся в разрезах.В то время как в сильно переуплотненных глинах (скажем, К 0 > 1·0) он всегда включает подошву склона (что подтверждается полевыми наблюдениями: De Beer, 1969; Burland et al. ., 1977; Cooper ). et al. ., 1998), в ряде случаев она могла быть приурочена ниже гребня склона в почти нормально сцементированных или слегка переуплотненных глинах (скажем, К 0 < 1·0).

Полевые признаки ослабления почвы

Как указывалось ранее (рис.53), значительная часть склона могла достичь локального уровня без или до возникновения общего разрушения. Достижение пика означает разрушение большинства геоматериалов и, следовательно, снижение прочности (Leroueil & Vaughan, 1990). Таким образом, это должно наблюдаться на естественных склонах с нестабильной устойчивостью, что было подтверждено несколькими недавними полевыми исследованиями. Соответствующие зоны будут описаны здесь как ослабленные зоны.

Маскинонге

Несколько первых оползней произошло в период 1990–1992 годов вдоль левого берега реки Маскинонге, недалеко от деревни Маскинонге и в ней, примерно в 90 км к северо-востоку от Монреаля, Квебек (рис.54). Река Маскинонге здесь протекает в верхней части очень однородной залежи чувствительной глины мощностью 60–70 м. Высота берегов около 11 м; геометрия левого берега практически одинакова на всем участке реки, показанном на рис. 54.

Демерс и др. . (1999) подробно исследовали оползень, произошедший в августе 1990 г. (рис. 54). Верхняя часть залежи состоит из 2,7 м слоистого алевритового песка с алевритовыми и глинистыми прослоями. Ниже этой толщи залегает однородная залежь мягкой или твердой серой и пластичной алевритистой глины.Коэффициент переуплотнения составляет около 1,35 по всей залежи.

Профили лопасти и пьезоконуса, полученные в кратере оползня, позволили определить поверхность разрушения, как показано на рис. 55.

Рис. 55. Разрезы до и после второй стадии оползня 1990 г. (из Демерса и др. ., 1999)

Пьезоконусом исследованы два участка перпендикулярно реке и на расстоянии от оползня 10 м для участка А и 50 м для участка Б.Эти участки находились в районах, которые были устойчивыми, но, вероятно, с низким коэффициентом безопасности, на что указывают близлежащие провалы и деформации дорожного покрытия на гребне склона. Аналогичные результаты были получены на обоих участках. Данные, полученные в разрезе А, показаны на рис. 56. Видно, что:

  1. Профиль CPTU7 подтверждает однородность неповрежденного глинистого месторождения, при этом верхнее сопротивление и поровое давление увеличиваются линейно с глубиной.

  2. Профили CPTU12, 9 и 8 имеют неровности.Отличие от эталонного профиля q T , также показанного затененными зонами на рис. склон.

  3. Разница в сопротивлении наконечника также показана в виде заштрихованных зон на поперечном сечении, показанном на рис. 56(а). Можно видеть, что ослабление не локализовано, а распространено на всю толщу глины вблизи склона, аналогично численным результатам, показанным на рис.53.

  4. Поверхность разрушения, наблюдаемая в близлежащем оползне (рис. 55), находится внутри ослабленной зоны (рис. 56 (а)).

Рис. 56. Профили CPTU в разрезе А, вблизи оползня Маскинонге 1990 г., GS-поверхность грунта (из Demers et al. ., 1999)

Стоит отметить, что профиль пьезоконуса, полученный вне зоны там, где наблюдались деформации дорожного покрытия, не было обнаружено ослабленной зоны, что указывает на то, что ослабление связано с такими явлениями, как ползучесть и прогрессирующее разрушение.

Другие случаи в восточной Канаде

Delisle & Leroueil (2000) сообщают о нескольких других участках в провинции Квебек, где с помощью пьезоконуса было обнаружено некоторое ослабление чувствительной глины, образующей склон (которое раньше не разрушалось). Пример Ла Бэ показан на рис. 57. Месторождение состоит из очень плотной глины и ила, но с индексом ликвидности лишь немногим меньше 1,0. Видно, что профиль пьезоконуса, установленный в 32 м за гребнем, является правильным, слегка увеличиваясь с глубиной, а полученные ближе к склону — очень неравномерны и имеют меньшие их верхняя часть.Наблюдается явное ослабление почвенной массы.

Демерс и др. . (1999) и Delisle & Leroueil (2000) сравнили образцы глины, взятые в неповрежденных и ослабленных зонах на нескольких изученных участках. Общий вывод состоит в том, что в ослабленных зонах больше трещин и глина несколько менее микроструктурирована. Однако был сделан вывод, что снижение сопротивления наконечника и порового давления, наблюдаемое с пьезоконусом в ослабленных зонах, в основном отражает наличие трещин.

Кьети

Тотани и др. . (1997) представляют результаты исследования, проведенного в Кьети, центральная Италия. Поперечный разрез склона высотой около 30 м показан на рис. 58. Можно выделить три различных слоя грунта: насыпной материал максимальной мощностью 10 м ниже гребня склона; светло-коричневая глина; и серая глина. Глина имеет среднюю пластичность и считается сильно переуплотненной, но с небольшой хрупкостью, при этом предел остаточной прочности лишь немного ниже предела максимальной прочности.

Было получено несколько профилей дилатометрии (DMT) и конического проникновения (CPT). Результаты, полученные в интересующей зоне, показаны на рис. 58. За пределами зоны, обозначенной на рисунке как «слабая», сопротивление наконечника, q c , регулярно увеличивается с глубиной, а профили индекса горизонтального напряжения полученные из дилатометрических испытаний, K D , являются регулярными. С другой стороны, в пределах «слабой» зоны профили q c и K D очень неравномерны, их значения меньше, чем соответствующие значения в окружающей почве.Тотани и др. . (1997) не имеют четкого объяснения этому ослаблению, но сделанные наблюдения очень похожи на наблюдения, сделанные на ранее упомянутых участках в Квебеке, что может указывать на то, что склон Кьети также деструктурирован из-за явлений ползучести и прогрессирующего разрушения.

Признаки нестабильности перед основными оползнями

Существуют и другие признаки того, что что-то может произойти со склонами до первого отказа.

В связи с двумя глубинными оползнями, которые произошли в Гонконге после прохождения тайфуна Хелен в августе 1995 года, Кирк и др. .(1997) очень подробно исследовали поверхность скольжения и близкие к ней трещины. Вовлеченные материалы представляли собой частично выветрелые породы, состоящие преимущественно из мелкозернистого пеплового туфа. Наблюдения, сделанные Кирком и др. . (1997) показали сложное выполнение трещин с чередованием каолина различного состава и тодорокита. Это было расценено как указание на то, что фактическое открытие суставов является результатом последовательности небольших движений, которые произошли в разное время до основного скольжения.Malone (1998, личное сообщение) указывает, что чередование каолинит/тодорокит наблюдалось и задокументировано на двух других участках. Кроме того, Мэлоун (1998) проанализировал подробные отчеты о крупных обрушениях сапролитов изверженных пород в Гонконге и обнаружил доказательства движений, предшествующих основному обрушению, в девяти из двенадцати исследованных случаев оползней большого объема (объемом равным или превышающим 1500 м 3 ). ).

Terzaghi (1950) также упоминает оползень Гольдау, «который застал жителей деревни врасплох, но лошади и крупный рогатый скот стали беспокойными за несколько часов до оползня, и пчелы покинули свои ульи».Тавенас и др. . (1971) сообщают об аналогичных фактах в отношении оползня Сен-Жан-Вианне, который произошел в чрезвычайно чувствительных глинах и привел к гибели 31 человека. По свидетельствам свидетелей, в часы, предшествовавшие оползню, собаки сильно нервничали, как во время грозы, а коровы, хотя обычно послушные, отказывались идти на свои обычные пастбища, которые через несколько часов были полностью смыты оползнем.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.