Главная Коллекция "Revolution" Геология, гидрология и геодезия Оценка устойчивости откосов уступов карьеров

Оценка устойчивости откосов уступов карьеров

Оценка состояния уступа карьера. Использование данных о физико-механических свойствах пород, инженерно-геологических условий и маркшейдерских наблюдений за сдвижением реперов профильных линий, заложенных на рассматриваемом участке откосов карьера.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 03.12.2013
Размер файла 312,7 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

18

15

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект
По дисциплине: Геомеханика
Оценка устойчивости откосов уступов карьеров

Аннотация

карьер откос порода геологический

Данный проект посвящён оценке устойчивости уступа карьера на основе данных о физико-механических свойствах пород, инженерно-геологических условий и маркшейдерских наблюдений за сдвижением реперов профильных линий, заложенных на рассматриваемом участке уступа карьера.

Проект включает три этапа:

1. Обработка результатов наблюдений по профильной линии и построение потенциальной поверхности скольжения.

2. оценка устойчивости откосов уступа методом круглоцилиндрической поверхности путем алгебраического сложения сдвигающих и удерживающих сил, используя потенциальную поверхность скольжения, которую определили по результатам наблюдений по профильной линии.

3. оценка устойчивости откосов тем же методом, используя потенциальную поверхность скольжения, полученную расчетным способом.

Результаты наблюдений за сдвижением откоса

1. Породы - суглинок плотный.

2. объемная масса .

3. Сцепление .

4. Угол внутреннего трения .

5. Данные измерений:

№ Реп

Высотные отметки, м

Расстояние от опорного репера, м

Н0

НN

D0

DN

1

252,492

252,492

28,703

28,703

2

252,501

252,245

37,837

37,944

3

252,664

248,414

49,266

51,723

4

252,474

246,345

59,742

62,811

5

252,522

245,404

69,518

73,314

6

239,232

232,551

76,731

83,845

7

220,099

217,641

86,916

99,493

8

205,467

210,967

96,592

108,855

9

204,757

205,807

107,168

112,552

10

204,520

205,148

116,519

117,756

11

204,497

204,497

125,382

125,382

Расчетная часть проекта.

Расчет необходимо начать с построения модели уступа карьера и поверхности скольжения по эмпирическим данным. Построение выполнено средствами AutoCAD и представлено в приложениях.

Для построения были рассчитаны следующие параметры:

1. вертикальные смещения по формуле

,

где H - высотная отметка.

2. горизонтальные смещения по формуле

,

где D - расстояние от опорного репера до данного рабочего.

3. горизонтальные деформации по формуле

,

где d - горизонтальные проекции интервала.

4. глубина вертикальной плоскости отрыва CD по формуле

,

где - угол трения, - сцепление в массиве, - удельный вес породы.

5. ширина призмы возможного обрушения по формуле

,

где Н - высота уступа карьера; - угол трения; - угол наклонной площадки скольжения; - угол наклона откоса карьера.

Расчет сдвижений и деформаций по профильной линии на карьере

Все вычисления велись в программе Mathcad:

Построение поверхности скольжения средствами AutoCAD

Направление векторов полных сдвижений используется для построения вероятного положения в прибортовом массиве поверхности скольжения. Для построения этой поверхности необходимо сначала определить положение точек выхода к поверхности скольжения - точки А и В.

Точка А относиться к местам разрывов и уступов, при их отсутствии определяется по максимальному растяжению на графике , точка В определяется по максимальному сжатию. Из точки А проводят -- глубина вертикального участка к поверхности скольжения. В результате получаем точку С.

От точки С строят криволинейный участок к поверхности скольжения. Исходя из того, что касательная к поверхности скольжения параллельна векторам полных сдвижений.

Для определения длины отрезков ломанной линии:

1) К каждому вектору восстанавливается перпендикуляр к основанию вектора полных сдвижений;

2) Длины отрезков ломанной линии определяются между биссектрисами углов, образованных с соседними перпендикулярами.

При построении ломанной линии от одной трещины (точка А) к другой трещине (точка В) как правило ломанная линия не смыкается с трещиной в точке В, по этому построения нужно вести от верхней (из точки А) и нижней (из точки В) трещин до середины откоса, а затем провести среднюю кривую (ef)

После построения модели получившуюся поверхность скольжения, разделяется на блоки. Затем считается коэффициент запаса устойчивости по формуле:

,

где - угол внутреннего трения;

- сцепление; - длина поверхности скольжения;

- угол наклона поверхности скольжения в точке, лежащей на одной вертикали с центром тяжести элементарного блока;

P - вес элементарного блока, рассчитываемый по формуле:

,

так как ширина призмы =1м, то .

Ni - силы трения (удерживающие силы),Ti -- сдвигающие силы.

Далее, аналогичным способом строится теоретическая поверхность скольжения. С ее помощью определяется теоретический коэффициент устойчивости, по формуле приведенной выше.

Расчет устойчивости бортов уступа

Исходные данные

Глубина вертикальной плоскости отрыва:

Ширина призмы возможного обрушения

Устойчивость по эмпирическим данным

Площади элементарных блоков, полученные в AutoCad

-вес элементарного блока

-угол наклона поверхности скольжения в точке, лежащей на одной вертикали с центром тяжести элементарного блока

- сумма сил трения

- длина дуги

- сумма сдвигающих сил

Kun=1.124

-коэффициент запаса устойчивости, найденный по натурным данным

Устойчивость по теоретическим данным

-вес элементарного блока

-угол наклона поверхности скольжения в точке, лежащей на одной вертикали с центром тяжести элементарного блока

- длина дуги

- сумма сдвигающих сил

KUt=1.213

-коэффициент запаса устойчивости, найденный по теоретическим данным

Анализ зависимости ширины призмы от угла наклона уступа

Анализ зависимости ширины призмы от угла внутреннего трения

Вывод

Получены 2 значения коэффициента запаса устойчивости.

- эмпирический nэ=1,124;

- теоретический nт=1,213.

Окончательно принимается результат, полученный по теоретическим измерениям.

Полученный коэффициент удовлетворяет условию 1.2-1.3. так как коэффициента запаса устойчивости более единицы, т.е. сдвигающие силы меньше удерживающих сил. Значит, откос находиться в оптимальном состоянии.

Однако значение коэффициента можно изменять высоту уступа, либо угол внутреннего трения. Изменение зависимости, из которых видно, что ширина призмы увеличивается при увеличении угла внутреннего трения. Из графика зависимости ширины призмы от угла внутреннего трения видно, что зависимость обратная (призма будет уменьшаться с увеличением угла).

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены