Вернуться к результатам поиска

Принципы и подходы к определению параметров прочности грунтов дамб и отвалов

Совершенствование расчетов устойчивости грунтовых массивов на базе современных компьютерных программных продуктов требует развития методологического обеспечения и научного обоснования подходов к определению достоверных параметров механических свойств грунтов. В настоящее время для определения параметров прочности грунтов применяют различные методы. В зависимости от методологических подходов и видов испытаний грунтов характеристики их механических свойств могут существенно отличаться. В качестве наиболее приемлемого метода определения характеристик прочности грунтов, используемых для сооружения дамб и отвалов, был выбран натурный метод среза целиков. При этом были рассмотрены и реализованы два различных подхода к определению угла внутреннего трения и сцепления грунтов на двух объектах горного производства Забайкальского края. В первом случае испытания грунтов на срез проводились в стендовых условиях без пригрузочного кольца, во-втором — с пригрузочным кольцом, имитирующим давление от вышележащих слоев грунта. Новизна авторского подхода заключается в том, что срез целиков грунта производился в условиях, адекватных реальным геомеханическим процессам в массиве грунтов, окружающем срезное кольцо. Полученные результаты позволили сделать вывод о существенной разнице характеристик прочности исследованных грунтов. Рассмотренные технические средства и методики определения характеристик прочности грунтов позволяют повысить точность и информативность геомеханических испытаний и тем самым обеспечить необходимую надежность и экономичность проектных решений дамб и отвалов.

Ключевые слова: грунты нарушенной структуры, устойчивость грунтовых массивов, стендовые испытания, механические свойства, напряженно-деформированное состояние, кольцевая пригрузка массива, геомеханические испытания, характеристики прочности грунтов.
Как процитировать:

Бабелло В. А., Бейдин А. В., Овешников Ю. М. Принципы и подходы к определению параметров прочности грунтов дамб и отвалов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 11. – С. 5–19. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_ 11_0_5.

Благодарности:

Работа выполнена в рамках гранта № 328-ГР Совета по научной и инновационной деятельности ЗабГУ.

Номер: 11
Год: 2022
Номера страниц: 5-19
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.1:550.82
DOI: 10.25018/0236_1493_2022_11_0_5
Дата поступления: 02.12.2021
Дата получения рецензии: 04.07.2022
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.10.2022
Информация об авторах:

Бабелло Виктор Анатольевич1 — д-р техн. наук, профессор, e-mail: chita_bva@mail.ru,
Бейдин Алексей Владимирович — канд. техн. наук, директор Центральной научно-исследовательской лаборатории, Приаргунское производственное горно-химическое объединение, e-mail: BeidinAV@ppgho.ru, ORCID ID: 0000-0003-4196-1695,
Овешников Юрий Михайлович1 — д-р техн. наук, профессор, e-mail: ogr_chitgu@mail.ru,
1 Забайкальский государственный университет.

 

Контактное лицо:

Бейдин А.В., e-mail: BeidinAV@ppgho.ru.

Список литературы:

1. Бабенко В. А., Фуникова В. В. Методические особенности испытаний крупнообломочных грунтов в условиях истинного трехосного сжатия / Инженерная геология Северо-Западного Кавказа и Предкавказья: современное состояние и основные задачи. Материалы Второй региональной научно-практической конференции. — Краснодар, 2015. — С. 114—118.

2. Асанов В. А., Ударцев А. А., Каблинов О. С., Кузьминых В. С. Инженерно-геологическое обеспечение проектирования проходки стволов при освоении новых участков Верхнекамского месторождения калийных солей / Инновационные направления в проектировании горнодобывающих предприятий: геомеханическое обеспечение проектирования и сопровождения горных работ. VIII Международная научно-практическая конференция, сборник научных трудов. — СПб., 2017. — С. 111—117.

3. Просеня А. Г., Вербило П. Э. Оценка прочности блочного горного массива методом численного моделирования // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2016. — № 4. — С. 47—54.

4. Гоголин В. А. Деформационные и прочностные характеристики хрупких горных пород при сжатии // Вестник КузГТУ. — 2016. — № 3. — С. 3—7.

5. Макаров В. В., Голосов А. М., Ксендзенко Л. С., Опанасюк Н. А. Реверсивные деформации сильно сжатых образцов горных пород: механизм и предвестники / Нелинейные геомеханико-геодинамические процессы при обработке месторождений полезных ископаемых на больших глубинах. Материалы 4-й Российско-Китайской научной конференции. — Владивосток, 2014.

6. Коршунов В. А., Петров Д. Н., Ястребова К. Н. Расчетный метод построения паспорта прочности горной породы по результатам испытаний образцов сферическими инденторами / Инновационные направления в проектировании горнодобывающих предприятий: геомеханическое обеспечение проектирования и сопровождения горных работ. VIII Международная научно-практическая конференция, сборник научных трудов. — СПб., 2017. — С. 256—264.

7. Brotons V., Tomas R., Ivorra S., Grediaga A., Martinez-Martinez J., Benavente D., GomezHeras M. Improver correlation between the static and dynamic elastic modulus of different types of rocks // Materials and Structures. 2016, vol. 49, no. 8, pp. 3021—3037. DOI: 10.1617/ s11527-015-0702-7.

8. Trushko V. L., Protosenya A. G., Ochkurov V. I. Prediction of the ge-omechanically safe parameters of the stopes during the rich iron ores development under the complex mining and geological conditions // International Journal of Applied Engineering Research. 2016, vol. 11, no. 23, pp. 11095—11103.

9. Trushko V. L., Protosenya A. G., Trushko O. V. Stress-strain behavior of the workings during the rich iron ores development under the confined aquifers // International Journal of Applied Engineering Research. 2016, vol. 11, no. 23, pp. 11153—11164.

10. Wagner H., Ladinig T., Blaha H. Design considerations for pillar systems in deep mines // Geomechanics and Tunnelling. 2016, vol. 9, no. 5, pp. 524–528. DOI: 10.1002/geot.201600045.

11. Verbilo P. E. Numerical investigation of the scale effect and REV of jointed rock masses to conditions of apatite-nepheline ore «Plateau Rasvumchorr» JSC «Apatit» // Scientific Reports on Resource Issues. 2016, vol. 1, pp. 117—124.

12. Yang Jian Ping, Chen Wei Zhong, Yang Dian Sen, Yuan Jing Qiang Numerical determination of strength and deformability of fractured rock mass by FEM modeling // Computers and Geotechnics. 2015, vol. 64, pp. 20—31.

13. Ivars D. M., Pierce M. E., Darcel C., Reyes-Montes J., Potyondy D. O., Young R. P., Cundall P. A. The synthetic rock mass approach for jointed rock mass modelling // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2011, vol. 48, no. 2, pp. 219—244. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2010.11.014.

14. Wittke W. Rock mechanics based on an anisotropic jointed rock model (AJRM). Berlin: Wiley Ernst & Sohn, 2014. 865 p.

15. Tianhong Yang, Peitao Wang, Tao Xu, Qinglei Yu, Penghai Zhang, Wenhao Shi, Gaojian Hu Anisotropic characteristics of jointed rock mass. A case study at Shirengou iron ore mine in China // Tunneling and Underground Space Technology. 2015, vol. 48, pp. 129—139.

16. Kouakou N. M., Cuisinier O., Masrouri F. Estimation of the shear strength of coarsegrained soils with fine particles // Transportation Geotechnics. 2020, vol. 25. DOI: 10.1016/j. trgeo.2020.100407.

17. Попов В. Н., Шпаков Л. С., Юнаков Ю. Л. Управление устойчивостью карьерных откосов. — М.: Изд-во «Горная книга», 2008. — 683 с.

18. Бабелло В. А. Совершенствование методики оценки прочности нескальных грунтов в полевых условиях // Известия высших учебных заведений. Строительство. — 2004. — № 5. — С. 115—118.

19. Черняк Э. Р., Кальбергенов Р. Г., Чуланов В. В. Изучение прочностных свойств песков полевыми методами / Исследование инженерно-геологических свойств грунтов: сборник научных трудов. — М.: ПНИИС ГОССТРОЯ СССР, 1986. — С. 8—16.

20. Кубецкий В. Л., Королев М. В. Повышение информативности испытаний методом кольцевого нагружения // Инженерные изыскания. — 2018. — Т. 12. — № 7-8. — С. 26—35.

21. Бабелло В. А. Патент РФ № 2276343. Устройство для определения прочностных свойств пород отвалов. Заявл. 21.07.2004. Опубл. 10.05.2006. Бюл. № 13.

22. Березанцев В. Г. Расчет оснований сооружений. — Л.: Стройиздат, 1970. — 207 с.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.