 |
|
|
Архитектура Астрономия Аудит Биология Ботаника Бухгалтерский учёт Войное дело Генетика География Геология Дизайн Искусство История Кино Кулинария Культура Литература Математика Медицина Металлургия Мифология Музыка Психология Религия Спорт Строительство Техника Транспорт Туризм Усадьба Физика Фотография Химия Экология Электричество Электроника Энергетика |
Сравнение некоторых теорий между собою
Теории горного давления, изложенные в §§ 73 и 74, отличаются большим разнообразием. Они имеют различные исходные предпосылки. Различными оказываются и получаемые выводы. Последнее в особен-
ности отчетливо видно нз сопоставления теорий на каком-либо числовом примере. Возьмем приведенный в [69] числовой пример, которым В. Д. Сле- сарев иллюстрирует применение своей теории, и подсчитаем для сравнения величину горного давления по другим теориям. Горизонтальная выработка имеет пролет 2а —3 м. Она проведена на глубине h = 50 м. В кровле залегает глина с f = 2,0 т\мь и /= tg = tg 60° = = 1,73. Результаты подсчетов поместим в табл. 32. Из. этой таблицы видно, что разница в величинах горного давления, определяемых по разным теориям, доходит до 500%. Спрашивается, какой же теории должно быть отдано предпочтение? Ответ на этот вопрос может быть Боковое давление Деформации и трещинообразование в сгенках горизонтальных выработок, можно сказать, почти не изучены. Предложенные теории относятся лишь к определению величины бокового горного давления без учета влияния крепи
Риттер считает, что боковое давление представляется активным давлением сползающих боковых треугольных призм. При этом пролет свода обрушения в потолке остается равным ширине выработки [76] Для одной стороны выработки взаимодействующими силами являются: вес треугольной прнзмы или его составляющие, силы трения в плоскости скольжения и силы сцепления по плоскости отрыва. Боковая призма сползает при условии: где у — угол трения, а угол ji равен а 90° — а где, в свою очередь, а —угол наклона к горизонту плоскости скольжения М. М Протодьяконов определяет боковое давление как активное 90° а давление сползающих пот; углом --------- ^— призм (а), нагруженных сводчатым объемом породы А'О'В' (фиг. 77). Что же касается давления со стороны кровли, то его величина определяется весом породы в объеме свода АОВ с пролетом, равным ширине выработки [82]. Боковое горизонтальное давление на одну квадратную единицу на расстоянии z от точки А (фиг. 77) составляет:
90°-Ф 2 tg jp к>+
* г'де <р — угол трения боковых пород и /— коэфициент крепости пород кровли.
Автор настоящей работы в свое время предложил рассчитывать величину бокового давления в предположении, что сползают бок( вйе призмы (а), нагруженные весом породы в объемах А'тА и,ВпВ' (фиг. 77), заменяемых для простоты объемами A'deA и BklB'. Ошибка iijJn этом составляет не свыше 8 —15% [83]. По высоте выработки боковое давление распределяется по закону трапеции с основаниями: верхним « t ^ 2 90° Atg2 2 {-г и нижним >£ где <р — угол трения боковой породы и А0—приведенная к объемному весу боковой породы f высота свода А'О'В', равная ~= 90° 4- ifi ГщГ Н-ctg---- о— + " ------------ ------------ Г 0 1 Шп ' где ft и ?! — объемный вес и угол трения породы кровли >* Равнодействующая бокового давления составляет: -i и проходит горизонтально через центр тяжести трапеции (фиг. 77). I- § 78. Давление со стороны почвы ы Горное давление со стороны почвы связано со вспучиванием ее пород (§ 64), обычно называемым вспучиванием почвы. Это явление особенно типично при глинистых породах. Если вспучиванию пре- •> пятствовать с помощью крепи, то она будет испытывать давление, < достигающее нередко весьма большой величины (десятки кг/см2). При (itj вспучивании почвы деформируются крепь и рельсовые пути, умень- / < £ шается высота выработки. ?vf Явление вспучивания почвы (и вообще боковых пород) изучено мало. Некоторые авторы связывают вспучивание с разбуханием глины вследствие увеличения содержания воды за счет притекания ее из ^ окружающих пород в некоторую зону вокруг выработки. Вода, несомненно, способствует вспучиванию глинистых пород Щ Однако наблюдения обнаруживают существенные влияния и других ^ факторов, как, например? сложения и строения породы, глубины рас- ч положения выработки и др. Замечено, что вспучиванию особенно подвержены слоистые породы с значительным содержанием мельчайших и вообще коллоидальных частиц, например: мягкие глинистые сланцы, углисто-глинистые сланцы с прослоями глины или без них, слоистые глины и т. п. При этом, чем больше глубина расположения выработки, тем интенсивнее протекает процесс вспучивания. Существенно что при большей глубине вспучиваются породы значительно более прочные, чем глины (опыт проведения альпийских тоннелей и др.) Изложенное, а также общий характер вспучивания позволяют считать, что здесь имеет место конечная пластическая деформация. При наличии глинистых пород она происходит с увеличением объема, и тогда явление оказывается особенно типичным. Пластическая деформация почвы возникает под влиянием веса вышележащих пород, действующего на породы почвы (фиг. 78). Де Вспучивание почвы начинается сразу же по проведении выработки или спустя некоторое время. При этом деформация с течением времени все более увеличивается, однако до известного предела, свойственного данным условиям. Первый случай имеет место, когда выработка проводится по породам, уже находящимся под влиянием веса вышележащих пород в пласти-. ческом состоянии (§ 30). В этом случае наличие свободных поверхностей в виде стенок и почвы выработки позволяет проявиться пластическому течению породы. Во втором случае деформация боковых пород начинается лишь после того, как увеличится содержание в них воды, притекающей из более отдаленных областей массива. Вода понижает пре ел текучести породы и таким образом способствует более легкому возникновению пластической деформации. Пластической деформацией могут быть объяснены также явления выпирания или надйигов слабой почвы в очистных выработках. Здесь выпирание слабой почвы происходит при значительном давлении^ра забой, а надвиги — при большом давлении на плотную закладку выработанного пространства и при слабой почве.
Поиск по сайту: |
Фиг. 77 Эскиз к расчету боковогсГдавления
