Способ определения устойчивости скальных массивов

оюз соеетснихоциАлистическихРЕСПУБЛИК 19) И) 51)5 Е .21 С 39/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВ АВТОРСН У бр ение о;носится устойчивост метода сдвигу ыть ис е разл ассиве пределе кальных ассивов и может при строительсений в скальном пользова ных соор имение возовышениетатов для обретения - расш спользования и и ель и жности массиво но вскр обнажен м.теже показана услтрещин прерывистоеские параметры эпесчанников.теже приведены пробозначения: вная се На ч (модель геометр в массиНа ч следчющ тип сет веден СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ0 изОБРетениям и (лнРытиРИ ПНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРР 1129351, кл. Е 21 С 39/00, 1983,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИСКАЛЬНЫХ МАССИВОВ.(57) Изобретение относится к методам определения устойчивости к сдвигу скальных массивов, Цель изобретения - расширение возможности использования и повыш ние точности получаемых результатов для массивов с системами трещин, только частично вскрытыми горной выработкой или обнажениочности получаемьп резуль с системами трещин, частичтыми горной выр"боткой или ем. На исследуемом массиве измеряют азимут и углы падения трещин с последующим разделением трещин на системы и выделением сдвигоопасных систем. На последних измеряют длины 1 трет шин, шаг трецин и определяют д ины 1 межтрещинных целиков по Формуле 1 = 1 Р (а/а - 1) где 1 - средтр М тр нее значение длины трецин данной системы; а - среднее значение шага трещин; а, - модальное значение шага трец 1 ин, На основании геомеханических полевых и лабораторных испытаний измеряют модули Еи Е деФормации, коэФФициенты тренин с 8 ц и с 8( и сцепления С и Стр пород по целикам и трещинам. По полученным параметрам рассчитывают приведенные коэФФициенты трения и сцепление по сдвигоопасной поверхности по Формулам. 1 ил,М , и - азимуты падения;ф д, тт - углы падения трещин:а - шаг трещин (ширина межтрещинного целика);1 т - длина трещин;1 - длина межтрещинного целика.П р и м е р . Проводилась проверка углов заложения откосов,- эапроектированных для строительства котлована здания ГЭС.Массив на участке строительства сложен разноэернистыми песчаниками юрского периода, простирающимися в субширотном направлении и падающими на север под углом 10 - 20Была проведена трещинная съемка ,обнажений, в результате которойбыли определены шипы и геометрические параметры сети трещин, Измерялись азимуты и углы падения трещин и строились диаграммы трещиноватости с выделением систем трещин в массиве. Для классификации трещин по масштабу (порядку) измерялись длина 1., трещины и их раскрытие, Измеряли также шаг а трещин, 10На основании проведенных полевых геомеханических испытаний были измерены модули деформации пород по це" лику, Ец коэффициенты трения и сцепление по целику и по трещине, соответственно сд) и Сц и гд)три Стр, Коэффициенты сцепления С и С пород, соответственно по целику и трещинам.На основании дополнительно прове- денных лабораторных испытаний образ", цов были измерены плотность пород 1модуль деформации для заполнителя трещин с учетом пристеночного слоя Еи величина. временного сопротив лейия пород сжатию КС,.Вследствие того, что для данного массива удалось провести лишь единичные измерения длин межтрещинных 30 целиков, этот параметр был определен по Формулеща1=1. ( - 1)тр амгде 1, -среднее значение длины треТрщин данной системы;а -среднее значение шага трещин;а -модальное значение шага треМщин, определяемое на основании статистической обработ-.ки, измеренных величин шагаО трещин.На Основании анализа Ориентировки 45 систем трещин по отношению к простиранию и падению откосов были определены сдвигоопасные системы и построена модель сдвигоопасных систем трещин. Как следует из этой модели, системы отсекающих трещин 1 и подсекающих 11 образуют прогнозируемую призму обру-, шения, поверхность смещения в которой образована частично за счет трещин, частично - за счет целиков. По полученным параметрам были рассчитаны при. веденные (интегральные) значения коэффициента ср трения и сцепление по сдвигоопасной поверхности с:+ 1 трПри значениях параметров: 1 = 25 м; 61 = 2 м; Ец = 30000 кг/см Е = 5000 кг/см; сЧц= .10 Ит= кг/смполучили сд( = 0,8; С = 1,09.Коэффициенты устойчивости при дальнейшей работе по оценке углов заложения запроектированных откосов рассчитывались по методу предельного равновесия. Расчет этих коэффициентов согласно изобретению дал возможность рекомендовать для котлованов здания ГЭС более крутые, чем предполагалось, откосы, что существенно сократило объем скальной выемки.Изобретение позволяет расширить применение методов расчета устойчивости для условий, когда отсутствует возможность получения достаточного количества натурных измерений величин межтрещинных целиков. Формула изобретения а1 (- - - 1)р ам Й=где 1, - среднее значение длины трещин данной системы; 1Способ определения устойчивости скальных массивов, включающий изме- рение азимутов и углов падения треЪщин, длины трещин с последующим разделением трещин на системы и выделением сдвигоопасных систем, измерение модулей деформации, коэффициентов трения и сцепления пород по целикам и по трещинам, определение длины межтрещинных целиков и расчет приведенных значений коэффициентов трения и сцепления по сдвиго-опасной поверхности, о т л и ч а ю, щ и й с я тем, что, с целью расширения возможности использования и повышения точности получаемых результатов для массивов с системами трещин, частично вскрытыми горной выработкой или обнажением, дополнительно измеряют величину шага трещин, а длину Ь 1 межтрещинных целиков определяют по Фор- муле1 б 190 б 3среднее значение шага треа- модульное значение шага трешиншин; осставитель В.Тальвойехред Л.Сердюкова Редактор В.Данко Т Корректор Н.Ревская одписн та по изобретениям и Ж, Раушская наб Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,Заказ 38ВНИИПИ Госуда Тираж венного коми 113035, Моск рытиям при ГКНТ СС 4/5