Расчеты предельной высоты откоса на   слабом основании малой мощности

Технические науки / 10. Горное дело

К.т.н. Долгоносов В.Н.

Карагандинский государственный технический университет, Казахстан

Расчеты предельной высоты откоса на

слабом основании малой мощности

Аналитический и численно-аналитический способы расчета устойчивости откосов открывают широкие перспективы для исследования взаимосвязей между различными параметрами откоса и коэффициентом запаса устойчивости.

Для условий Качарского месторождения выполнены расчеты предельной высоты откоса на слабом наклонном основании при переменных прочностных характеристиках массива, углах наклона и мощности слабого слоя.

Результаты расчетов предельной высоты откоса при изменении сцепления и угла наклона слабого основания для мощности слабого слоя приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Значения предельной высоты откоса при м

k, т/м²	Нпр, м
k, т/м²	β=0º	β=2º	β=4º	β=6º	β=8º	β=10º
0,80	5,14	5,00	4,84	4,68	4,52	4,35
1,15	6,96	6,68	6,43	6,09	5,78	5,45
1,50	8,82	8,41	7,98	7,53	7,06	6,57
1,85	10,71	10,15	9,58	8,98	8,35	7,72
2,20	12,58	11,91	11,19	10,44	9,66	8,84
2,55	14,48	13,67	12,81	11,91	10,97	9,98
2,90	16,38	15,43	14,43	13,39	12,29	11,14
3,25	18,28	17,21	16,06	14,87	13,62	12,30
3,60	20,19	18,97	17,69	16,35	14,94	13,46
3,95	22,12	20,74	19,32	17,84	16,28	14,63
4,30	24,02	22,52	20,96	19,32	17,61	15,79

Графики для представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 – Графики при м

Выполнены расчеты предельной высоты откоса при изменении сцепления и мощности слабого основания для угла наклона слабого слоя от 0 до 10º. Результаты расчетов при b = 8º приведены в таблице 2, а соответствующие графики – на рисунке 2.

Рисунок 2 – Графики зависимостей при β=8º

Таблица 2 – Предельная высота откоса при переменных m и k, для β=8º

k, т/м²	Нпр, м
k, т/м²	m=0 м	m=0,5 м	m=1,0 м	m=1,5 м
0,80	6,76	5,66	4,52	3,32
1,15	8,35	7,11	5,78	4,32
1,50	9,84	8,51	7,06	5,42
1,85	11,29	9,88	8,35	6,62
2,20	12,72	11,25	9,66	7,86
2,55	14,13	12,61	10,97	9,13
2,90	15,53	13,97	12,29	10,42
3,25	16,91	15,32	13,62	11,72
3,60	18,30	16,68	14,94	13,03
3,95	19,67	18,03	16,28	14,35
4,30	21,05	19,38	17,61	15,67

Для мощности слабого слоя m=1м выполнена линейная аппроксимация расчетных данных. Коэффициент корреляции равен единице, что свидетельствует о наличии функциональной зависимости .

Вид уравнений связи для различных значений угла наклона слабого слоя β приведен в таблице 3.

Таблица 3 – Уравнения связи

Угол наклона β, град	Уравнения связи
0
2
4
6
8
10

Трехмерная интерпретация выполненных расчетов представлена на рисунке 3, где плоскость представляет собой геометрическое местоположение точек, координата Z которых соответствует значению предельной высоты откоса в точке с координатами X=k и Y= β для случая m=0.

Рисунок 3 – Трехмерная интерпретация расчетов

предельной высоты откоса при m=1м

Уравнение аппроксимирующей плоскости для случая m=1м

; м.

Полученные графики и аналитические выражения позволяют без дополнительных расчетов в данных горно-геологических условиях оперативно принимать решения по назначению параметров устойчивых откосов, учитывать изменения геометрических параметров откоса и слабого основания, а также изменения прочностных свойств пород массива и основания.

Список использованных источников

1. Попов И.И., Шпаков П.С., Поклад Г.Г. Устойчивость породных отвалов. – Алма-Ата: Наука, 1987. – 224 с.

2. Шпаков П.С., Попов И.И. Расчет параметров карьерных откосов на основе численно-аналитических методов // Горный журнал. - 1988. - № 1. - С. 26 - 28.