Методы изучения трещиноватости горных пород.

1. Изучение физико-механических свойств пород на образцах малого размера и перенесение показателей на массив по коррелятивным зависимостям (многочисленными экспериментами доказана связь динамического модуля упругости и модуля деформации, эта зависимость характерна и для пачек, слоев, массива - штампы, прессиометры).

2. Расчетные методы.

Определение модуля деформации в направлении перпендикулярном трещине (Е┴ )

3. Определение показателей интенсивности трещиноватости (прямые и косвенные) в ходе ИГИз и ИГИс

§ Прямые

o Модуль трещиноватости – количество трещин на 1 погонный метр какого-либо направления

o Коэффициент трещинной пустотности – отношение выраженное в % площади трещин к площади площадки подсчета

o Коэффициент трещинной блочности – отношение среднего объёма элементарного блока породы к 1 куб. м

o Блочность – средний поперечный размер блока

§ Косвенные

o Процент выхода керна

o Удельное водопоглащение

o Скорость продольных упругих волн

o RQD – отношение суммарной длины столбиков керна длиной более 10 см к длине интервала опробования

Деление массива на зоны

Ктп: < 2% - слабо трещиноватые;

2 – 5% - средне трещиноватые;

5 – 10% - сильно трещиноватые;

> 10% весьма сильно трещиноватые

 

Напряженно-деформированное состояние массивов горных пород и его инженерно-геологическое значение.

Естественные напряжения формируются под воздействим в сочетании сил: гравитационных, тектонических, газо и гидродинамических, геотермических и красталлизационных. НДС это региональная характеристика, меняется в зависимости от факторов - современных тектонических движений (вертикальных - поднятий и опусканий и горизонтальных - сжатий и растяжений). В результате изменения НДС могут происходить:

1. Разломы (трансформный разлом Сан - Андреас, 4.5км упругие деформации. Срыв, землетрясение);

2. Для обвальных и осыпных процессов это опасно;

3. Процессы в горных выработках (активные процессы, горные удары, разрушения, выволы), нагнетание вод на большие глубины под высокими давлениями, при создании карьеров глубиной несколько сот метров, при создании больших под выемок под ГЭС и промышленные объекты. На НДС массивов пород влияют техногенные факторы, которые проявляются при создании в районах с активными неотектоническими и современными движениями высоких плотин и водохранилищ огромных объемов. Решают многие проблемы:

1. Оценка ИГ условий строительства;

2. Для оценки длительности и устойчивости инженерных сооружений;

3. Для обоснования прогноза сдвижения пород;

4. При исследовании изменения параметров сейсмических колебаний;

5. Для обоснования методики ИГ опробования;

6. При изучении механизма образования складчатых и разрывных нарушений;

7. Для прогноза изменения сейсмичности района;

8. Для обоснования выбора конструкций и расчета устойчивости бетонных плотин и крепления под выемок

Основные факторы, определяющие напряженное состояние горных пород.

§ Глобальные – гравитация

§ Региональные – тектоника, сейсмичность

§ Локальные:

o рельеф,

o подземные воды – взвешивание, фильтрационные силы,

o неоднородность пород по деформационным свойствам,

o техногенные – сооружения, карьеры, подземные выработки, взрывы, откачки

Объемные и поверхностные силы, формирующие поле напряжений в горных породах.

Объемные силы:

1) Гравитационные σ 1г=ρ gH; σ 2г = σ 3г = μ /(1– μ ) ρ gH, Градиент 0.2-0.32 кг/см2/м

2) Гидростатические, Взвешивание γ взв = (Δ -γ в)(1-n)

3) Гидродинамические

Эффективные и нейтральные напряжения

σ п = σ эф + σ н; σ эф = σ п – σ н; dσ эф = - dσ н

Гидродинамическое давление

f = I γ в; Ф = I γ в V

Гидростатическое давление от водохранилища

4) Сейсмические

Поверхностные силы:

1) Тектонические: субдукция, коллизия

· Тектоническая сила:

· σ 2 = σ 2г + σ 2т = μ /(1– μ ) ρ gH + Т + Δ ТН;

· σ 3 = σ 3г + σ 3т = μ /(1– μ ) ρ gH + μ (Т + Δ ТН)

2) Силы возникающие под действием сооружения

Тектоническая составляющая полей напряжений; ее влияние на структуру поля напряжений в массиве пород.

Естественное напряженное состояние верхних горизонтов земной коры формируется совместным действием гравитационных и тектонических сил

Гравитационная сила:

σ 1г=ρ gH; σ 2г = σ 3г = μ /(1– μ ) ρ gH

Градиент 0.2-0.32 кг/см2/м

Тектоническая сила:

σ 2 = σ 2г + σ 2т = μ /(1– μ ) ρ gH + Т + Δ ТН;

σ 3 = σ 3г + σ 3т = μ /(1– μ ) ρ gH + μ (Т + Δ ТН)

Для полей тектонических напряжений характерна значительная изменчивость в пространстве и во времени, проявляемая в величинах, положении тензора напряжений и в ориентировке осей главных напряжений. Если исключить влияние гравитационных напряжений, то можно принять, что на глубине Н в любой точке М упругого изотропного массива действуют тектонические напряжения сжатия в горизонтальном направлении

Величина тектонической силы:

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. СОЦИОЛОГИЯ, ЕЁ ПРЕДМЕТ И МЕТОДОЛОГИЯ ИЗУЧЕНИЯ ОБЩЕСТВА
2. VIII. Какую массу бихромата калия надо взять для приготовления 2 л 0,02 н. раствора, если он предназначен для изучения окислительных свойств этого вещества в кислой среде.
3. Агропромышленный комплекс как объект статистического изучения
4. Анкета для изучения мнения клиентов (юридических лиц) банка
5. Балансовый метод изучения воспроизводства основных фондов
6. Более подробно о теоретических основаниях курса сказано в разделе «Теория и методика изучения разделов науки о языке и развития речи».
7. Будущее изучение сюжета в кино зависит от изучения его стиля и особенностей его материала.
8. Важнейшие характеристики горных пород и грунтов
9. Вопрос - Что является предметом изучения и задачи науки «Безопасность жизнедеятельности? Покажите актуальность проблем безопасности?
10. Вопрос №1: Предмет изучения теории государства и права
11. Гидрогеомеханические деформации массива пород.
12. Глава 1. Важность изучения разума