Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Гидрогеомеханические деформации массива пород.
Прикладная гидрогеомеханика · Устойчивость откосов Влияние подземных вод на общую устойчивость откосов связано с изменением напряженного состояния пород под действием гидростатических и гидродинамических сил; также имеет значение прочностных свойств пород под влиянием подземных вод. Наиболее часто гидростатическое взвешивание проявляется в развитии оползневых процессов параллельно с действием гидродинамических сил. Роль гидродинамического давления в напряженном состоянии существенна для глинистых пород, где градиенты могут измеряться большими величинами. Так, при наличии в подошве откоса напорных недренируемых горизонтов восходящая фильтрация через относительно водоупорные слои приводит к уменьшению эффективных напряжений на скелет глинистых пород. При больших напорах гидродинамические силы могут существенно снижать эффективны напряжения на скелет глинистых пород, что приводит к уменьшению сил трения и интенсивному набуханию пород. Этот процесс может привести к возникновению оползней. В откосах насыпных и намывных сооружений силовое воздействие подземных вод часто проявляется в форме избыточного порового давления. В частности, при расчете по фиксированным поверхностям скольжения избыточного поровое давление может рассматриваться как контурная сила, которая вычитается их нормальных составляющих сил веса вышележащих пород. · Расчет оснований гидросооружений Для сооружений на скальных основаниях, а также при наличии горизонтальных поверхностей ослабления устойчивость проверяется расчетом на сдвиг по горизонтальной поверхности под действием перепада гидростатических давлений в верхнем и нижнем бьефе. · Разработка месторождений полезных ископаемых Явление сжатия горных пород под влиянием глубокого водопонижения. Механизм сжатия в результате водопонижения – снижение напоров при практически неизменном общем давлении приводит к росту эффективных напряжений и уменьшению пористости пород. Осадка соответствует разности между сжатием скелета под влиянием дополнительных эффективных напряжений и упргим расширением минеральных зерен при снижении гидростатического давления. Восстановление напоров подземных вод, сниженных при ведении горных работ, создает эффект декомпрессионного расширения массива с соответствующим вздыманием земной поверхности. При строительстве и эксплуатации шахт совместное проявление геомеханических и гидродинамических процессов зачастую приводят к деформациям крепи подземных горных выработок, прорывам в них воды и водонасыщенных рыхлых отложений и другим осложняющим факторам · Суффозия Суффозия является результатом силового воздействия движущихся подземных вод на вмещающие их дисперсные грунты. Это либо большие скорости движения фильтрационного потока, который вымывает частицы, либо возникающее в фильтрационном потоке гидродинамическое давление. Для развития суффозии необходимы следующие условия: 1) структурно-текстурная неоднородность (1: 20) горных пород, при которой возможно передвижение более мелких частиц среди более крупных и их вынос; 2) определенные градиенты потока (> 5), вызывающие повышенные скорости фильтрации воды или определенной величины гидродинамическое давление в массиве грунтов; 3) наличие области выноса, разгрузки толщи от мелких частиц. Суффозия происходит внутри пласта или путем переноса мелких частиц из одного пласта в другой. Суффозионный вынос материала на земную поверхность называется внешней суффозией, а вынос в трещины и полости или перемещение внутри них – внутренней суффозией. Если материал выносится нисходящим потоком к подножию склона - присклоновая суффозия. Восходящая суффозия при восходящем потоке подземных вод - псевдовулканическая. Суффозия широко распространена в районах добычи полезных ископаемых: присклоновая суффозия при открытой разработке твердых полезных ископаемых, а закрытая (внутренняя) – при подземной. В районах добычи нефти и газа способом заводнения нередки проявления псевдовулканической суффозии. На закарстованных территориях, в пределах крупных депрессионных воронок, сформировавшихся при эксплуатации месторождений подземных вод, часто отмечается интенсивное развитие закрытой суффозии, проявляющейся на земной поверхности в форме провалообразования. Широкое распространение суффозионных процессов наблюдается на подтопленных территориях и в районах орошаемого земледелия - подъем уровня грунтовых вод. Суффозия присклонового типа активно развивается на берегах равнинных водохранилищ. На территориях городов техногенная суффозия связана с подземной урбанизацией, со строительными работами, с утечками из водонесущих коммуникаций и с эксплуатацией подземных вод для целей водоснабжения Техногенно обусловленная суффозия нередко становилась причиной деформаций памятников истории и архитектуры. Появление потока подземных вод в неводонасыщенных суффозионно неустойчивых грунтах в результате. 1). Природных явлений: - сильные ливни, бурное таяние снега, паводки и наводнения. 2) Техногенных факторов: - утечки из водонесущих коммуникаций и резервуаров; - поступление в грунты сточных и бытовых вод, жидких промышленных отходов; - гидромеханизации земляных и горных работ; - скважинная добыча нефти и газа с применением законтурного и внутриконтурного обводнения; - орошение земель; - функционирование гидротехнических сооружений. Увеличение скорости потока подземных вод в результате: засухи и обмеления водотоков и водоёмов или строительного водопонижения, осушение грунтов и земель, эксплуатации подземных вод. Выход области суффозионного выноса на контакт с водонасыщенными суффозионно неустойчивыми грунтами: · природные – абразия, речная и овражная эрозия, оползневые процессы, провалообразование, карст, разрушение глинистых водоупоров над полостями; и · техногенные - разрушение берегов искусственных водотоков и водоёмов, экскавация грунтов, производство буровых работ и проходка подземных горных выработок. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-03; Просмотров: 826; Нарушение авторского права страницы