Фрагмент документа "ИНСТРУКЦИЯ ПО НАБЛЮДЕНИЯМ ЗА СДВИЖЕНИЯМИ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И РАСПОЛОЖЕННЫМИ НА НЕЙ ОБЪЕКТАМИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ В МОСКВЕ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ РД 07-166-97".
СХЕМА И ОПИСАНИЕ ЗОН ДЕФОРМИРОВАНИЯ
ПРИ НЕБЛАГОПРИЯТНОМ РАЗВИТИИ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
В ПОРОДНОМ МАССИВЕ, ВМЕЩАЮЩЕМ ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
При аварийных ситуациях в породном массиве может образовываться
15 зон, отличающихся по характеру и степени деформирования пород, а
также по последствиям, которые возникают при попадании объектов в эти
зоны. На рис. 1 приведена схема расположения указанных зон при
неблагоприятном развитии деформационных процессов в массиве, вмещающем
подземные горные выработки и сооружения.
В зоне 1, расположенной непосредственно над выработкой, породы
наиболее деформированы и разделены на отдельные куски и мелкие блоки.
Она носит название зоны обрушения.
Зона 2, прилегающая к зоне обрушения, характеризуется развитием в
прогибающихся породах нормально секущих трещин и трещин расслоения,
разбивающих массив на крупные блоки и образующих систему сквозных
водо- и газопроводящих каналов с малым аэро- и гидродинамическим
сопротивлением, практически не оказывающими влияния на прохождение по
каналам растворов и газов. Эта зона является зоной сквозных трещин.
В зоне 3 секущие трещины и трещины расслоения соединяются между
собой по ломаным кривым и создают систему водо- и газопроводящих
трещин со значительным аэро- и гидродинамическим сопротивлением,
которое растет пропорционально удалению их от деформированной
выработки. Она носит название зоны активных (фильтрующих) трещин.
В зоне 4 деформации растяжения, вызванные изгибом пород,
достигают критических значений только в отдельных, наиболее слабых
слоях, и потому трещины здесь имеют прерывный характер. Поскольку в
этой зоне сквозной водо- и газопроводящей системы трещин не
образуется, она называется зоной локальных трещин.
Зона 5, характеризующаяся прогибом пород без разрыва их
сплошности, носит название зоны плавного прогиба.
Зоны 6 и 7 находятся в области повышенного горного давления, при
этом в зоне 6 преобладают упругие деформации, в зоне 7 - неупругие
(необратимые).
Зона 6 обычно называется зоной опорного давления, а зона 7 -
зоной предельно напряженного состояния. В ней породы проходят все
стадии деформирования - от значительного всестороннего сжатия на
границе с зоной упругих деформаций до сильного разрыхления вблизи от
обнажения, при этом основные необратимые деформации происходят по
природным системам трещин, что сопровождается подвижками по
поверхностям структурных элементов.
Перечисленные шесть зон находятся в подработанной толще пород,
под которой понимается толща пород, расположенная выше горизонтальной
плоскости, проведенной через продольную ось выработки. Толща пород,
расположенная ниже этой плоскости, называется надработанной. Зона 7
распространяется как на подработанную, так и на надработанную толщу,
но в основном она проявляется в боках выработки. В надработанной толще
имеется пять зон (зона обрушения отсутствует), при этом зоны 8, 9, 10,
11 и 12 по своим качественным характеристикам соответствуют зонам 2,
3, 4, 5 и 6 подработанной толщи, но все зоны, образующиеся в
надработанной толще, расположены ближе (примерно втрое) к выработке,
чем в подработанной.
В прилегающем к земной поверхности слое (или пачке слоев,
деформирующихся как одно целое) в результате изгиба образуются зоны
растяжения и зоны сжатия. Зона 13 характеризуется максимальным
растяжением у земной поверхности и постепенным затуханием его в
глубину слоя. Зона 14, наоборот, - максимальным растяжением на нижней
границе слоя и постепенным затуханием растяжений по мере приближения
их к земной поверхности. В зоне 15 происходит сжатие слоя, при этом
характер затухания сжатия здесь аналогичен таковому при растяжении.
В особо неблагоприятных условиях на земной поверхности могут
образоваться провалы, террасообразные ступени и трещины. Наиболее
вероятно образование провалов, когда глубина расположения обрушенной
выработки Н не превышает величины, определяемой из выражения:
---
Н <= 15 лямбда \/D h, (1)
где:
D и h - ширина и высота обрушенной выработки;
лямбда - коэффициент, зависящий от свойств горных пород,
определяемый опытным путем. Обычно он колеблется в пределах от 0,8 до
1,2, при этом чем породы крепче, тем коэффициент лямбда меньше.
Провалы и воронки опоясываются, как правило, террасообразными
ступенями и трещинами, внешняя граница которых при подземном способе
возведения сооружения определяется углами разрывов. Ступени и трещины
могут образоваться и при отсутствии провалов, когда деформации земной
поверхности превышают критические значения. В Московском регионе
деформации растяжения, при которых породы теряют сплошность,
-3 -3
колеблются в пределах от 2 х 10 до 8 х 10 , при этом чем больше в
породах пластичных глинистых веществ, тем значения критических
деформаций больше.
Приложение 3
|
Фрагмент документа "ИНСТРУКЦИЯ ПО НАБЛЮДЕНИЯМ ЗА СДВИЖЕНИЯМИ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И РАСПОЛОЖЕННЫМИ НА НЕЙ ОБЪЕКТАМИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ В МОСКВЕ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ РД 07-166-97".