2020-04-20
236
…
Для представленных инженерно-геологических и горнотехнических условий выполнить оценку геомеханического состояния породного массива на участке строительства транспортного тоннеля кругового очертания
Исходные данные:
| № п/п | Наименование параметра и единица измерений | Значение параметра | ||
| Геометрические параметры | ||||
| 1 | Глубина заложения горной выработки, м | 70 | ||
| 2 | Диаметр вчерне, м | 7 | ||
| Инженерно- геологические условия строительства | ||||
| 3 | Первый слой – рыхлые пески: · мощность, м · удельный вес, кН/м3 | 5 22 | ||
| 4 | Второй слой – плотные пески: · мощность, м · удельный вес, кН/м3 | |||
| 5 | Третий слой – песчаник: · мощность, м · удельный вес, кН/м3 | |||
| Структурная состояния пород на участке проведения тоннеля | ||||
Качество пород по керну (индекс  )
| ||||
| Расстояние между трещинами, м | ||||
| Характер трещиноватости | Слегка шероховатые поверхности. Отдельности менее 1 мм. Слегка выветрелые. | |||
| Приток воды на 10 м длины выработки, л/мин | 15 | |||
Отношение давление воды в трещинах  к главному сжимающему напряжению 
| 0.0 | |||
| Условие обводненности трещин | мокрые | |||
| Рейтинг ориентации трещин | средние | |||
| Механические свойства породы на участке проведения тоннеля по данным лабораторных испытаний
| ||||
Модуль деформации породы  , МПа
| 2000 | |||
Коэффициент поперечной деформации 
| 0.35 | |||
Прочность породы на одноосное сжатие  , МПа
| 20 | |||
Прочность породы на одноосное растяжение  , МПа
| 2 | |||
Задание:
1. Построить паспорт прочности горной породы согласно условию прочности Кулона-Мора, Хока и Брауна, Протодьяконова (ГОСТ 21153.8-88). Выполнить сравнение полученных паспортов прочности горной породы по условиям прочности Хока и Брауна и Протодьяконова. Оценить применимость условия прочности Кулона-Мора для данной горной породы.
2. Выполнить оценку геомеханического состояния породного массива согласно геомеханическому рейтингу Бенявского (рейтинг 
(rock mass rating)). Определить среднее время устойчивого состояния незакрепленной горной выработки, прочностные и деформационные показатели. Определить показатель геологической прочности породного массива 
(geological strength index).
3. Воспользовавшись эмпирическим критерием Хока-Брауна, по представленным исходным данным определить физико-механические показатели деформационных и прочностных свойств породного массива. Построить паспорт прочности породного массива. Определить эквивалентные показатели прочности породного массива условия прочности Кулона-Мора.
4. Выполнить оценку начального напряженного состояния породного массива. Построить эпюры изменения вертикальных и горизонтальных напряжений по глубине. Принять, что тоннель располагается вне зоны тектонических или других воздействий, а напряженное состояние формируется согласно закону Динника. Определить величины главных максимальных и минимальных напряжений на участке строительства тоннеля.
|
|
|
5. Выполнить оценку напряженного состояния в окрестности горной выработки. Построить эпюры распределения нормальных тангенциальных напряжений, нормальных радиальных напряжений и касательных напряжений. Определить зону влияния горной выработки. Выполнить предварительную оценку возможности разрушения породы в окрестности породного контура по условию максимальных нормальных напряжений.
6. Определить размер зоны предельного состояния в окрестности горной выработки. Построить диаграмму, характеризующую взаимодействие крепи и породного массива. Найти расстояние от лба забоя тоннеля до места установки временной крепи на этапе строительства тоннеля.
7. Определить величину нагрузки, действующей на постоянную обделку тоннеля, исходя из возможной области разрушения породного массива в своде и боках тоннеля.
Учебно-исследовательская работа студента: выполнить исследование влияния отставания установки обделки тоннеля от лба забоя на формирование нагрузки и смещение породного контура. Представить анализ литературных источников по данной проблеме и результаты параметрических расчетов.
Руководитель курсового проекта доцент Карасев М.А.
