Инженерные мероприятия по освоению
К мероприятиям, обеспечивающим эксплуатационную пригодность зданий и сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях относятся:
1) вертикальная планировка;
2) рациональная ориентация зданий и сооружений, относительно намечаемых к проведению (или существующих) выработок и выбор оптимальных габаритов строительства;
3) применение строительных и горнотехнических защитных средств;
4) использование рациональных конструкций и эффективных строительных материалов.
В зависимости от ожидаемой деформации земной поверхности различают группы территорий I, II, III, IV с различными относительными горизонтальными деформациями растяжения сжатия ξ в значении [мм/м], наклоны [мм/м] и радиусы кривизны.
Для предотвращения попадания воды в горные выработки при инженерной подготовке территории необходима организация отвода сточных вод, дренажных и других вод сточных площадей.
Различают группы территорий в зависимости от ожидаемой высоты уступа h [см] (ссылка на ДБН “Подрабатываемые территории”):
|
|
I – на этих территориях h >0,15, но < 0,25 м
II - >10 <15
III - >5 <10
IV - >0 ≤10
Здания и сооружения на территориях с горными выработками проектируют по жёстким податливым или комбинированным конструктивным схемам. По жёсткой схеме проектируют объекты небольших размеров в плане, собственная жёсткость которых не значительна.
Податливость зданий и сооружений обеспечивается устройством швов скольжения, шарнирными соединениями элементов подвижных опор, разделением зданий и сооружений деформированными швами на отсеки, встроенные и примыкающие к зданиям тоннели, галереи, эстакады, ёмкости отделяют здания деформированными швами.
В качестве горных мер участка земной поверхности проектируют:
1) полную или частичную закладку выработанного пространства;
2) разработку полезных ископаемых с разрывом во времени и пространстве;
3) широким фронтом несколькими лавами без оставления межлавных целеков.
Допустимая мощность извлекаемого пласта определяется по формуле:
[m] = m*[E] / Eм
[E] – допустимые деформации, принимаемые по ДБН;
Eм – максимальная деформация земной поверхности.
В качестве мер защиты зданий и сооружений допускается в процессе эксплуатации выравнивание зданий и сооружений, их отдельных конструкций и технологического оборудования.
На подрабатываемых территориях, т. е. землях, расположенных над подземными горными выработками или вблизи них, возможны просадки и смещения земной поверхности.
Территория подземных горных выработок может иметь вогнутые (отрицательные) и выпуклые (положительные) формы рельефа. Просадка земной поверхности (вертикальное смещение) при заборе положительного ископаемого из нижележащих горных пород сопровождается её горизонтальными смещениями (наиболее разрушительные территории городов).
|
|
Инженерная подготовка территорий
со сложными просадочными грунтами.
При замачивании в просадочных грунтах под действием внешней нагрузки или собственного веса происходит их уплотнение в результате разрушения структурных связей грунта.
К просадочным грунтам относятся:
- лёсы;
- лесовидные грунты;
- некоторые виды покровных глинистых грунтов.
Наличие просадочных грунтов в массиве предварительно устанавливают с помощью показателя П просадочности:
П=(eL-e)/(1+e)
eL – коэффициент пористости, соответствующий влажности на границе текучести;
e - коэффициент пористости грунта природного сложения и влажности.
Окончательная оценка просадочности грунта производится по результатам их лабораторных испытаний компрессионных приборов, а также полевых испытаний, штампами после предварительного замачивания или при замачивании в опытных котлованах.
В зависимости от особенностей просадки грунтов от собственного веса их подразделяют на 2 типа:
1 тип – грунты, просадка которых происходит в основном в пределах деформируемой зоны основания от нагрузки фундаментов или от другой внешней нагрузки, а просадка от собственного веса грунта практически отсутствует или не превышает 5 см.
2 тип – грунты, просадка которых происходит от веса вышележащего грунта в нижней просадочной части толщи, а при наличии внешней нагрузки, кроме того, и в верхней её части в пределах деформируемой зоны.
Тип грунтовых условий по просадочности при лабораторных исследованиях устанавливают, исходя из значений относительной просадочности:
δпр = (h/ - hпр) / ho
или начального просадочного давления: рпр
h/ - высота грунта природной влажности, обжатого без бокового расширения давления р;
hпр – высота того же просадочного грунта после его замачивания до полного водонасыщения при сохранении давления р;
ho – высота того же образца грунта природной влажности, обжатого без бокового расширения давлением, равным давлению от собственного веса грунта на глубине.