Пример выполнения работы

Определение заданных условий для варианта №25.

1. Из таблицы 5.2 выбираем значение коэффициента запаса устойчивости для рабочего борта при сроке службы до 5-ти лет:

n_ф = 1,2.

2. Физико–механические характеристики пород борта карьера для своего варианта определяем из таблицы 5.6 и записываем их в виде таблицы 5.3.

. Таблица 5.3

Таблица исходных данных

Вариант	Высота рабочего борта карьера, H, м	Литологическое наименование пород в вертикальном разрезе	Мощность слоев, m, м	Объемный вес пород, γ, кН/м3	Сцепление пород, К, кПа	Угол внутреннего трения, ρ, град
25	65	Аргиллит	10	22,5	40	27
		Глинистый песчаник	12	22	8	21
		Песчаник	14	23	135	24
		Алевролит углистый	18	21	120	30
		Уголь	11	14,5	160	28

1. Расчет параметров и порядок построения ориентировочной поверхности скольжения.

   1. Рассчитываем средневзвешенные по мощности значения сцепления в массиве , коэффициента внутреннего трения tgp_cp и объемного веса пород γ_ср по формулам (5.17 – 5.19)

,

2. Из таблицы 5.2 принимаем значение коэффициента запаса устойчивости равным n_ф = 1,2 и по полученным средневзвешенным по мощности характеристикам вычисляем предварительные расчетные характеристики , , ρ_n и γ_n по формулам 5.20 – 5.23

,

ρ_n = arctgρ_n = 22⁰,

3. Рассчитываем высоту вертикальной площади отрыва Н₉₀ по формуле 5.24

4.Исходя из заданной высоты борта Н =65 м вычисляем приведенное значение высоты по формуле 5.25

5. По рассчитанным значениям Н^′ = 5,63 и ρ_n = 22⁰ и по графику зависимости между высотой плоского откоса и его углом (рис.5.3) определяем значение соответствующего угла откоса

α = 45⁰.

Рис. 5.3. График зависимости высоты плоского откоса от его

угла:

а и б - схема расположения поверхности скольжения в откосе при ρ_n < 13º (1) и α < 45^о- ρ_n/2 - в остальных случаях (2)

Рис. 5.4. График зависимости между высотой откоса и

шириной призмы обрушения

График зависимости между высотой откоса и шириной призмы обрушения построен в прямоугольных координатах: по оси абсцисс отложена условная величина ширины призмы обрушения а^′ = а/Н₉₀, а по оси ординат условная высота откоса . Графиком пользуются следующим образом. По заданным физико-механическим характеристикам определяют Н₉₀ и условную высоту как отношение , далее определяют точку пересечения ординаты, равной , на графике с кривой, соответствующей заданному ρ, а на оси абсцисс находят условную ширину призмы обрушения а^′; действительная ширина призмы обрушения а определяется умножением а’ на величину H₉₀ .

Рис. 5.5. Расчет устойчивости откоса плоского профиля методом круглоцилиндрической поверхности скольжения

6. Определив значение α = 45⁰, рассчитываем значение ширины призмы возможного обрушения а по формуле 5.26

(м).

7. На миллиметровой бумаге в выбранном масштабе 1 : 500 или 1 : 1000 строят предварительный профиль откоса в следующем порядке (рис.5.6).

7.1. По заданной глубине карьера H =65 м строим вертикальный геологический разрез вкрест простирания борта карьера. От верхней границы откладывается мощность наносов (m₁ = 10 м, m₂ = 12 м, m₃ =14 м, m₄ = 18 м и m₅ =11 м) под расчетным углом падения α = 48⁰.

7.2. От верхней бровки откоса (точка А) откладывают величину а = АВ = 9,21 м – расчетную ширину призмы обрушения. Из точек А и В вертикально откладывают Н₉₀ = 13,87 м, а из точек А^′ и В′ проводят линии под углом 45⁰ + 22⁰/2 к горизонту до пересечения в точке С. Из точки С восстанавливают перпендикуляр к линии В^′С до пересечения его в точке О с перпендикуляром, восстановленным из точки М (нижняя точка откоса уступа) по направлению МN, составляющему с линией откоса (МА) угол

Е = 45⁰ – 22⁰/2. Радиусом R = ОС = ОМ проводят дугу. Линия ВВ^′СМ является ориентировочной поверхностью скольжения.

Рис. 5.6. Построение ориентировочной поверхности скольжения