книги / Сдвижение горных пород и земной поверхности при разработке месторождений полезных ископаемых.-1

Горизонтальная, составляющая расчетных вертикальных нагрузок, воз­

никающая вследствие наклона опоры под воздействием подработки, вычис­

ляется по формуле

даемый наклон земной поверхности в основании рассматриваемой опоры,

Сумма вертикальных расчетных нагрузок на опору определяется по фор­

Подработка свободностоящих одностоечных опор без применения конст­ руктивных мер защиты допускается, если удовлетворяется условие

опоры в заделке, принимаемый для деревянных, железобетонных и метал­ лических опор соответственно равным 0,01; 0,015 и 0,02 рад / I / ;• /77коэффициент условий работы, учитывающий снижение несущей способ­ ности грунтов при длительном действии нагрузок* принимаемый / б / в зависимости’от вида опор.

Если по результатам расчета условие (9) не соблюдается, то для увеличения устойчивости опор при подработке БЛ назначаются соответст­ вующие меры защиты, увеличивающие либо устойчивость самих опор, либо уменьшающие нагрузки от редуцированного натяжения проводов (тросов). Увеличение устойчивости одностоечных свободностоящих опор может

быть достигнуто установкой в верхней или нижней чаоти заделки опор дополнительного ригеля (рис. 2, а, б); установкой оттяжек с регули­ руемым натяжением, увеличением глубины заделки опор за счет устройст-

Увеличение устойчивости опор за счет снижения действующих на них нагрузок, обусловленных редуцированным натяжением проводов, достига­ ется установкой дополнительных изоляторов на гирлянды анкерных опор или наращиванием проводов (тросов).

Использование метода оценки устойчивости свободностоящих односто­ ечных опор позволяет более обоснованно производить прогноз ожидаемо­ го исхода подработки ВЛ и исключить нарушение действующих норм их эксплуатации.

СП И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

1.Правила устойчивости электроустановок. ПУЭ,- M.t Энергоатомиздат, 1987.- 646 с..

2.СНиП П-9-78. Строительны* нормы и правила. Нормы проектирования* Здания и сооружения на подрабатываемых территориях,- М.: Стройиздат, 1979,- 23 о.

3.Свердлов П.М., Тер-Оваиесов Г.С* Сборные железобетонные конст­ рукции опор для линий электропередачи // Справочник проектировщика^ М.: Советская наука, 1958.- 308 с.

4. СлйГ Л-6-74. Строительные нормы и правила. Нормы проектирова­ ния. Нагрузка и воздействия,- М.; Стройиздат, 1976.- 39 с.

5. Пгавьлз охраны сооружений и природных объектов от вредного влия­

ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ^ЗДАНИЙ С ДЕФОРМИРУЕМЫМ ОСНОВАНИЕМ ПРИ МНОГОКРАТНОЙ ПОДРАБОТКЕ

Ь результате обобщения накопленного в угольных бассейнах страны

опыта подработки (как правило, первичной) различных зданий и сооруже­ ний были обоснованы допустимые и предельные деформации земной поверх­ ности в их основании « регламентируемые Правилами охраны / I / в зави­ симости от конструктивных особенностей этих сооружений и горно-тех- ничеол?,:-» условий их подработки.

величины упомянутых граничных деформаций земной поверхности были

получены для условий первичной или одиночной подработки сооружений и автоматически распространены на условия многократной подработки.

.Накоплений в различных бассейнах опыт подработки говорит о том, что состояние зданий и сооружений, находящихся в зоне влияния горных работ, определяется не только величиной деформаций земной поверхноо-

ти, но и динамикой (условиями) их накопления. Для сооружений небезраз­ лично в течение какого времени, накапливалась деформация земной по­

на конструкции со стороны деформируемого при подработке грунта накап­ ливается в течение длительного времени, контактные напряжении и, сле­ довательно, нагрузка на сооружения будет уменьшаться за счет релак­ сации напряжений в грунте и "приспособляемости" конструкций, Этот факт в некоторой степени используется при определении нагрузок на подрабатываемые здания / 7 /. По-видимому, если скорооть релаксации

Снижение усилий в конструкциях зданий между двумя соседними подра­ ботками происходит в результате следующих факторов.

Для'нагрузок, действующих в вертикальной плоскости,- вылолаживание достигнутой в результате предшествующей подработки кривизны здания вследствие его более интенсивного постепенного вдавливания в податли­ вое основание в зонах повышенного давления под влиянием собственного

веса. Этот процесс является медленным, и полного выполаживания прои­ зойти, по-видимому, не может, что также следует из соответствующих формул для определения суммарных усилий' от "/?" подработок, полу­ ченных в упомянутой работе / 9 /.

Для горизонтальных нагрузок, действующих в горизонтальной плоскос­ ти,- падение контактных напряжений при незначительном снижении-до­ стигнутых величин горизонтальных деформаций земной поверхности. Оно происходит вследствие того, что обжатие грунта у поверхностей фунда­ ментов складываетсяиз упругих деформаций, возникающих из-за -напряже­ ния скелета грунта без изменения его структуры, и неупругих деформа­ ций, возникающих за счет изменения пористости, и других необратимых структурных изменений при уменьшении деформационного воздействия (т.е. по существу при перемене знака деформаций), если отсчитывать их от достигнутого уровня ; контакт грунта и фундаментов сохраняется

только за счет упругой составляющей упомянутого обжэтия. Поэтому контактные напряжения падают во столько раз, во околько так называе­ мые упругие осадки меньше остаточных осадок, или модуль упругих де­ формаций больше модуля остаточных деформаций. Такое резкое падение контактных напряжений зафиксировано экспериментально в Кузнецком и

/ 5 /, отмеченный эффект снижения также имел место и приводил к обру­ шению распорной системы в исследуемой траншее при малейших растяже­ ниях земной поверхности.

Оба отмеченных фактора связаны с процессом релаксации напряжений

в грунте, вследствие его ползучести при длительном действии нагрузки,

ни1 влиянием которой процесс снижения контактных напряжений интенси-

Фиыируется. Ьлияиие ползучести будет доминирующим в первом случае (ьс ьикзхьние нагрузки). При горизонтальных нагрузках доминирующее

ционэлькости между относительным перемещением и давлением. При нали­ чии снижения величины воздействия, рассмотренного в предыдущем пунк­ те, роль ползучести в формировании контактных напряжений будет зна­ чительно меньше в результате наличия простого процесса "отлипания"

грунта от «фундамента при обратных, даже очень малых, перемещениях. Таким образом,; взаимодействие зданий и грунта, а также поврежде­

ния зданий при многократной подработке определяют два противоположных фактора - нарастание нагрузки (накопление воздействия) под влиянием периодически увеличивающихся или вновь возникающих деформаций земной поверхности и снижение нагрузки под влиянием различных длительных и кратковременных процессов в конструкциях и грунте. Процесс снижения нагрузки протекает как одновременно с процессом нарастания воздейст­ вия, так и после его окончания, в интервалах между двумя соседними подработками. Следовательно, важнейшей зэ/дечей при рациональном плани­ ровании горных работ, с точки зрения благоприятного исхода подработ­ ки, является определение оптимального интервала между двуйя соседними подработками, в течение которого нагрузки на конструкции от предшест­ вующей подработки успеют снизиться до такого уровня, чтобы здание бы­ ло в состоянии воспринять новую порцию воздействий от последующей под­ работки.

Другой важнейшей задачей, неразрывно связанной с отмеченной выше, является регулирование параметрами каждой подработки таким образом, чтобы величина и скорость деформации земной поверхности не только бы не достигали величин,.при которых здание получает разрушительные по­ вреждения, но вообще оказывали бы на него минимальное воздействие, т.е. другими словами, с позиций минимального воздействия на здания многократной подработки плакирование горных работ должно вестись, от­ талкиваясь от принципа, который гласит, что суммарное воздействие на здание бесконечно большого числа бесконечно малых подработок стремит­ ся к нулю. Практически за такую бесконечно ыа.луп подработку может

мациях земной поверхности, не прет ■••юдих допустимые, согласно / I /, значения, то количество подработок »ри пуоизьодотве послоосздочного

ному б работе / 6 /, который характеризует отелен:- увеличения изнооа по мере роста числа подработок. Численные значения последнего опреде­ ляются выражением 1,1 п , где п - число подработок.

Для того, чтобы граничные деформации (допустимые и предельные) не снижались по мере увеличения числаподработок,должны быть разработаны специальные, методы ремонтов, восстанавливающие первоначальную проч­ ность конструкций зданий. Для повышения же величин граничных деформа­ ций земной поверхности при многократной подработке следует усовершен­ ствовать существующие и рэзработать новые мера защиты зданий и соору­ жений.

для зданий небезразлично каким числом подработок достигнута дан­ ная величина деформаций земной поверхности. Одна и та же величина де­ формации может быть запредельной, если достигнута в течение одной под­ работки и нике допустимой, если.является результатом наложения дефор­ маций в данной точке от отработки свиты пластов. Поэтому, если речь идет о суммарных деформациях от отработки овиты пластов, могут быть допущены более существенные величины граничных деформаций земной по­ верхности.

йсход многократной подработки существенно зависит от того, каким образом чередуются знаки деформаций земиой поверхности. При постоян­ ном наложении растяжения земной поверхности, помимо непосредственно­ го воздействия сдвигающегося грунта на фундаменты, основания зданий разуплотняются, а при определенной величине горизонтальных деформа­ ций земной поверхности в нем развиваются зоны предельного равнове­ сия и основание перестает быть устийчивыи. Про этом осадки фундамен­ тов, а, следовательно, и их неравномерность мечут возрасти настоль­ ко, что изменение строительных свойств основания из сопутствующего и в обычных условиях положительного фактора, снижающего нагрузки на фундаменты от непосредственного воздействия сдвигающегося грунта, трансформируется в фактор, разрушительно влияющий на здания. Вопросы изменения состояния грунта, увеличение его амортизирующих свойств и изменение рзечетной схемы основания иод влиянием горизонтальных де- я-ормаций земной поверхности -рассмотрены в ряде работ, выполненных на основании нроьедс.пшх в бассейне экспериментальных исследований.

/.ли pu.л-нин вопросов, связанных с назначением граничных деформа- 'цин всм.ж;; поверхности при многократной недра,.orne, должны быть дополнитсл!но рассмотрены в»кзаимось зи вопросы зависимости контактных H'.iMfк т относительных нерсме: и ш й руи.чаыентов и грунта, jзлак-

сации контактных напряжений вследствие ползучести грунта, падения этих напряжений и их повторного нарастания при знакопеременном воздей­ ствии, изменения механических свойств грунтового массива и восотановления этих овойств в разрыве между повторными подработками.

СП И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

1.Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влия­ ния подземных горных разработок на угольных месторождениях,- М.: Нед­ ра, 1981,- 288 с.

2.Клещев П.Е., Муллер Р.А., Доклад Г.Г. Исследование мер защиты зданий от вредного влияния горных работ // Проектирование и реконст-' рукция угольных предприятий,- М .; ДНИЭИуголь, 1973,- 49 G ,

3.Гадымба И.М., Клещев П.Б., Шагалов С.Е. Исследования подрабаты­ ваемых гражданских зданий на свайных фундаментах в Карагандинском бассейне // Маркшейдерское дело в социалистических странах,-Л.: ВНИМИ, 1979, вып. 8,- C.29I-30I.

4.Решетов Г.А., Караваев Б.Ю., Тер-Погосян Н.А, Зависимость сил трения между грунтом и фундаментами подрабатываемых зданий от горизон­ тальных деформаций основания // Прогноз сдвижений горных пород, де­ формаций сооружений, устойчивости бортов разрезов при разработке угольных месторождений,- Л.: ВНИМИ, 1984,- С.21-25.

5.Шагалов С.Е., Клещев П.Е., Гадымба И.М. К оценке деформативности подрабатываемого основания при горизонтальном приложении нагруэ-' ки // Фундэментостроение в условиях слабых и мерзлых грунтов. Межвуз. темат.сб.тр,- Л.: ЛИСИ,. 1983,- C.II2-.I22,

6.Гадымба И.М., Шагалов С.Е. Экспериментальные исследования по определению изменения прочности и деформативностй грунтов подрабаты­ ваемого массива // Прогнозирование сдвижений и деформаций горных по­ род и устойчивости бортов разрезов при подработке угольных пластов.

Сб.научн.тр.- Л.: ВНИМИ, 1981.- С.34-42.

7. •Методические указания по прогнозу сдвижений и деформаций земной

поверхности и определению нагрузок на здания при многократных подра­ ботках,- Л.: В Ш Ш , 1987.- 94 о.

8. Муллер Г.А., Шагалов C.É., Клещев П.Е., Брандт Г.Я. Оценка ожидаемого ущерба при отработке одиночных и свиты пологопадающих плаотов под городами и промышленными комплексами // Проблема разра­ ботки мощных и наклонных плаотов угля подземным опособом : Тез.докл. на терр, научи.-техн.конф,- Караганда, 1987,- С. 16-17.

9.Муллед Р.А., Петухов И,А., Шагалов С.Е. Суммирование вертикаль­ ных нагрузок на здания при многократной подработке// Об.научн.тр.- jt.s ВНЙШ, 1987.- С,49-53.

10.Уулдер P. . Горизонтальные нагрузки' на здание при многократ­

При определении допустимых условий подработки зданий в качестве исходных принимаются согласно действующим "Правилам охраны..." / I /

работке, проводимые в Карагандинском бзсоейНе Казахским филиалом ВНИМИ, результаты воздействия на подрабатываемые здания деформаций рас­ тяжений и сжатий существенно различаются.

Под результатам воздействия подработки было бы естественно подра­

не производилась или выполнялась с недостаточной точностью (о замером' лишь раскрытия наиболее значительных трещин), поэтому в качестве по­ казателя воздействия подработки на здание нами принято суммарное из­ менение длины последнего (if), измеренное по стенным реперам, зало­ женным по периметру здания на уровне цоколя.

С целью оценки влияния разнозначных деформаций земной поверхности на подрабатываемые здания и сооружения было рассмотрено 19 граждан­ ских и промышленных зданий, за которыми в ходе подработок проводи­ лись инструментальные наблюдения в соответствии с требованиями "Ин­ струкции по наблюдениям..." / 2 /.

По конструктивной схеме указанные здания разделены на две основ­ ных группы : бескаркасные, а также с неполным каркасом (14) и каркаоные (5).

По обеим группам зданий, претерпевших одну либо несколько подра­ боток, иа каждую характерную дату наблюдений определены суммарные