Skip to main content

Banery wysuwane

liternicza, pomarańczowa okładka seryjna
Numeryczne metody analizy stateczności zboczy

Author
Product category
nauki techniczne
nauki techniczne » geomechanika
ISSN
0867-6631
Publication type
monografia
Format
B5
Binding
miękka
Number of pages
166
Publication date
2007
Edition
pierwsze
Description

W pracy zajęto się oceną przydatności metod numerycznych do analizy stateczności skarp i zboczy. Przeprowadzono krytyczną ocenę stosowanych dotychczas metod analizy stateczności. Dokonano wielu porównań klasycznych metod równowagi granicznej i numerycznej metody redukcji wytrzymałości na ścinanie. Stwierdzono dużą zgodność wyników obliczeń w wypadku skarp o prostej geometrii i budowie geologicznej. Wykazano również, że klasyczna metoda redukcji wytrzymałości na ścinanie jest nieprzydatna do analizy stateczności skomplikowanych zespołów skarp, umożliwia ona bowiem tylko identyfikację jednej powierzchni poślizgu, w odniesieniu do której uzyskuje się najniższą wartość wskaźnika stateczności. Wykalibrowano modele numeryczne dotyczące wybranych przypadków skarp pod względem parametrów odkształceniowych, tak aby wartości przemieszczeń zmierzonych w terenie odpowiadały wartościom obliczonym. Po kalibracji wykonano obliczenia numeryczne, stopniowo redukując parametry wytrzymałościowe aż do osiągnięcia utraty stateczności zbocza. Pozwoliło to na określenie progowych (krytycznych) wartości przemieszczeń, będących nieuchronnym zwiastunem inicjacji procesów utraty stateczności zbocza. Opisano także nową, oryginalną metodę umożliwiającą pełną analizę stateczności zboczy – tzw. Zmodyfikowaną Metodę Redukcji Wytrzymałości na Ścinanie. W porównaniu z metodami równowagi granicznej, zmodyfikowana metoda redukcji wytrzymałości na ścinanie umożliwia uwzględnienie wielu istotnych czynników wpływających na warunki stateczności oraz eliminuje wiele wątpliwych założeń. Szczególnie dotyczy to zboczy o skomplikowanej budowie geologicznej, na których powierzchnia poślizgu zdeterminowana jest naturalnymi cechami strukturalnymi górotworu. Za pomocą tej metody wykonano wiele cykli obliczeniowych, rozwiązując liczne skomplikowane zagadnienia geotechniczne. Przedstawiono również przykłady zastosowania numerycznego modelowania trójwymiarowego do analizy stateczności skarp i zboczy. Analiza procesów osuwiskowych wykazuje bowiem, że w wielu przypadkach wyjaśnienie ich przyczyn za pomocą klasycznych obliczeń dwuwymiarowych jest niemożliwe. Konieczna jest budowa przestrzennych modeli numerycznych, które pozwalają na w miarę wierne odtworzenie budowy geologicznej i geometrii rozpatrywanego zbocza. Na przykładzie wielu analiz trójwymiarowych pokazano, że rozbieżności pomiędzy obliczeniami i metodami równowagi granicznej a metodą redukcji wytrzymałości na ścinanie są dość wyraźne. Zamieszczone w pracy wyniki badań w tej dziedzinie są bardzo obiecujące i można sądzić, że w nieodległej przyszłości modelowanie przestrzenne znajdzie powszechne zastosowanie, szczególnie w warunkach skomplikowanej budowy geologicznej i tektoniki

Contents

Streszczenie  7
Summary  8
Spis symboli  9
1. Wprowadzenie  11
1.1. Zagrożenie osuwiskowe w górnictwie odkrywkowym  11
1.2. Analiza stateczności skarp i zboczy  16
1.3. Cel i zakres pracy  19
2. Metody analizy stateczności zboczy  21
2.1. Wprowadzenie  21
2.2. Metody Równowagi Granicznej  21
2.3. Metody numeryczne dwuwymiarowe  24
2.4. Metoda Redukcji Wytrzymałości na Ścinanie (SSR)  25
2.4.1. Zwiastuny utraty stateczności zbocza w programie Flac  29
2.4.2. Porównanie wyników analiz stateczności zboczy metodami równowagi granicznej (LEM) i redukcji wytrzymałości na ścinanie (SSR)  32
2.4.2.1. Analiza stateczności zbocza jednorodnego  32
2.4.2.2. Analiza stateczności zbocza niejednorodnego  33
2.4.2.3. Analiza stateczności zbocza o skomplikowanej budowie geologicznej  34
2.4.3. Analiza wpływu warstw słabych na stateczność zboczy  36
2.4.4. Podsumowanie  41
2.5. Wpływ gęstości siatki na wyniki obliczeń metodą redukcji wytrzymałości na ścinanie  42
2.6. Możliwości korelacji metody redukcji wytrzymałości na ścinanie z analizą przemieszczeń  46
2.7. Podsumowanie  51
3. Zmodyfikowana metoda redukcji wytrzymałości na ścinanie (MSSR) – nowe narzędzie do analizy stateczności zboczy  53
4. Przykłady zastosowania metody redukcji wytrzymałości na ścinanie (SSR) i zmodyfikowanej metody redukcji wytrzymałości na ścinanie (MSSR) w górnictwie odkrywkowym  61
4.1. Wprowadzenie  61
4.2. Analiza stateczności wybranych zboczy w BOT KWB „Turów”  61
4.2.1. Analiza stateczności zbocza północnego w rejonie zwałowiska wewnętrznego  62
4.2.2. Analiza stateczności zbocza południowo-zachodniego w rejonie zwałowiska wewnętrznego  67
4.3. Analiza stateczności wybranych zboczy w BOT KWB „Bełchatów”  72
4.3.1. Analiza stateczności zbocza w rejonie osuwiska 20S  72
4.3.2. Analiza stateczności zbocza w rejonie XVI S  75
4.3.3. Analiza stateczności zbocza w rejonie wysadu Dębiny  80
4.4. Analiza stateczności wybranych zboczy w odkrywce „Lubstów” w KWB „Konin”  84
4.5. Analiza stateczności wybranych zboczy w kopalni „Zesławice”  94
4.6. Podsumowanie  98
5. Metody przestrzennej (3D) analizy stateczności zboczy  101
5.1. Wprowadzenie  101
5.2. Wpływ warunków brzegowych na wyniki przestrzennych analiz stateczności  105
5.3. Stateczność zboczy zakrzywionych  107
5.4. Rozbieżności w wynikach analiz stateczności zboczy w 2D i 3D z zastosowaniem SSR  115
5.5. Analiza wpływu kąta dylatancji na utratę stateczności zboczy  120
5.6. Omówienie i krytyczna analiza wybranych prac poświęconych trójwymiarowym analizom stateczności zboczy  122
5.7. Podsumowanie  138
6. Wnioski i uwagi końcowe  140
Literatura  144

Price
0.00
In order to arrange international shipping details and cost please contact wydawnictwa@agh.edu.pl