Механика подземных сооружений в примерах и задачах
..pdfОбращает на себя внимание Это связано с техническими большой разброс результатов трудностями измерений на кон измерений деформации внешней такте крепи с нагружающим стальной оболочки (рис. 6.12). устройством.
=400 м, удельный вес пород |
(на 7,8 %) превышают расчетное |
||||||||||||||||||
примем |
|
у = 0,02 МН/м3, |
коэф |
сопротивление |
набрызгбетона. |
||||||||||||||
фициент |
бокового |
давления |
в |
С этим |
обстоятельством |
можно |
|||||||||||||
массиве |
определим |
по формуле |
примириться, |
учитывая, |
что |
||||||||||||||
А. Н. Динника |
(1.36): |
|
|
|
|
расчет |
выполнен |
с |
некоторым |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
запасом (по самым слабым по |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
родам, |
занимающим небольшую |
|||||||
Коэффициент |
а*, |
учитываю |
часть |
|
геологического |
разреза). |
|||||||||||||
Учитывая наличие существенно |
|||||||||||||||||||
щий отставание возведения кре |
|||||||||||||||||||
пи от |
обнажения |
пород, |
опре |
более |
|
прочных |
пород, |
можно |
|||||||||||
деляем |
по формуле |
(4.10), |
при |
полагать, что |
коэффициент бо |
||||||||||||||
нимаем |
расстояние |
набрызгбе- |
кового давления |
в действитель |
|||||||||||||||
тонной |
|
крепи |
от |
забоя |
ствола |
ности меньше расчетного. Кроме |
|||||||||||||
равным I = 0,5 |
м, |
тогда |
|
|
|
того, расчет произведен по ниж |
|||||||||||||
|
|
|
ней |
кромке |
набрызгбетонной |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
а * = ех р ( - 1 |
, 3 |
^ |
) = 0 ,7 5 . |
|
крепи, |
которая |
при |
нанесении |
|||||||||||
Определяем |
|
максимальные |
крепи на стенки следующей за- |
||||||||||||||||
|
ходки |
ствола |
будет |
упрочнена |
|||||||||||||||
сжимающие нормальные танген |
наложением |
нового |
слоя |
на |
|||||||||||||||
циальные напряжения, имеющие |
брызгбетона. Можно учесть так |
||||||||||||||||||
место во впадинах набрызгбе- |
же вспомогательное |
назначение |
|||||||||||||||||
тонной крепи, по формуле (6.24): |
ствола. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
ст0 = 0,56-0,75.0,02-400 2 Щ Г \Х |
При расчете мы приняли, что |
||||||||||||||||||
крепь |
полностью |
повторяет не |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
9-0,053 |
|
||||||||||||
Ю.в.Ю3 |
1 + 1 ,5 6 |
|
ровности стенок незакрепленно |
||||||||||||||||
X—------- |
|
|
|
2,25 |
|
|
го ствола. |
|
|
|
же |
при |
|||||||
6 , 2- 103 |
|
|
9-0,053 |
|
|
В |
действительности |
||||||||||||
|
|
9-0,053 |
2,25 |
|
|
|
нанесении набрызгбетонной кре |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
пи |
амплитуда |
неровностей |
||||||||||
|
1+1,56' |
2,25 |
|
|
|
|
|
|
уменьшается (к чему, как было |
||||||||||
= 7,32 - |
9-0,053 |
-=sl2,4 |
МПа. |
сказано в § 6.5, следует стре |
|||||||||||||||
|
|
2,25 |
|
|
|
|
|
|
миться сознательно). |
|
|
|
|||||||
Определяем |
напряжения |
на |
Допустим, что при нанесении |
||||||||||||||||
выступах набрызгбетонной кре |
набрызгбетона амплитуда неров |
||||||||||||||||||
пи по формуле |
(6.25): |
|
|
|
|
ностей уменьшилась с 5,3 до 4 см. |
|||||||||||||
|
|
1 — 1,56 9-0,053 |
|
|
|
|
Определим в этом случае напря |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
жения во впадинах |
крепи |
|
|||||||||||
°е = 7,32 |
|
2,25 |
= 4 |
МПа. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
9-0,053 |
|
|
1+1 |
9-0,04 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
2,25 |
|
|
|
|
|
|
|
2,25 |
|
10,9 МПа. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<10 — 7,32 |
|
|||||||||
Результаты |
|
расчета |
|
говорят |
9-0,04 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
о том, |
что |
|
набрызгбетонная |
|
|
|
2,25 |
|
|
|
|||||||||
крепь ствола испытывает только |
Как |
видим, такого уменьше |
|||||||||||||||||
сжимающие |
напряжения. |
Рас |
|||||||||||||||||
четные значения |
максимальных |
ния неровностей уже достаточно |
|||||||||||||||||
напряжений |
во |
впадинах |
на |
для |
значительного уменьшения |
||||||||||||||
брызгбетонной |
крепи несколько |
напряжений в крепи. |
|
|
7. Расчет крепи (обделок) горизонтальных выработок и тоннелей круглого сечения
7.1. Общие положения и основные расчетные зависимости
Расчет крепи горных вырабо |
где J — момент инерции попереч |
||||||||||||||||
ток и обделок тоннелей круглого |
ного сечения рамы; А — площадь |
||||||||||||||||
поперечного |
сечения |
произво |
поперечного сечения |
рамы; |
|
||||||||||||
дится с использованием общего |
приведенный модуль деформа |
||||||||||||||||
метода, изложенного в гл. 5. |
ции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
При расчете |
крепи на собст |
|
|
|
- red = £ |
а.' |
|
(7.4) |
|||||||||
венный вес пород (горное давле |
|
|
|
|
|
|
t r e d |
|
|
||||||||
ние), |
начальное |
поле напряже |
где |
Е — модуль деформации |
|||||||||||||
ний в массиве пород, в попереч |
(упругости) материала рамы; а— |
||||||||||||||||
ном |
сечении |
тоннеля |
(горной |
шаг установки рам. |
|
|
|
||||||||||
выработки), является, |
как пра |
Указанный |
|
эквивалентный |
|||||||||||||
вило, |
|
неравнокомпонентным, |
слой |
с |
приведенными |
характе |
|||||||||||
вследствие чего |
эквивалентные |
ристиками |
рассматривается |
как |
|||||||||||||
напряжения |
на |
бесконечности |
элемент |
|
расчетной |
схемы |
(см. |
||||||||||
(5.1) |
в |
расчетной |
схеме (см. |
рис. 5.1). Определяются коэф |
|||||||||||||
рис. |
5.1) |
при |
гравитационном |
фициенты |
|
передачи |
нагрузок, |
||||||||||
поле |
начальных |
напряжений |
напряжения на контактах слоев |
||||||||||||||
определяются следующими соот |
и, наконец, нормальные танген |
||||||||||||||||
ношениями: |
|
|
|
|
циальные напряжения |
на |
вну |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
(7.1) |
треннем и внешнем контуре рас |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
сматриваемого |
эквивалентного |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
t7.il) |
слоя в поперечном сечении крепи |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
(ое/л |
и Овех). |
|
силы |
в попереч |
|||||||
Проверка |
прочности |
крепи |
Внутренние |
||||||||||||||
ных сечениях рам определяются |
|||||||||||||||||
производится |
в |
соответствии с |
|||||||||||||||
§ 5.2. |
|
|
|
|
|
|
по формулам: |
|
|
|
|
|
|||||
Расчет рамной крепи. Рамная |
продольные силы |
|
|
|
|||||||||||||
крепь |
горизонтальных |
вырабо |
|
N = |
J e in |
+ °< |
|
А: |
|
||||||||
ток при расчете заменяется экви |
|
|
Вех |
|
(7.5) |
||||||||||||
|
|
|
|
Е |
re d |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
валентным ей слоем с приведен |
изгибающие моменты |
|
|
||||||||||||||
ными характеристиками, опреде |
|
м |
= |
|
|
|
°*ех -J— |
W, |
(7.6) |
||||||||
ляемыми |
по формулам: |
|
|
|
|
* |
|||||||||||
приведенная толщина |
|
|
|
|
|
|
Ь |
r e d |
|
|
|||||||
|
где W — момент сопротивления |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
tred= y |
12//Л» |
(7.3) |
поперечного |
сечения |
рамы. |
|