Авторы: М.А. Власов, О.В. Герасимов, С.М. Простов

Название статьи: Прогноз устойчивости грунтового основания горнотехнического сооружения с плитным фундаментом на основе объемной геомеханической модели

Год: 2025, Номер: 2, Страницы: 22-36

Отрасль знаний: 1.6.9. Геофизика

Индекс УДК: 624.131.7

DOI: 10.26730/1999-4125-2025-2-22-36

Аннотация: Рассмотрен аварийный участок сооружения установки противопожарной ляды строящейся вентиляционной установки угольной шахты. По результатам инженерно-геологических изысканий установлено, что основной причиной возникновения опасных деформаций фундаментов конструкций является наличие слабого несущего слоя основания из насыпного грунта и угля, что способствует повышению деформаций и перемещений, возникновению крена фундаментной плиты. На основе инженерно-геологических изысканий были разработаны две расчетные конечно-элементные схемы объемной модели, включающей прогноз напряженно-деформированного состояния (НДС) массива при естественном и закрепленном состояниях грунтового основания. Были проанализированы расчетные вертикальные сечения через каждые 15 градусов относительно центра опоры, на основе этого были определены наиболее опасные сечения, особенно характерны сечения (0, 45, 90, 135 градусов) с распределением напряжений и деформаций для обеих моделей грунтового основания. Для более точного прогнозирования устойчивости основания сооружения были определены интегральные показатели НДС для каждого угла поворота сечения при естественном грунтовом основании и при его закреплении. На основе результатов геомеханического прогноза было предложено использовать дополнительные инъекторы в зонах наиболее опасных сечений, что позволит повысить устойчивость фундамента, разработан план и схема расположения инъекторов, определены длины инъекторов, шаг и зоны закрепления основания. Сопоставление локальных и интегральных параметров НДС показало, что вертикальные нормальные напряжения после закрепления ослабленной зоны возросли по сравнению с естественным основанием, а значения горизонтальных деформаций массива основания уменьшились. Проведена оценка повышения точности расчета максимальных напряжений и деформаций за счет объемной постановки решаемой задачи, которое составило 6,22% и 41,69% соответственно.

Ключевые слова: компьютерное моделирование горнотехническое сооружение прогноз напряжения деформации закрепление грунтов интегральный показатель точность расчета крен

Дата получения: 14.10.2024

Дата одобрения: 22.01.2025

Дата опубликования: 11.06.2025

ЦИТИРОВАНИЕ СКАЧАТЬ