To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Badanie odkształcalności i naprężeń naturalnych masywów skalnych
Ze względu na warunki posadowienia obiektów na podłożu skalistym (np. zapór), niezbędna jest znajomość modułów odkształcenia E0 i modułów sprężystości Es oraz wartości naprężeń naturalnych panujących w masywie skalnym. Znajomość modułów odkształcenia i sprężystości podłoża pozwala obliczyć osiadania obiektów i przeprowadzić właściwą analizę współpracy podłoża z korpusem budowli. Natomiast znajomość wartości naprężeń naturalnych panujących w masywie skalnym jest niezbędna przy projektowaniu i wykonawstwie budowli podziemnych (np. sztolni, rurociągów i komór elektrowni podziemnych). Znajomość tego ciśnienia decyduje o technologii wykonawstwa robót i projektowanej obudowie.
Moduły odkształcenia E0 i sprężystości Es podłoża skalnego można określić za pomocą obciążeń statycznych lub badań sejsmicznych.
Oznaczanie modułów metodą próbnych obciążeń. Badania przeprowadza się w spągu sztolni, obciążając podłoże na powierzchni 0,5-2,0 m2 (rys. 8.4). Wielkość powierzchni obciążenia ma istotny wpływ na wyniki badań; przy większej powierzchni obciążenia otrzymuje się dokładniejsze wyniki badań. Przy projektowaniu badań należy przewidywać jednostkowe obciążenie w zakresie 0-5 MPa, które odpowiada 2,5-3-krotnemu naciskowi jednostkowemu wywieranemu przez wypadkową sił zewnętrznych. Zwiększenie obciążeń lub ich zmniejszenie należy przeprowadzać stopniami Aa = 0,1-0,2 MPa. Każdy stopień obciążenia utrzymuje się aż do uzyskania stabilizacji odkształceń podłoża. Na podstawie sporządzonych wykresów zależności S = f(a) (rys. 8.5), oblicza się wartości modułów odkształcenia ogólnego E0 i sprężystości Es według wzorów:
Wartości modułów oblicza się w poszczególnych cyklach, a następnie dokonuje się wyboru wartości miarodajnych na danym stanowisku badawczym.
Określanie modułu sprężystości dynamicznej na podstawie badań sejsmicznych. Moduł sprężystości dynamicznej Ed może być określony na podstawie wartości prędkości fal poprzecznej i podłużnej, rozchodzących się w masywie skalnym, według wzoru:
Fale sprężyste w masywie skalnym wzbudza się za pomocą wybuchów ładunku dynamitu lub uderzeń ręcznym młotem, które odpowiednio rejestruje się. Moduł sprężystości dynamicznej Ed, określany na podstawie wartości prędkości fal sejsmicznych, nie jest równy wartości modułu sprężystości Es obliczonego na podstawie wzoru (8.12b). Na ogół otrzymuje się E.: Es = 2-10; stosunek ma większą wartość, im masyw jest bardziej spękany. Różnice pomiędzy Ed i Es wynikają z różnych warunków badań. W badaniach sejsmicznych wywoływane są mniejsze wartości naprężeń i czasy ich trwania są znacznie krótsze niż w badaniach statycznych. Ponadto, w badaniach sejsmicznych objętość masywu skalnego poddanego obciążeniu dynamicznemu jest znacznie większa niż przy obciążeniu statycznym, co w znacznym stopniu uniezależnia wyniki badań od robót strzałowych.
(…)
… do stanu pełnego nasycenia powoduje zmniejszenie wartości modułów o około 20-30%.
Naprężenia naturalne (naprężenia w masywie skalnym w warunkach naturalnych) mogą być określane w otworze wiertniczym lub w sztolni w odpowiednich bruzdach.
W wykonany otwór wstawia się centrycznie czujnik tensometryczny do pomiaru odkształceń skały. Następnie wykonuje się współśrodkowo bruzdę o średnicy ok. 8-13 cm…
…, aż repery powrócą do swojego pierwotnego położenia. Wartość ciśnienia zapewniająca ten powrót przyj, mowana jest jako naprężenie naturalne występujące w masywie skalnym.
Ponad 5 m
Rys. 8.6. Pomiar naprężenia naturalnego masywu skalnego w otworze wiertniczym [29]I — otwór, 2 — bruzda, 3 — czujnik tensometryczny
…
… na pomiarze odprężenia skały (I faza), a następnie przywróceniu pierwotnego stanu naprężenia (II faza). Przed badaniami odprężenia skały na ociosie wyrobiska osadza się repery w odległości ok. 30 cm, przeprowadzając dokładnie pomiary ich rozstawu za pomocą przykładnego tensometru.
Następnie wykonuje się dwie lub cztery bruzdy odprężające i po całkowitym odprężeniu masywu skalnego wykonuje się ponowne pomiary…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)