To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Ciśnienie górotworu na konstrukcję podziemną
W rozwiązywaniu praktycznych problemów budownictwa podziemnego stosuje się różne hipotezy oceny ciśnienia, jakie wywiera masyw gruntowy lub skalny na konstrukcję podziemną. Założenia do tych hipotez wynikały najczęściej z praktycznych lub modelowych obserwacji zjawisk zachodzących wokół wyrobiska podziemnego. Najczęściej spotykanymi zjawiskami są:
• lokalne naruszenie górotworu, jego rozluźnienie i odprężenie w pierwszej kolejności w stropie, następnie w ociosach i najrzadziej w spągu,
• odspajanie się części górotworu od masywu i obwały naruszające geometrię pierwotnego wyrobiska,
• wsypywanie się do wyrobiska ściętego nadkładu (zjawisko silosowe),
• zaklinowanie się lub zasklepienie naruszonego masywu w wyniku redystrybucji sił i pojawienia się sił tarcia, wzbudzenia oporu na ścinanie.
Można na przykład wyróżnić - niejako w rozwoju historycznym - przynajmniej trzy, a nawet cztery schematy ścięcia nadkładu nad wyrobiskiem (rys. 6.54). Najpierw Bierbaumer zaproponował, aby proces ścięcia potraktować jako poślizg absolutnie sztywnej bryły obejmującej całą wysokość nadkładu. Ciężar bryły i siły tarcia (oporu na ścinanie) występujące na powierzchni poślizgu rozpatrywano jako siły skupione, wypadkowe, a ich różnicę uznano za parcie górotworu na obudowę, jej obciążenie (rys. 6.54a). Następnie Terzaghi potraktował ścinający się nadkład jako strefę naruszoną, z możliwością pionowego odkształcenia i rozluźnienia. Schemat taki dopuszcza również tylko częściowe ścięcie i odprężenie górotworu bezpośrednio nad wyrobiskiem bez naruszenia wyżej zalegającego nadkładu. Z równowagi elementarnego, usztywnionego wycinka strefy naruszonej i odprężonej wyznacza się równormernie rozłożone ciśnienie górotworu na obudowę wyrobiska (rys. 6.54b). Jeszcze bardziej trafnym przybliżeniem tego modelu będzie uwzględnienie możliwości poziomego przemieszczenia naruszonego masywu, jego zagęszczenia do zaklinowania włącznie (rys. 6.54cd).
Warunkiem powstania stanu równowagi granicznej w całej tak uogólnionej strefie jest jednoczesne istnienie statycznie dopuszczalnego pola sil wewnętrznych oraz kinematycznie dopuszczalnego pola przemieszczeń, ściślej: pola prędkości przemieszczeń. Sens tych terminów można w przybliżeniu zdefiniować następująco:
Statycznie dopuszczalne pole iii jest takim ich rozkładem w ustroju, który
• spełnia równania równowagi wewnętrznej,
• czyni zadość statycznym warunkom brzegowym (warunki równowagi zewnętrznej),
• nie powoduje przekroczenia zależności granicznej w żadnym punkcie ustroju. Kinematycznie dopuszczalne pole przyrostów (prędkości) przemieszczeń
(…)
… pracy wykonywanej przez obciążenia zewnętrzne na przemieszczeniach.
Obydwa pola muszą też być związane ze sobą za pomocą zależności fizycznych, czyli prawa plastycznego płynięcia (6.122).
W odróżnieniu od tradycyjnej analizy stanu granicznego, gdy siły zewnętrzne narastają do momentu pojawienia się pierwszego i następnych stanów granicznych ustroju, do jego zniszczenia włącznie, w budownictwie…
… wypadkowych,
• ze sprowadzeniem zależności granicznych do związków liniowych,
• z uwzględnieniem uproszczonych, częściowych twierdzeń stanu granicznego,
…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)