Керування станом гірського масиву при захисті природних і інженерних об"єктів від сейсмічних впливів - Автореферат

Це у ряді випадків вимагає розробки спеціальних захисних засобів для зменшення інтенсивності цих збурень у звязку з подальшим збільшенням обсягів гірничих і будівельних робіт сейсмічні навантаження на ці обєкти будуть суттєво зростати, а вимоги до сейсмозахисних технологій підвищуватися. Оцінка стійкості зсувонебезпечних дільниць схилів до цього часу здійснювалась з урахуванням лише дії гравітаційного силового поля, що формує зсувну компоненту коефіцієнта стійкості, хоч у багатьох випадках, особливо в межах урбанізованих територій, динамічні впливи сейсмічних хвиль і віброколивань можуть сприяти виведенню зсувонебезпечного тіла з рівноважного стану за рахунок прискорення деформаційних дезінтегруючих процесів, значно підвищуючи його чутливість до природних зсувопровокуючих механізмів. Дисертаційна робота виконувалась згідно з плановими дослідженнями Інституту гідромеханіки НАН України по темі: «Розробка методів прогнозування пружно-деформованого стану грунтових схилів і склонів під дією природних і техногенних факторів», затвердженій вченою радою ІГМ НАН України (протокол №12 від 7 листопада 2000 р.), а також по темі №2460 Інституту енергозбереження і енергоменеджменту Національного технічного університету України «КПІ»: «Опрацювання наукових основ та способів прогнозування і запобігання зсувних явищ у схилах на урбанізованих територіях», №ДР 1004002152. Мета дослідженнь полягає в розробці науково обґрунтованих методів керування станом гірського масиву при взаємодії з продуктами детонації вибухових речовин та сейсмічними хвилями для визначення параметрів зони пружно-пластичних деформацій та сейсмозахисту поверхневих споруд і природних обєктів від техногенної небезпеки з урахуванням цих параметрів під час підривних робіт. Вирішення поставлених задач здійснено шляхом аналізу та узагальнення літературних джерел щодо шкідливого впливу динамічних збурень техногенного характеру на природні та інженерні обєкти, комплексних аналітичних, графоаналітичних розв?язків задач з динаміки гірських порід для одержання параметрів руху ударних та сейсмічних хвиль і зсувонебезпечних тіл з використанням чисельних методів, лабораторних і дослідно-промислових досліджень грунтів, розрахункових методів визначення сейсмонебезпечних відстаней, коефіцієнтів стійкості схилів та екранізації; техніко-економічного аналізу.У вступі виконано обґрунтування актуальності теми роботи; висвітлені сутність і стан науково-прикладної задачі, мета та основні задачі досліджень; новизна, значення і практична цінність дисертації; сформульовані положення, що виносяться на захист і спрямовані на вивчення шкідливої дії динамічних техногенних чинників на підвалини фундаментів поверхневих споруд і зсувонебезпечних схилів та на розробку методів їх захисту, показано звязок досліджень з науковими програмами планами і темами. У першому розділі розглянуто і проаналізовано сучасний стан теоретичних та експериментальних досліджень дії сейсмовибухових хвиль на навколишнє середовище, механізму силових гравітаційних процесів на зсувонебезпечних дільницях з позиції забезпечення стійкості та збереження інженерних обєктів на схилах, інженерного захисту територій, які зазнають дію цих процесів. Незважаючи на це, розрахунки параметрів підривних робіт і розмірів сейсмонебезпечних зон навкруги будівельного майданчика потребують подальшого уточнення результатів з урахуванням вивчення механізму взаємодії ВР з стисливим середовищем і впливу фізико-механічних властивостей грунтів, детонаційних характеристик ВР, а також симетрії джерела сейсмовибухових хвиль, його орієнтації по відношенню до будинку чи споруди та послідовності ініціювання зарядів у часі. При зіткненні нормально падаючої хвилі з середовищем виникає розпад довільного розриву: хвиля продовжує рух по середовищу, а в ПД відбивається ударна хвиля або хвиля розрідження. При виборі схеми детонації для обрахунку технологічно корисної частки енергії (механічної), що переходить у навколишнє середовище, були взяті до уваги наступні положення: - розрахунки за схемами миттєвої і реальної хвильової детонації циліндричного заряду з тротилу показали, що параметри тиску в першому варіанті значно менші, але вже на відстані 5 радіусів заряду ці дані однакові; у зарядів із амоніту відповідні параметри тиску і швидкості частинок однакові на відстані, вдвічі більшій, ніж у тротила;Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, у якій вирішено актуальну науково-практичну задачу, що полягає в розробці наукових основ керування станом гірського масиву при взаємодії із продуктами детонації ВР та сейсмічними хвилями для визначення параметрів зони пружно-пластичних деформацій, регулювання динамічних параметрів сейсмічних коливань техногенного походження, взаємодії їх з багатошаровими сейсмозахисними екранами з метою зменшення їх шкідливого впливу на навколишнє середовище, природні і інженерні споруди. Аналіз відомих теоретичних і експериментальних досліджень фізико-механічних процесів при дії вибуху хімічних речовин на стисливе середовище

Основний зміст роботи