Особливості впливу підземних гірничих робіт на геометричні параметри автомобільних доріг - Автореферат

Але в процесі експлуатації автомобільної дороги та внаслідок життєдіяльності людини відбувається зміна геометричних параметрів поздовжнього профілю, а також і деформація всієї автомобільної дороги аж до її руйнування. Визначити вплив розробки корисних копалин підземним способом на геометричні параметри характерних ділянок автомобільної дороги при різноманітних умовах залягання розроблюваного вуглетримаючого пласта і геометричних особливостях характерних елементів дороги до деформації. Виходячи із різниці у вимогах до проектування, будівництва та експлуатації між різноманітними типами лінійних інженерних споруд, для застосування до питання врахування деформації автомобільної дороги і штучних споруд на них, доцільно застосувати, з деякими змінами та доповненнями зумовленими особливостями експлуатації транспортної системи, накопичений досвід в: - залізничному будівництві - влаштування земляного полотна і високих насипів на підроблюваних територіях, розрахунок напружень в грунтовому масиві, передача зусиль і гірського тиску, дренажні і водопропускні споруди; Виділено першочергове завдання вивчення впливу ПГР на автомобільні дороги, тобто визначення ступеня впливу ПГР на поздовжній профіль автомобільної дороги вздовж мульди осідання від розробки одиночного пласта, на ділянці мульди яка прирівнюється до пікету автомобільної дороги-100м та у окремо взятому інтервалі спостережень за деформаціями - 15-30м. В звязку з відсутністю результатів натурних спостережень за деформаціями автомобільних доріг під впливом ПГР були прийняті допущення, які ґрунтуються на результатах досліджень проведених в залізничній, трубопровідній, енергетичній і гідротехнічній будівельних галузях, а також на підставі існуючих нормативних документів : формоутворююча лінія обрису деформації повздовжнього профілю автомобільної дороги подібна лінії осідання земної поверхні;Аналіз результатів моделювання деформації характерних ділянок автомобільної дороги внаслідок ПГР показує, що розробка корисних копалин підземним способом завжди виявляє значний негативний вплив на геометричні параметри автомобільної дороги. В результаті процесу осідання змінюється не тільки рельєф місцевості, на якій розміщена дорога, але і поздовжній профіль автомобільної дороги. Причому, в деяких випадках деформації при отриманому поліпшенні деяких геометричних параметрів траси (так, підроблювання опуклої колової кривої призводить до збільшення радіусу деформованої ділянки і зменшення величини максимального похилу) відбувається значне погіршення якісного стану покриття проїзної частини дороги та ґрунтового полотна (зміна щільності дорожнього одягу і щільності ґрунтового полотна, погіршення рівності покриття, плавності проектної лінії дороги і т. п.) На підставі проведених теоретичних та експериментальних досліджень зроблено наступні висновки: Визначено основні фактори, які впливають на процес деформації поздовжнього профілю автомобільної дороги під впливом розробки корисних копалин підземним способом.

Аналіз результатів моделювання деформації характерних ділянок автомобільної дороги внаслідок ПГР показує, що розробка корисних копалин підземним способом завжди виявляє значний негативний вплив на геометричні параметри автомобільної дороги. В результаті процесу осідання змінюється не тільки рельєф місцевості, на якій розміщена дорога, але і поздовжній профіль автомобільної дороги. Причому, в деяких випадках деформації при отриманому поліпшенні деяких геометричних параметрів траси (так, підроблювання опуклої колової кривої призводить до збільшення радіусу деформованої ділянки і зменшення величини максимального похилу) відбувається значне погіршення якісного стану покриття проїзної частини дороги та ґрунтового полотна (зміна щільності дорожнього одягу і щільності ґрунтового полотна, погіршення рівності покриття, плавності проектної лінії дороги і т. п.)

На підставі проведених теоретичних та експериментальних досліджень зроблено наступні висновки: Визначено основні фактори, які впливають на процес деформації поздовжнього профілю автомобільної дороги під впливом розробки корисних копалин підземним способом.

Встановлено, що вертикальні деформації від ПГР прямо пропорційні потужності розробляємого пласта і обернено пропорційні глибині розробки і кута падіння пласта;

Розроблена математична модель деформації автомобільної дороги від ПГР, яка дозволяє визначити зміни характерних ділянок поздовжнього профілю в залежності від умов залягання вугільних пластів.

На основі математичної моделі отримані регресійні залежності визначення зміни поздовжнього похилу характерних ділянок від умов залягання розроблюваного пласта і геометричних параметрів траси до деформації

Визначено відповідність результатів математичної моделі даним отриманим за допомогою практичного спостереження за деформаціями елементів поздовжнього профілю.

При проектуванні автомобільних доріг на підроблюваних територіях рекомендується обходити райони де глибина розробки пласта менше 250м та кратність прироблення менше 100 одиниць, зменшити максимально допустимі похили на 20% у відповідності категорій доріг, та збільшити мінімальний проектний радіус вертикальних кривих до 5000м;

Результати даних досліджень можуть використовуватись при проектуванні автомобільних доріг на підроблюваних територіях внаслідок підземних гірничих робіт на основі прогнозу можливої деформації їх елементів.

Основні положення дисертації опубліковані в роботах

1. Білятинський О.А., Пеньков В.А., Шилін І.В. Концепція науково-технічної програми “Автомобільні дороги на техногенно-деформованих територіях “// Автошляховик України. 1996. -№3. - С.35-37

2. Білятинський О.А., Пеньков В.А., Шилін І.В., Губанова М.Г. Вплив підземних гірничих робіт на профіль автомобільної дороги // Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. 1997. - Вип.54. -С.173-178

3. Білятинський О.А., Пеньков В.А., Шилін І.В. Про вплив підземних гірничих робіт на трасу автомобільної дороги // Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. 1998. - Вип.55. -С.93-99

4. Білятинський О.А., Пеньков В.А., Шилін І.В. Про вплив підземних гірничих робіт на профіль дороги і витрату палива // Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. 1998. - Вип.56. -С.118-125

5. Шилин И.В. Особенности проектирования автомобильных дорог в Донбассе // Автодорожній комплекс України в сучасних умовах: проблеми і шляхи розвитку : Зб. наук. Праць. -К.:УТУ, -1998р. -С.97-98.

6. Пеньков В.А., Шилин И.В. Автомобильные дороги на подрабатываемых территориях // Автодорожній комплекс України в сучасних умовах: проблеми і шляхи розвитку : Зб. наук. Праць. -К.:УТУ, -1998р. -С.98-99.

7. Пеньков В.А., Шилин И.В. Состояние и перспективы исследований автомобильных дорог на подрабатываемых территориях // Автодорожній комплекс України в сучасних умовах: проблеми і шляхи розвитку : Зб. наук. праць. -К.:УТУ, -1998р. -С.101-104.