Приложение 12. Характеристика развития оползневых деформаций откосов на карьерах

Приложение 12

ХАРАКТЕРИСТИКА

РАЗВИТИЯ ОПОЛЗНЕВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ОТКОСОВ НА КАРЬЕРАХ

Изменение напряженного состояния горных пород после проходки горных выработок приводит к тому, что практически при любых коэффициентах запаса устойчивости бортов они деформируются.

При напряжениях вдоль наиболее напряженной поверхности (поверхности скольжения), не превышающих предела ползучести горных пород, борта карьера испытывают лишь затухающие пластические деформации, которые активизируются при отработке каждого нового горизонта, а затем постепенно затухают, подобно тому, как затухают деформации с течением времени после приложения новой ступени касательной нагрузки при лабораторных испытаниях пород на сдвиг и срез.

При напряжениях для всех слоев пород более предела ползучести затухающие деформации бортов с течением времени могут смениться деформацией с постоянной скоростью, которая со временем может перейти в деформацию с возрастающей скоростью, заканчивающуюся обрушением или оползанием борта.

Завершение активной стадии деформирования зависит главным образом от геологического строения борта и механических и деформационных свойств пород, слагающих борт.

В однородных откосах, сложенных слабопластичными породами с прочными структурными связями, активная стадия заканчивается, как правило, обрушением откоса. В откосах, сложенных пластичными породами, активная стадия деформирования растянута во времени и протекает относительно более спокойно.

По мере того как оползневое тело при скольжении по криволинейной поверхности перемещается на более пологую ее часть, скорости смещения затухают (затухающая стадия), а затем наступает и полное прекращение деформаций.

На основе результатов наблюдений за деформациями бортов карьеров и моделирования откосов эквивалентными материалами установлена схема развития оползневого процесса в однородном откосе, сущность которой состоит в следующем.

Поверхность скольжения формируется в области максимальных деформаций сдвига - в прибортовом массиве горных пород.

Абсолютная величина относительно сдвига, достигая максимального значения вблизи потенциальной поверхности скольжения, плавно уменьшается с удалением от поверхности откоса в глубь массива.

Ширина зоны сдвига в направлении от земной поверхности к основанию откоса сокращается, однако концентрация изолиний смещения в зоне формирования потенциальной поверхности скольжения происходит таким образом, что величина максимального сдвига, предшествующая обрушению, вдоль поверхности скольжения остается постоянной. Зона деформаций распространяется на значительное расстояние от верхней бровки откоса, равное 1,2 - 1,5 H (H - высота откоса).

В основании откоса зона деформаций распространяется на расстояние, примерно равное 0,3 H, от нижней бровки откоса (рис. 1).