Цена доставки диссертации от 500 рублей 

Поиск:

Каталог / ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ / Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Исследование механизма оползневого процесса в слоистой среде с учетом деформируемости слагающих пород

Диссертация

Автор: Путикова, Мария Олеговна

Заглавие: Исследование механизма оползневого процесса в слоистой среде с учетом деформируемости слагающих пород

Справка об оригинале: Путикова, Мария Олеговна. Исследование механизма оползневого процесса в слоистой среде с учетом деформируемости слагающих пород : диссертация ... кандидата геолого-минералогических наук : 04.00.07 Санкт-Петербург, 1997 172 c. : 61 98-4/26-6

Физическое описание: 172 стр.

Выходные данные: Санкт-Петербург, 1997






Содержание:

Оглавление
Глава 1 Современное состояние проблемы изучения механизма оползневых деформаций в склонах и откосах
11 Общие сведения и краткий обзор истории изучения оползневых явлений с начала XIX века по середину XX века
12 Третья четверть XX века Проблемы устойчивости откосов глубоких карьеров
13 Конец XX века Проблема длительной устойчивости откосных сооружений и поведения различных пород в оползневом процессе
14
Выводы по главе и постановка задач исследований
Глава 2 Инженерно-геологическая характеристика опорных объектов исследований
21 Общие положения
22 Техногенные откосы: Лебединское железорудное месторождение КМА Михаиловское железорудное месторождение КМА Оползни на карьерах Никопольского марганцевого бассейна Оползневые явления на откосах угольных карьеров месторождения «Марица-Восток» (Болгария)
23 Естественные склоны: Саблинский полигон Оползневые явления на берегах pp Саблинки и Тосны Правый оползневой берег р Дунай (г Оряхово, Болгария)
24
Выводы по главе
Глава 3 Экспериментальные исследования деформаций сдвига грунтов
31 Постановка задач и обоснование схемы экспериментов
32 Характеристика исследованных пород
33 Анализ результатов Классификация пород по степени компетентности
34
Выводы по главе
Глава 4 Пример оценки длительной устойчивости откосов с учётом деформационного поведения слагающих пород
41 Построение инженерно-геологической модели и выбор расчётной схемы
42 Определение расчётных показателей
43 Выбор метода расчёта
44 Результаты расчёта длительной устойчивости откосов
45 Рекомендации по организации и функционированию локального инженерно-геологического мониторинга на слоистых склонах и откосах

Введение:
Негативное влияние оползневых явлений, происходящих на естественных склонах и искусственных откосах, по величине социальноэкономического ущерба, наносимого природе и обществу, сравнимо с действием землетрясений, вулканических извержений и наводнений. Согласно статистическим данным, по числу людей, погибших от различных опасных геологических и других природных процессов в России с 1963 по 1992 г., оползни и обвалы занимают второе место после наводнений (21% от общего числа жертв); а по сумме экономических потерь оползни и обвалы находятся на 4-ом месте после процессов эрозии, подтопления территорий и наводнений (около 11%). Судя по количеству катастрофических ситуаций, связанных с нарушениями устойчивости массивов горных пород, можно утверждать, что надёжность и достоверность их прогнозирования не удовлетворяют современным требованиям.Актуальность диссертационной работы. Необходимой теоретической основой прогноза оползневого процесса служит выявление его механизма для установления связи между физической природой этого процесса и применяемым при его моделировании математическим аппаратом. Однако многие исследователи (К. Терцаги, Л. Бьеррум, К. Заруба, А. Скемптон, Ф.П. Саваренский, В.Д. Ломтадзе, Н.Н. Маслов, Г.И. Тер-Степанян, Е.П. Емельянова, Г.С. Золотарёв, Г.Л. Фисенко, М.Н. Гольдштейн, А.Я. Будин, В.В. Кюнтцель, Г.П. Постоев, А.Л. Рагозин, И.П. Иванов и др.) отмечают недостаточную изученность механизма и динамики деформирования приоткосных массивов, что ведёт к неправильному выбору и применению расчётных методов оценки их устойчивости.Одним из самых сложных объектов для прогнозирования является горный массив, неоднородный по своему геологическому строению. Широкое распространение инсеквентных оползней обуславливает практическую заинтересованность в дальнейшем совершенствовании методов их прогнозирования.Цель работы - повышение достоверности и надёжности прогнозов длительной устойчивости природных склонов и техногенных откосов на основе анализа специфики совместного деформирования слагающих пород с учётом их деформационных характеристик при сдвиге.Основные задачи исследований: 1) анализ имеюш;ейся информации по изучению и прогнозированию оползневых явлений на склонах и откосах в условиях техногенеза; 2) исследование механизма развития оползневого процесса в неоднородной слоистой толще; 3) экспериментальные исследования компетентности горных пород с позиций её влияния на оползневой процесс; 4) выявление закономерностей деформирования пород в зависимости от их состава, свойств и физического и напряжённого состояний.Методика исследований. При выполнении работы применялись лабораторные методы изучения сопротивления сдвигу глинистых пород, аналитические методы оценки и прогноза устойчивости склонов и откосов, естественно-исторический анализ оползневых процессов; использовались результаты физического и математического моделирования.Научная новизна работы заключается в следующем: 1) установлен механизм разрушения компетентных и некомпетентных слоев при совместном деформировании; 2) обоснован новый способ прогноза длительной устойчивости склонов и откосов в случае потенциальных инсеквентных оползней на базе выявленного механизма деформирования слоистой среды; 3) теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены количественные критерии оценки компетентности горных пород в оползневом процессе; 4) разработана классификация горных пород по степени их компетентности, определяемой при помощи предложенных количественных показателей.На защиту выносятся следующие положения: 1. Длительная устойчивость природных склонов и техногенных откосов определяется деформационным поведением слагающих их пород в течение всего периода формирования поверхности скольжения, когда породы на разных её участках находятся в различных (допредельном, предельном и запредельном) состояниях. Длительная устойчивость откосов и длительная прочность слагающих их пород не всегда взаимообусловлены.2. Инсеквентные оползни в различных инженерно-геологических условиях характеризуются общим механизмом поочередного разрушения пород, имеющих хрупкий либо пластичный характер деформирования.Деформационные особенности пород зависят от их состава, структурных связей и степени литификации, а в склонах и откосах ещё и от их напряжённодеформированного состояния.3. Степень компетентности глинистых пород можно оценить с помощью двух количественных показателей, определяемых при исследовании сопротивления сдвигу. По значениям этих показателей глинистые породы подразделяются на 4 группы.4. В результате прогнозирования длительной устойчивости склонов и откосов с учётом влияния компетентности слагающих пород установлено, что в различных геологических условиях их коэффициент устойчивости уменьшается на 10-30 % и более.Достоверность научных положений и выводов, сформулированных в диссертационной работе, обуславливается большим объёмом теоретических и экспериментальных исследований, а также анализом реальных опасных ситуаций на конкретных объектах (оползневых склонах и откосах, где проводились детальные инженерно-геологические исследования).Практическая значимость работы: Предложенная методика изучения деформационных кривых сдвига и учёта характера этих кривых повышает точность и надёжность расчётов при определении коэффициента длительной устойчивости природных склонов и искусственных откосов.Полученные результаты экспериментальных исследований могут быть использованы в инженерных прогнозах, осуществляемых с учётом степени компетентности различных пород.Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на рассмотрение Всероссийского молодёжного научного Форума «Интеллектуальный потенциал России - в XXI век» (Санкт-Петербург, 1995 г.), ежегодных научных конференций студентов и молодых учёных СПбГГИ (ТУ) им. Плеханова - «Полезные ископаемые России и их освоение» (Санкт-Петербург, 24-25 апреля 1996 г. и 23-24 апреля 1997 г.), XI Российской конференции по механике горных пород (с иностранным участием) (СанктПетербург, 1997 г.) и Международного Симпозиума «Инженерная геология и охрана окружающей среды» (Афины, Греция, 23-27 июня 1997 г.).Основные результаты исследований опубликованы в 6 печатных работах.Работа выполнена на кафедре инженерной геологии Санкт-Петербургского государственного горного института (технического университета) им. Г.В. Плеханова.Автор считает своим долгом выразить искреннюю благодарность своему научному руководителю зав. кафедрой инженерной геологии, д. г.-м.н., проф.И.П. Иванову за постоянное деятельное внимание к работе, д. г.-м.н., проф. Р.Э. Дашко за полезные советы по существу работы, а также всем сотрудникам кафедры ИГ за помощь во время подготовки диссертации. Автор особенно признательна доц. каф. МВТС СПбТУ И.Л. Плечковой и аспиранту каф. ИГ СПбГГИ И.В. Лакову за содействие при выполнении экспериментов, а асе. каф. ПГиФ СПбГГИ В.В. Петрову - за помощь в компьютерном оформлении работы.