Науковий вісник НГУ

Геотехническая оценка риска устойчивости склона пород с использованием нелинейного критерия прочности

• 
• 

Рейтинг:   / 0

ПлохоОтлично 

Подробности

Категория: Геотехническая и горная механика, машиностроение

Обновлено 01 Сентябрь 2019

Опубликовано 21 Август 2019

Просмотров: 1429

Authors:

Р. Букарм, Лаборатория гражданского строительства и архитектуры (ЛГСА), факультет технических наук, Университет Беджаи, г. Беджая, Алжир, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., Кафедра горного дела и геологии, факультет технических наук, Университет Беджаи, г. Беджая, Алжир

А. Хуам, д-р техн. наук, проф., Университет Короля  Халида, Инженерный колледж, кафедра гражданских строительных работ,  Гурайгер, г. Абха, Королевство Саудовской Аравии

М. Фредж, Кафедра горного дела и геологии, факультет технических наук, Университет Беджаи, г. Беджая, Алжир

Р. Бусиф, Кафедра горного дела и геологии, факультет технических наук, Университет Беджаи, г. Беджая, Алжир

Abstract:

Цель. Осуществить геотехническую оценку риска устойчивости породного откосас помощью эмпирического и численного методов, а также метода предельного равновесия с обобщенным критерием Хоека-Брауна как критерия оценки разрушения, чтобы охватить все структурные и геомеханические параметры, влияющие на стабильность открытых уклонов.

Методика. В исследовании проведена оценка риска в три этапа: определения рисков, анализ рисков и их оценка. Прежде всего, наблюдение за участком и отслеживание движения подтвердили действительное существование риска нестабильности. Затем по результатам локальных и лабораторных исследований были получены эмпирическая классификация под названием „Массовая скорость уклона“ (МСУ) и геотехническая модель. В заключение была произведена количественная оценка риска с применением метода предельного равновесия (МПР) и метода конечных разностей (МКР) с учетом нелинейного критерия Хоека-Брауна в качестве критерия разрушения.

Результаты. Нелинейный критерий Хоека-Брауна может быть использован с определенной степенью надежности в данном исследовании стабильности, поскольку он учитывает нарушение целостности и скорость образования разрывов в породной массе.

Научная новизна. Состоит в использовании метода управления геотехническими рисками, основанном на применении различных подходов к количественной оценке геотехнических рисков, возникающих при разработке этого карьера. Для достижения цели были задействованы: классификация породных масс, геологический индекс прочности, анализ предельного равновесия. Основные понятия исследования подразумевают объединение геометрических, структурных и механических параметров для оценки стабильности уклонов пород.

Практическая значимость. Данная работа позволила прийти к выводу о том, что классификация МСУ может быть использована в качестве предварительной проверки, принимая во внимание структурные и геометрические особенности породных масс (условия ориентации и нарушения целостности, скорость образования разрывов). Значения коэффициента устойчивости модифицированного метода Жанбу и метода Моргенштерна и Прайса достаточно близки к методу конечных разностей (применение метода уменьшения изображения предела прочности на сдвиг).

References.

1.  Siddique, T., Alam, M.M., Mondal, M.E.A., & Vishal, V. (2015). Slope mass rating and kinematic analysis of slopes along the national highway-58 near Jonk, Rishikesh, India, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. DOI: 10.1016/j.jrmge.2015.06.007.

2.  Saranaathan, S.E., & Kannan, M. (2017). SMR and Kinematic analysis for slope instability along Bodi-Bodimettu ghat section, Tamil Nadu. Journal of the Geological Society of India, 89(5), 589-599. DOI: 10.1007/s12594-017-0648-1.

3. Faramarzi, L., Zare, M., Azhari, A., & Tabaei, M. (2016). Assessment of rock slope stability at Cham-Shir Dam Power Plant pit using the limit equilibrium method and numerical modeling. Bull. Eng. Geol. Environ. DOI: 10.1007/s10064-016-0870-x.

4. Pantelidis, L. (2009). Rock slope stability assessment through rock mass classification systems. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 46, 315-325. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2008.06.003.

5.  Bhawani Singh, & Goel, R.K. (1999). Rock Mass Rating (RMR). In Rock Mass Classification (1^st ed., pp 34-46). Elsevier Science Ltd. DOI: 10.1016/B978-008043013-3/50006-7.

6.  Bhawani Singh, & Goel, R.K. (1999). Slope Mass Rating (SMR). In Rock Mass Classification (1^st ed., pp 171-183). Elsevier Science Ltd. DOI: 10.1016/B978-008043013-3/50017-1.

7.  Bhawani Singh, Goel, R.K. (1999). Geological Strength Index (GSI). In Rock Mass Classification (1^st ed., pp 242-249). Elsevier Science Ltd. DOI: 10.1016/B978-008043013-3/50025-0.

8.  Basahel, H., & Mitri, H. (2017). Application of rock mass classification systems to rock slope stability assessment: A case study. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 9(6), 993-1009. DOI: 10.1016/j.jrmge.2017.07.007.

9. Duncan C. Wyllie. (2018). Rock slope engineering: civil applications (5^th ed.). Boca Raton: CRC Press.DOI: 10.4324/9781315154039.

10. Fredj, M., Hafsaoui, A., Khadri, Y., & Boukarm, R. (2018). Influence of the failure surface choice on the safety factor value during slope stability studies. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 3, 30-35. DOI: 10.29202/nvngu/2018-3/3.

11. Ureel, S., & Momayez, M. (2014). An Investigation of the Limit Equilibrium Method and Numerical Modeling for Rock Slope Stability Analysis. In Conference: ASCE. At: Shanghai, China. DOI: 10.1061/9780784413395.025.

12. Eberhardt, E. (2012). The Hoek-Brown failure criterion. Rock Mechanics and Rock Engineering, 45(6), 981-988. DOI: 10.1007/s00603-012-0276-4.

13.Nouioua, I., Fehdi, C., Boubaya, D., Serhane, B., & Djellali, A. (2015). Mapping underground cracks using 2D electrical resistivity tomography: the case of the landslide of Kef Essenoun phosphate deposit, Djebel El-Onk (northeast of Algeria). Arab J Geosci. DOI: 10.1007/s12517-014-1769-0.

14. Gadri, L., Hadji, R., Zahri, F., Benghazi, Z., Boumezbeur, A., Laid, B. M., & Raїs, K. (2015). The quarries edge stability in opencast mines: a case study of the Jebel Onk phosphate mine, NE Algeria. Arabian Journal of Geosciences, 8(11), 8987-8997. DOI: 10.1007/s12517-015-1887-3.

15. Hoek, E., Carter, T.G., & Diederichs, M.S. (2013). Quantification of the geological strength index chart. In: 47^th US Rock Mech. Geomech. Symp, San Francisco, CA, USA June 23-26.

16. Read, J., & Stacy, P. (2009). Guidelines for Open Pit Slope Design. CRC Press. ISBN: 978-0415874410.

17. Rocscience (2010). Slide 6.0: stability analysis for soil and rock slopes. Rocscience, Toronto.

18. Diederichs, M. S., Lato, M., Hammah, R., & Quinn, P. (2007). Shear Strength Reduction (SSR) approach for slope stability analyses. In Rock Mechanics Meeting Society’s Challenges, and Demands.Proceedings of the 1st Canada–US rock mechanics symposium. Vancouver, Canada, 27‒31 May 2007, Taylor & Francis Group, London, UK. DOI: 10.1201/NOE0415444019.

19. FLAC: Itasca (2011). FLAC/Slope. I. Itasca Consulting Group. Minneapolis, Minnesota55401 USA.

 повний текст / full article

• < Назад