Науковий вісник НГУ

Геотехнічна оцінка ризику стійкості схилу порід з використанням нелінійного критерію міцності

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнича механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 01 вересня 2019

Опубліковано: 20 серпня 2019

Перегляди: 2585

Authors:

Р. Букарм, Лабораторія цивільного будівництва та архітектури (ЛЦБА), факультет технічних наук, Університет Беджаі, м. Беджая, Алжир, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її., Кафедра гірничої справи та геології, факультет технічних наук, Університет Беджаі, м. Беджая, Алжир

А. Хуам, д-р техн.. наук, проф.,  Університет Короля Халіда, Інженерний коледж, кафедра цивільних будівельних робіт, Гурайгер, м. Абха, Королівство Саудівської Аравії

М. Фредж, Кафедра гірничої справи та геології, факультет технічних наук, Університет Беджаі, м. Беджая, Алжир

Р. Бусіф, Кафедра гірничої справи та геології, факультет технічних наук, Університет Беджаі, м. Беджая, Алжир

Abstract:

Мета. Здійснити геотехнічну оцінку ризику стійкості породного укосу за допомогою емпіричного та чисельного методів, а також методу граничної рівноваги з узагальненим критерієм Хоека-Брауна як критерію оцінки руйнування, щоб охопити всі структурні та геомеханічні параметри, що впливають на стабільність відкритих ухилів.

Методика. У дослідженні проведена оцінка ризику у три етапи: визначення ризиків, аналіз ризиків і їх оцінка. Перш за все, спостереження за ділянкою й відстеження руху підтвердили дійсне існування ризику нестабільності. Потім за результатами локальних і лабораторних досліджень були отримані емпірична класифікація під назвою „Масова швидкість ухилу“ (МШУ) і геотехнічна модель. На закінчення була проведена кількісна оцінка ризику із застосуванням методу граничної рівноваги (МГР) і методу скінченних різниць (МСР) з урахуванням нелінійного критерію Хоека-Брауна в якості критерію руйнування.

Результати. Нелінійний критерій Хоека-Брауна може бути використаний з певним ступенем надійності в даному дослідженні стабільності, оскільки він ураховує порушення цілісності та швидкість утворення розривів у породній масі.

Наукова новизна. Полягає у використанні методу управління геотехнічними ризиками, заснованому на при-трансформаційних змінах різних підходів до кількісної оцінки геотехнічних ризиків, що виникають при розробці цього кар’єра. Для досягнення мети були задіяні: класифікація породних мас, геологічний індекс міцності, аналіз граничної рівноваги. Основні поняття дослідження мають на увазі об’єднання геометричних, структурних і механічних параметрів задля оцінки стабільності ухилів порід.

Практична значимість. Дана робота дозволила прийти до висновку про те, що класифікація МШУ може бути використана в якості попередньої перевірки, беручи до уваги структурні й геометричні особливості породних мас (умови орієнтації та порушення цілісності, швидкість утворення розривів). Значення коефіцієнта стійкості модифікованого методу Жанбу та методу Моргенштерна й Прайса досить близькі до методу скінченних різниць (застосування методу зменшення зображення межі міцності на зрушення).

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, Minnesota 55401 USA.

 повний текст / full article

• < Попередня