Науковий вісник НГУ

Геомеханічна оцінка стійкості зсувного схилу методом скінчених елементів

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 1

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Екологічна безпека, охорона праці

Останнє оновлення: 11 липня 2014

Опубліковано: 10 травня 2014

Перегляди: 5449

Автори:

О.О. Сдвижкова, доктор технічних наук, професор, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, завідувач кафедри вищої математики, м. Дніпропетровськ, Україна

О.С. Ковров, кандидат техничних наук, доцент, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, доцент кафедри екології, м.Дніпропетровськ, Україна

К.К. Кіріяк, кандидат техничних наук, Центр науково-техничних послуг „ІНЖЗАХИСТ“, провідний інженер, м.Ялта, Україна

Реферат:

Інтенсивне використання природних ресурсів і нарощування темпів промислового та цивільного будівництва зумовило техногенну дестабілізацію геологічного середовища та активізацію небезпечних екзогенних геологічних процесів (ЕГП) у регіонах України, особливо в Криму. У даний час на території АР Крим ведеться інтенсивне освоєння територій під будівництво рекреаційних, готельних і житлових комплексів. Однією з найбільш значних проблем на південному березі Криму (ПБК) є зсувонебезпечний стан більшості ділянок, що відводяться під забудову. Складність зсувів ПБК полягає в безлічі факторів, що впливають на їх загальну й локальну стійкість. Розвиток прикладних програм чисельного моделювання для вирішення геотехнічних задач дозволяє максимально точно визначити вплив геомеханічних та геодинамічних факторів на стійкість зсувних ґрунтових масивів.

Мета. Геомеханічна оцінка стійкості зсувного схилу г.Могабі (АР Крим) та обґрунтування ефективності застосування засобів інженерного захисту на основі методу скінчених елементів.

Методика. В основу роботи покладено: комплексне дослідження зсувного схилу з використанням натурних спостережень за зсувним процесом, інженерно-геологічні вишукування геоморфологічних і гідрогеологічних параметрів з урахуванням складної геодинамічної обстановки; чисельне моделювання стійкості об’єкта в інженерних програмах скінченно-елементного аналізу Plaxis і Phase2.

Результати. Виконане моделювання стійкості зсувонебезпечних схилів у програмах скінченно-елементного аналізу Plaxis і Phase2. Визначені коефіцієнти запасу стійкості зсувного схилу з урахуванням геоморфологічних параметрів та фізико-механічних характеристик масиву порід за критерієм міцності Кулона-Мора.

Наукова новизна. У результаті чисельного моделювання геомеханічних процесів у зсувному схилі визначені значення максимальних зсувних деформацій і зсувів у ґрунтовому масиві, що обумовлюють виникнення зсуву. Це дозволяє розробляти нормативну документацію з інженерного захисту територій від екзогенних і ендогенних геологічних процесів.

Практична значимість. Виконаний аналіз геомеханічної стійкості зсувного схилу дозволив обґрунтувати найбільш раціональний спосіб інженерного захисту об’єкту від екзогенних і ендогенних геологічних процесів.

Список літератури / References:

1. Рудько Г.И. Оползни и другие геодинамические процессы горноскладчатых областей Украины (Крым, Карпаты): монография / Г.И. Рудько, И.Ф. Ерыш – К.: Задруга, 2006. – 624 с.

Rudko, G.I., Yerysh, I.F. (2006), Opolzni i drugie geodinamicheskie processy gornoskladchatykh oblastei Ukrainy (Krym, Karpaty) [Landslides and Other Geodynamic Processes of Folded Mountains in Ukraine (Crimea, Carpathian Mountains)], Zadruga, Kiev, Ukraine.

2. Державні будівельні норми України. ДБН В.1.1-24:2009. Захист від небезпечних геологічних процессів. Основні положення проектування. Видання офіційне. – К.: Мінрегіонбуд України. 2010. – 50 с.

Derzhavni budivelni normy Ukrainy. DBN B.1.1.–24:2009. Zakhyst vid nebezpechnykh geologichnykh processiv. Osnovni polozhennya proektuvannya [State Construction Standards of Ukraine. DBN B.1.1.–24:2009. Protection From Hazardous Geological Processes. General Provisions for Design. Official Issue], Minregionbud Ukrainy, Kyiv, Ukraine.

3. Кирияк К.К. Моделирование оползневого склона методом конечных элементов: сб. науч. трудов / К.К. Кирияк // Донбасский государственный технический университет. – Алчевск : ДонГТУ, 2011. – Вып. 35. – С. 257–266.

Kiriiak, K.K. (2011), “Modeling landslide-prone slope by finite element method”, Proceedings of Donbass state technical university, Vol. 35, pp. 257–266.

4. Аносова Л.А. Закономерности формирования оползневых отложений / Аносова Л.А., Коробанава И.Г. , Копыло-
ва А.К.  – М.: Изд-во „Наука“, 1996. – Т. 1. – 184 с.

Anosova, L.A., Korobanova, I.G., Kopylova, A.K. (1996) Zakonomernosti formirovaniya opolznevykh otlozheniy Tom 1. [Laws of Landslide Deposits Formation. Vol. 1.], Nauka, Moscow, Russia.

5. Зуска А.В. Применения геодезического мониторинга эффективности защитных сооружений и состояния склонов балок с целью предотвращения оползневых процессов / А.В. Зуска, О.Л. Горбатых // Научный вестник Национального горного университета. – 2010. – № 11–12. – С. 25–32.

Zuska, A.V., Gorbatykh, O.L. (2010). “Application of geodetic monitoring for protective structures effectiveness and the state of the slopes to prevent landslides”, Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, no.11-12, pp. 25–32.

6. Griffits, D.V., and Lane, P.A. (1999), “Slope stability analysis by finite elements”, Geotechnique, vol. 49, no. 3, pp. 387–403.

7. Hammah, R.E., Yacoub, T.E. and Gorkum, B.C., Curran, J.H. (2005), “The Shear Strength Reduction Method for the Generalized Hoek-Brown Criterion. American Rock Mechanics Association”, Proc. of the 40^th U.S. Symposium on Rock Mechanics: Rock Mechanics for Energy, Mineral and Infrastructure Development in the Northern Regions, Alaska, Anchorage, pp. 255–260.

2014_2_sdvizhkova
2014-07-11  626.65 KB  1571

• Наступна >