Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Методика оценки устойчивости высоких отвалов в сейсмических районах
ВАК РФ 04.00.22, Геофизика
Автореферат диссертации по теме "Методика оценки устойчивости высоких отвалов в сейсмических районах"
АКАДЕМИЯ НАУК СССР
На правах рукописи
ФЕДОТОВ Сергей Александрович
УДК 550343-669.84
методика оценки устойчивости высоких отвалов
в сейсмических районах
0.4.00.22 — геофизика
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
Иркутск — 1991
Работа выполнена в Читинском институте природных рс сурсов СО АН СССР.
Научные руководители: доктор технических наук, с- н- с
1д. П- Сенук]
член-корреспондент АН Каз- ССР Ш- М- Ап-
талиев-
Официальные оппоненты: Доктор геолого-минералогическнх паук В- И- Джурик-Кандидат физпко-математическиХ( наук. Ф- И- Иванов-
Ведущее предприятие —
Забайкальский трест инженерно-строительных изыскаш (ЗАВТИСИЗ).
Защита состоится ((/^ »иЮЛ 1991 г,. /¿/.00 часс
на "'заседании Специализированного совета Д- 003 07-01 1: Институте земной коры СО АН СССР по адресу:
664033, Иркутск-33, ул- Лермонтова. 128-
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Восточно-Сибирского филиала СО АН СССР (при Институте земной коры)-
Автореферат разослан «. .»...^(^гЛ^^Лг.,.....1991 г
Ученый секретарь специализированного Совета кандндг геолого-минералогических наук-
Ю- В- Меньшагин
ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Долгосрочная программа развития производительных сил Дальнего Востока предусматривает отодвигание начала подготовительных работ по освоению Удокан-~ского^естор1щае1щя_запр0делы 1996 года; главной причиной называется отсутствие на сегоднШний-день-даудно1а_обоснова-ншг эффективных путей удешевления строительства этого объекта, по уникальной сложности природных условий не имешего аналога ни в СССР, ни за рубежом. Одним из обязательных этапов, необходимых уже на стадии предпроектных и проектных решений, является научное обоснование эффективности и безопасности строительства и эксплуатации горно-обогатительного комбината (ГОК) в зоне 9-10 балльной сейсмичности. Отсутствие в проедпроектных разработках прошлых лет данных о конкретных проявлениях сейсмичности района стало причиной включения в 1983 г. в программу ЧИПР СО АН СССР "Медные руды Удока-на" задания 03.02.01 "Исследовать влияние геомеханических и инженерно-геокриологических процессов на эффективную и безопасную разработку месторождений (на примере Удоканского месторождения) " и перенос' продолжения этих исследований в планы 12-й пятилетки.
Настоящая работа выполнена в рамках этих программ исследований.
Целью работы является разработка способов оценки устойчивости техногенных сооружений типа отвалов в высокосейсмичных районах с горным рельефом на основе понятия сейсмического риска, включающим использование существующих в современной инженерной сейсмологии и сейсмостойком строительстве прогрессивных подходов в условиях крайне недостаточной исходной информации. .
Основная идея работы заключается в обосновании величины предельного сейсмического риска для техногенного сооружения от возможных землетрясений путем всестороннего учета конкретной инженерно-сейсмологической, геологической и сей-смо-тектонической информации для рассматриваемого района.
Общая методика исследований. Для достижения поставлен-
ной цели использована комплексная методика, включающая анализ и обобщение существующего опыта для объектов исследований и условий, аналогичных рассматриваемым; полевые исследования тектоники и трещиноватости площадей будущего размещения отвалов; параметров сейсмических воздействий взрывов на участки высокогорного рельефа и отвалы разведочных штолен; дешифрирование аэро- и космоснимков; математическое моделирование динамической устойчивости отвалов с применением ЭШ.
Научная новизна.
1. Для техногенных сооружений типа отвалов в высокогорной и высокосейсмичной зоне (на примере Удоканского месторождения) разработана методика оценки их устойчивости, учитывающая ранее не связываемые между собой инженерно-сейсмологические, тектонические, геомеханические данные и статистику землетрясений района.
2. Определена особенность реакции отвалов горных пород на сейсмическое воздействие по отношению к основанию. Установлена особенность реакции участка горного склона соразмерного с длиной сейсмической волны.
3. Рассчитана динамическая устойчивость отвалов при землетрясениях различной интенсивности.
4. Получены для рассматриваемых условий наиболее характерные спектры искусственных акселерограмм землетрясений 6-7-8 баллов.
5. Обоснована вероятность сильных сейсмических воздействий на территории размещения отвалов.
6. Составлена матрица состояний повреждений различных степеней для отвала и определена вероятность их появления при сейсмических воздействиях: 6, 7, 8 баллов.
двтор защищает.
I. Методику определения устойчивых параметров сооружения типа отвала, располагаемого на горном склоне при воздействии землетрясений 6 баллов и выше с учетом вероятности их появления.
2. Выявленные закономерности реакции сооружения и отдельно его основания на сейсмическое воздействие.
3. Полученные данные о параметрах искусственных акселерограмм сильных землетрясений, характерных для района исследований.
Достоверность научных результата пидтвииллается-схо*-— димостыо расчетных и экспериментальных 'данных.
Практическая ценность работы состоит в том, что, во-первых, разработанная методика оценки устойчивости с позиции сейсмического риска, на примере отвального массива может использоваться для других объектов Удоканского ГОКа (карьеров, подземных транспортных выработок и др.) на стадиях предпроектных и проектных решений, в частности, по строительству Апсатского ГОКа; во-вторых, полученные исходные данные о параметрах искусственных акселерограмм землетрясений могут служить для расчета устойчивости сооружений, расположенных или проектируемых на северо-восточном фланге Байкальской рифтовой зоны.
Реализация работы.
Методика оценки устойчивости сооружений на основе понятия сейсмического риска принята к внедрению в институте ГИПРОЦЕЕШЕТ ГШ СССР и в производственном и научно- исследовательском институте по инженерным изысканиям в строительстве (1ШШИС) Госстроя СССР.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Всесоюзной конференции "Космос, программа "Сибирь" (Новосибирск, декабрь 1983 г.), на 9-м Всесоюзном семинаре по измерению напряжений в массиве горных пород (Новосибирск, 'ИГД СО АН СССР, июнь 1984 г.), на Всесоюзной школе-семинаре по применению количественных методов в геологии (Иркутск, ИЗК СО АН СССР, октябрь 1985 г.), на 1-м Всесоюзном семинаре по проблемам разработки местороядений в условиях высокогорья (Фрунзе, ФПТИ, сентябрь 1987 г.), на семинарах лаборатории теории сейсмостойкости подземных сооружений (Алма-Ата, ИММ АН КазССР, оевраль 1988 г., октябрь 1989 г.), на семинаре ИГД СО АН СССР (Новосибирск, май 1989 г.), на Всесоюзном
совещании "Разломообразование в литосфере. Тектонофизичес-кие аспекты" (Иркутск, ИЗК СО АН СССР, январь 1991 г.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них 6 статей и одна монография.
Объем Работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения,' изложенных на 140 страницах машинописного текста, включает 27 рисунков, 21 таблицу и список использованной литературы из 129 наименований, и 2-х приложений.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В первой главе. Рассмотрена геологическая, сейсмологическая, тектоническая и инженерно-геологическая ситуация района Удоканского месторождения по результатам исследований: Салопа Лкф., Солоненко В.В., Павлова О.В., Хромовских B.C., Лапочкина Б.К. и других. Отмечено, что сложность инженерно-геологических условий и высокая сейсмическая актив нооть района месторождения требуют нетрадиционных подходов к решению задан по освоению этой территории.
Подробно рассматриваются инженерно-геологические особенности пород четырех ключевых участков экспериментальных 4 исследований.
Приводятся результаты исследований по изучению трещи-новатости пород на площади размещения техногенного сооруже ния - отвала. Выделены системы трещин, способные повлиять на устойчивость подотвальннх склонов. По сопряженным систе мам трещин построены направления сжимающих и растягивающих напряжений. Установлено, что они хорошо согласуются с направлениями аналогичных напряжений, возникающих в очагах ■ землетрясений района исследований.
По данным собственных измерений, а также по результа1 других авторов приводятся физико-механические и упругие свойства пород на террито^ли размещения отвала.
Отмечается, что приведенные в первой главе результат обобщенных исследований являются необходимым условием для постановки задачи в ее решения.
Во второй главе большое внимание уделяется анализу и синтезу количественных характеристик сейсмических воздействий в виде записанных акселерограмм реальных землетрясений. Устанавливается, что ввиду отсутствия записей сильных дви-жшшйтет,1ной-~кйСы_в_Байкальской рифтовой зоне, в которой располагается Удоканск0ё~®отороддениэх_£еобходиш статистически синтезировать информацию о спектрах~слабьсг~зекие=____ трясений. В качестве одного из способов построения искусственных акселерогра'м используется функция огибавдей вида:
3(t)=Aotexp(CVe) Jä(aj)diAJ
где А - амплитуда процесса, С и " S - эмпирические .константы, fofiO) - спектральная характеристика сейсмических колебаний, СО' - частота колебаний. При этом широко используются как теоретико-методические разработки Айзенберга Я.М., Аптикаева Ф.Ф., Копничева O.S., Назарова А.Г., Дарби-няна С.С., Одинцова М.Я., Плотниковой Л.М., Рассказовского В.Г., -Резниченко Ю.В., Раутиан Т.Г., Халтурина В.И., Штейн-берга В.В., так и конкретные данные о землетрясениях в СССР в 1962-1983 гг., опубликованные под редакциями Введенской H.A., Кондорской Н.Б., Горбуновой И.В. и др. в 1964-1986 гг.
Анализ существующих методов оценки сейсмического риска в разных регионах земного шара и для разных объектов выполняется по работам КантороЕИна Л.В., Кейлиса-Борока В.И., МолчанаГ.М., Солоненко В.П., БунэГ.П., Горшкова Г.П., Гольденблата И.И., Полякова C.B., Сувлловой A.B., Афанасьевой В.В., Ярцевой И.С., Ломшттца С., Розенблюта Е., Уитмана Р. и др.
Анализируется состояние исследованности вопроса устойчивости различных искусственных и инженерных сооружений при динамических (в том числе сейсмических) воздействиях. Основное внимание уделяется методам расчета грунтовых сооружений, базирующихся на трудах Тейлора Д., Гольдитейна М.В., Григорьтна С.С., Дидуха В.К., Синицына А.П., Лятхера В.Н., Зарецкого.Ю.К., йвашенко.И.К., Янчера В.Б., Ломбардо В.Н., Ля А.Г., Eiarpafi М.К....Игнаиина А.П., Галустьяна Э.Л., Кагер-мазовой С.Б., Брякова С.П., Рассказова Л.Й. и др.
В качестве базового принят способ расчета устойчивое *и сооружения на заданную акселерограмму, основанный на мв' тоде конечных элементов (МКЭ), в котором основное уравнение движения узловых масс имеет вид: .
№Ш+ ШЫ+ШМ
1де м , С , К - соответственно матрицы масс, демпфиро цания и жесткости; - вектор ускорения горизонтальной
составлявшей акселе рограммы;/^2/ ,{&) , ¿Ы.} -векторы ускорения, скорости и перемещения. Там же приводится алгоритм расчета.
Модификация способа, разработанного в институте мате;.: тики и механики АН КазССР (разработчики: Айталиев Ш.М.Дас вов Ж.К., Баймаханов И.Б.), позволяет учитывать как деформ тивнуи, так и плотностную неоднородность среды, направленность и конечность скорости распространения сейсмических волн, сложность геометрии объекта исследований в рамках уп ругой модели "основание - сооружение". Сочетание метода кс нечных элементов со способом разложения перемещений по фо! мам собственных колебаний позволяет эффективно рассчитываа вынужденные колебания системы "основание - отвал" при сейс мичаских воздействиях от землетрясений, длительностью от нескольких секунд до нескольких минут.
Рассматриваются различные критерии устойчивого состой кия отвальных сооружений при динамических воздействиях. В качестве рабочего выбран критерий Мизеса-Лтейхера-Боткина, учитывающий промежуточное главное напряжение, а именно, ш раметр начала развития зон пластических деформаций:
где г - второй инвариант девиатора напряжений, & - сре; нее напряжение, Ли ь - величины, зависящие от сцеплен: С и угла внутреннего трения У . Если / , то сооруж( ние считается устойчивым; при^>з>^ появляются пластически! деформации и происходит снижение устойчивости сооружения.
Исходя из вшеизложенной аналитической оценки, сфощ лпрованы задачи собственных исследований:
I. На основе обобщения результатов шженерно-сейсмол гических исследований района получить количественные хара
теристики возможных сейсмических воздействий.
2. Провести экспериментальные исследования по изучению параметров сейсмического воздействия на модели сооружений (отвалов) и их оснований (склонов).-
3. Определить параметры сильного землетрясения исходя из местных условий. (Построить акселерограмму).
-л, г нпттт^т ттотгенногп моделирования определить возможность возникновения и размеры зон повреждений при землетрясениях различной интенсивности для отвала горных пород.
5. Разработать методику оценки сейсмического риска на примере реализации различных степеней повреждений отвалов Удоканского ГОКа.
В третьей главе. Рассматриваются результаты экспериментальных исследований на участках "Удоканский" и "Западный" по определению параметров реакции отвалов и их оснований на сейсмовзрывное воздействие.
Определена реакция отвалов горных пород как натурных моделей аналогичных сооружений. Установлена особенность реакции участка горного склона соразмерного с длиной сейсмической волны излучаемой источником. Особенность заключается в том, что превышение амплитуд колебаний (прираиение балльности), происходит до некоторой точки вверх по склону, в которой имеются максимальные значения, выше этой точки наблюдается постепенное уменьшение сейсмического эффекта по отношению к максимуцу, связанное с поглощением сейсмических волн средой. Особенность реакции отвалов I и 2, расположенных у разведочных штолен на территории Удоканского месторождения, заключается в том, что наибольшие значения амплитуд колебаний наблюдаются не в верхней точке отвала, а в его основании.
Выделенные особенности подтверждены в результате расчетов моделей отвалов I и 2, а также участков двух смежных профилей склона 1-3 и 1-5 на ЭВМ по методу, приведенного во, второй главе.
Зависимости распределения амплитуд колебаний в характерных точках сооружений, полученные экспериментальным и
расчетным способом, приведены на рис. I а, б, в, г. Здесь - же представлено сопоставление реакции профилей склона 1-3 и 1-5 на полигоне "Западный" со склонами равной геометрии и одинаковым направлением подхода волн в работе Карапетяна С.С., который проводил аналогичные исследования в Армении. График '3 на рис. I в) и г) выражает результаты его эксперимента, график 2 на той же рисунке, результаты автора. Парад дельность графиков по точкам 1-3; 1-5 свидетельствует о сходимости результатов. Разница заключается в абсолютных значениях приращения балльности, которое объясняется не ода наковым строением и свойствами пород, слагающих склоны в то: и другом случаях. Кроме того в работе Карапетяна не использовался промежуточный пункт наблюдений между нижней и верхней точкой склона, поэтому график 3 по X и по рис, I в, г является прямой линией.
Таким образом-, сравнение результатов расчета, эксперимента и аналогичных исследований позволило судить о их достоверности, а также применить выбранный метод при моделировании сейсмического воздействия в расчете устойчивости отвалов, проектируемых к размещению на горных склонах в условиях Удокаяского ГОКа.
Для задания искусственной характеристики сильного землетрясения использовалась выбранная методика ее генерирования, а также результаты анализа спектров слабых землетрясений и взрывов для условий Байкальской рифтовой зоны. Сопоставление спектров землетрясений Б.Р.З. с аналогичными харак теристиками сейсмически опасных зон на территории СССР (Газ ли, Кавказ, Памир, Молдавия, Камчатка), позволило определит особенность спектров Байкальской рифтовой зоны, заключающей ся в той, что максимальные амплитуды спектра лежат в облает низких частот (1*5 Гц), для-которых были построены функции огибающих. Так, например, для частот I, 3, 5 Гц 6-балльного землетрясения соответственно получены~следуюиие функции оги бающих: &к(*) =40, гПсхр(-2, б В?*?)] &3Ц) ' 7.21
ехрс-г.бзгс-3Ъ; ¿Vехр(-2.65Р3)
В итоге построены искусственные акселерограалы 6,7, 8-баильных воздействий с учетом местных особенностей Байкаль-
Сопоставление расчетных и экспериментальных данных
_____X
»'н
V
М-
II
иЛ
Ь)
Г)
ю ■
ю--
отбал 1
в п и.
о.икя 2
\
10
«1Н.
мбш профиль акта
10 шл! 40
_________X,
-----------
врабый профиаь 2 склона.
го -м.4 ш 55 1 I¿о ¿д ,
I - расчетные, Z - экспериментальные, Л< 3 - ;э денным рзботы Карапетяна С.С.
РйсЛ _ 11-..
ской долговой зоны, что дает основание для введения их в расчет динамической устойчивости практически любого сооружения.
В четвертой главе. Сравниваются и выбираются размеры расчетной области "основание-отвал". Из экспериментальных исследований и модельных расчетов установлено, что наиболее приемлемые размеры этой области, легат б пределах длины сейсмической волны, характерной для района размещения сооружения. Проведен расчет различных схем отвала на заданную акселерограмму.
Рассмотрены расчетные схемы обычной и нетрадиционной технологии отвалообразования на территории Удоканского ГОКа в двух вариантах (рис. 2); I вариант с обычной технологией, когда отсыпка отвала происходит вниз по склону - расчет устойчивости проводится по шре роста объема отвала; П вариант с нетрадиционной технологией: вначале отсыпка производится на днгаце канадка на 1/4 высоты, а затем, как при I варианте - вниз по склону. Расчет для обоих вариантов проводился на воздействие 6, 7, 8-чЗалльных землетрясений. Неустойчивое состояние отвала оценивалось по изолиниям параметра пластических деформаций. Установлено, что проведение расчета на 9-балльное воздействие излишне, так как при 8 баллах происходит полное разрушение отвала при любой технологии отсыпки. В то же время, сравнительно устойчивым отвал оказывается в Той стадии, когда его объем минимален, с ростом же объема отвала резко увеличивается опасность его обрушения в общей массе.
Рассмотрено влияние зоны трещиноватости в основании отвала, выделенной в результате дешифрирования АФС и натурных исследований. Установлено, что зона при вертикальном падении трещин выполняет роль демпфера, уменьшая амплитуды смещений в точках расчетной области. В результате повышается устойчивость отвала. Отмечено, что не учет ее в скальном основании, ведет к значительно^ заглублению пластических ттесюрмациИ в отвале.
Из изложенного в этой главе материала вытекает практическое приложение работы в виде методики оценки сейсмическо-
Расчетные схемы отвала при разной технологии работ
РИс.2 б)
а) I. Схема П-1, 2. Схема П-2, 3. Схема П-3, 4. Схема П ;
б) Схема Ш
Изолинии остаточных деформаций при сейсмической.воздействии
го риска на примере прогноза вероятностей повреждения различных степеней отвалов Удоканского ГОКа.
В пятой гляве рассматривается реализация методики сейсмического риска, в которой определяющим условием является, проведенный выше, расчет устойчивости отвала.
Понятие сейсмического риска относится к теории анализа решений при проектировании сооружений в сейсмоопасных районах и связано с оценкой общих потерь, обусловленных двумя неопределенностями: I - реакция и поведение системы основание - сооружение на сейсмическое воздействие; 2 - разные уровни сейсмической опасности. Первая неопределенность частично решается с помощью расчета устойчивости сооружения. Для того чтобы уменьшить ее влияние вводилось понятие состояния повреадения, которое зависит от объема отвала, технологии его отсыпки, интенсивности сейсмического воздействия. Состояние повреждеЪш характеризовалось следующим образом: отвальный массив при действии динамической нагрузки от землетрясения претерпевает деформирование по всей области проектного сечения. В зависимости от величины параметра пластических деформаций , выделялись 6 степеней повреадения: повреждения отсуствуют ('Х> = 0-1); повреждения легкие (1-1,5); средние (1,5-2,5); тяжелые (2,5—4); полные (4-8); разрушение С0> 8). Такое диййеренццрование связано с тем, что общая потеря устойчивости обусловлена суммой незначительных повреждений в большем объеме сооружения и сильными повреждениями в меншем объеме сооружения. Об этом свидетельствуют изолинии параметра 50 в момент действия наибольших сейсмических нагрузок (рис. 3). Очевидно, что состояние повреждения напрямую.связано с интенсивностью землетрясений и отвал будет иметь различные степени повреждения по площади поперечного сечения, следовательно необходимо найти вероятность наступления таких поврездений по Есему приведенному объему отвала (в площади поперечного сечения на I м по фронту отсыпки). Для каздой степени повреждения отвала вероятность находилась как отношение площади зон пластических деформаций, ограниченных соответствующим параметром £) к площади полного поперечного сечения отвала по катлой расчетной схеме (рис. 2).
Таблица I
Матрица вероятностей состояний повреждений различных степеней в %
Расчетная Степень Интенсивность в баллах
—схема-повреждения -6_ 7 7-8 8
П-1 нет 100 99 83 0
легкие 0 I II 0
средние 0 0 0 45
тяжелые 0 0 0 55
полные 0 0 0 0
П-2 нет 89 74 33 0
легкие II 21 39 0
средние 0 5 20 0
тяжелые 0 0 8 78
полные 0 0 0 22
П-3 нет 49 27 - 0
легкие 27 46 - . 4
средние 6 5 - 53
тяжелые 8 10 - 26
полные 10 12 - 17
П нет 8 0 - 0
легкие 40 9 - 0
средние 28 61 - 6
тяжелые 24 17 - 67
полные 0 13 - 27
Ш нет 70 26 - II .
легкие 16 43 ■ - 34
средние 3 22 - 32
тяжелые II II - 6
полные 0 0 — 17
о
Таким образом, была разрешена первая неопределенность поведения системы основание - сооружение при разных силах сейсмического воздействия и разных расчетных схемах. Результаты приведены в табл. I.
Вторая неопределенность связана с частотой или вероятностью наступления события (землетрясения), которое может повлиять на устойчивость сооружения. Для расчета вероятности наступления события, необходимо принятие модели сейсмического режима рассматриваемого района. Для описания такого процесса был выбран закон редких событий Пуассона. Произведение значений вероятности состояний повреждения (табл. I) на соответствующие значения среднегодовой частоты землетрясе ний - является среднегодовой вероятностью наступления состояний повреждений различных степеней - в зависимости от интен сивности сейсмического воздействия и расчетной схемы. Суммаг ные значения степеней повреждений представляют среднегодовой процент повревдещш отвальной массы (табл. 2), которые отражают сейсмический риск той или иной расчетной схемы (технологии отсыпки) отвала. Наименьшие значения показывают наиболее устойчивые параметры отвала (сооружения), который может быть сформирован в данных условиях.
Таблица 2
Суммарные среднегодовые числа (% ) состояний повреждений отвала.
Расчетная схема Объем отвала Среднегодовое повреж-
(технология) ы3 (на I м по дение отвальной массы фронту) в %
П-1 32000 1,4
П-2 66000 3,7
П-3 90000 5,2
П ПЗООО 6,7
Ш 74000 2,1
ЗАКЛКЛЕНИЕ
1. На примере отвала горных пород, размещаемого на клоне разработана методика оценки его устойчивости при ильных землетрясениях и вероятности их появления.
2. Определена особенность реакции отвала горных пород а-сейсмическоа_во_здействие в отличив от склона, на котором н расположен. Выявлена особеннсстБ-в-расп ре делании прираще-ия балльности (сейсмического эффекта) для участка склона, ^измеримого с длиной волны. Установлено, что на этом участ-:е, при подходе волн перпендикулярно склону, приращение ам-литуд колеьаний происходит снизу вверх до некоторой точки,
I которой наблюдаются максимальные значения! Выше этой точки :аблюдается уменьшение сейсмического эффекта, относительно • шсимума, связанное с поглощением сейсмических волн средой.
3. Получена достаточная сходимость расчетных и экспери-юнтальных данных, что подтверждает физическую обоснованность втода расчета устойчивости сооружения при динамическом воз-ействии.
4. На основе математического моделирования методом коечных элементов рассчитаны конкретные значения напряжений, ри которых начинается деформирование и разрушение отвально-о массива. Всесторонне изучена динамическая устойчивость твалов в зависимости от вида технологии (обычной и нетради-ионной) их оформления. Установлено, что с ростом объема орной массы понижается степень устойчивости отвала; земле-рясения в 7-8 баллов представляют довольно серьезную опас-ость при обычной технологии отвалообразования и проведение асчетов на 9-балльное сейсмическое воздействие оказывается элишним, зоны трещиноватости в основании отвала выполняют оль демпфера, ослабляя сейсмические эффекты от возможных емлетрясений.
5. Обоснована вероятность сейсмической сотрясаемости частка, проектируемого для размещения на нем отвалов горных ород, выявлены наиболее вероятные параметры акселерограмм озможных землетрясений. Построены искусственные акселеро-раммы 6, 7, 8-балльных сейсмических воздействий.
6. Составлена матрица вероятностей наступления повреж-
дений различных степеней в зависимости от увеличения объема отвала и от интенсивности сейсмических воздействий. Получены среднегодовые проценты повреждений отвала в зависимости от его объема и технологии отсыпки.
По теме диссертации опубликованы следующие работы:
I. Сенук Д.П., Седаков С.Э., Федотов С.А. Использование аэрокосмических методов для решения задач устойчивости отвали Удоканского ГОКа. /Дистанционные исследования при поисках полезных ископаемых. Новосибирск: "Наука", 1986, с. 105 -
2. Никифоров A.B., Маркович C.B., Сенук Д.П., Федотов С.А.. Ядрищенский Г.Е. Оценка устойчивости оснований нагорных отвалов Удоканского ГОКа. //Материалы IX Всесоюзного семинара по измерение напряжений в массиве горных пород. Новосибирск, ИЦЦ СО АН СССР, 1985, с. 52-59.
3. Федотов С.А.. Никифоров A.B., Маркович C.B., Сенук Д.П. Генезис систем трещин отвальных склонов Удоканского ГОКа по результатам их Статистической обработки. //Количественный анализ геологических явлений. Материалы 1-й Всесоюзное школы и применение количественных методов в геологии. Иркутск, ИЗК СО АН СССР, 1985, с. 32-40.
4. Федотов С.А.. Сенук Д.П. Оценка ущерба от возможных опасных сейсмических воздействий на промышленные сооружения. //Информ.листок, ЦНТИ, Чита, 1986, 4 с.
5. Федотов С.А.. Сенук Д.П., Ядрищенский Г.Е. 0 направлении осей напряжений в породах региона строительства Удоканского ГОКа. //Теология и геофизика", Новосибирск, й 3, 1987, с. I2I-I26.
6. Федотов С.А.. Сенук Д.П., Баймаханов И.Б., Сорокин A.A. Динамическая устойчивость нагорных отвалов Удокана в условиях высокой сейсмичности. //Тезисы докладов I Всесоюзное семинара "Проблемы разработки полезных ископаемых в условиях высокогорья". Фрунзе, 1987, с. 38-39.
7. Монография "Устойчивость техногенных сооружений севера Забайкалья". /Коллектив авторов: Сенук Д.П., £елезняк И.И.,
. Федотов С.А. и др./Новосибирск: "Наука", 1988, 160 с.
109
И '
- Федотов, Сергей Александрович
- кандидата геолого-минералогических наук
- Иркутск, 1991
- ВАК 04.00.22
- Совершенствование методологии прогноза состояния геотехнических систем и управления их устойчивостью на открытых горных работах
- Геомеханические основы повышения устойчивости карьерных откосов при открытой разработке месторождений в сложных горно-геологических условиях.
- Исследование технологических и экологических условий устойчивости откосов и бортов нагорных карьеров и отвалов
- Геомеханическое обоснование устойчивости породных отвалов с учетом влияния характеристик разрушенной горной массы
- Прогноз устойчивости отвалов угольных разрезов с учетом влияния уплотняющей нагрузки на свойства насыпных пород