Обратные расчёты (англ. back-analysis) могут выполняться на основе методов предельного равновесия, эмпирико-аналитических подходов, численного моделирования. Для выполнения обратных расчетов необходим факт проявления деформационных процессов.
При численном моделировании обратные расчёты могут совмещаться с калибровкой численной модели. При калибровке модели по параметрам деформационных процессов желательно выполнять анализ чувствительности из-за большого количества влияющих параметров.
¶ Виды обратных расчетов
| Факт | Расчет | Что надо знать? |
|---|---|---|
| Вывал блока пород в подземной выработке, с уступа карьера | Сцепление и угол трения по трещине | Геометрия вывала, параметры трещины |
| Раздавливание пород на контуре выработки | Природные напряжения в массиве | Прочность массива |
| Раздавливание пород на контуре выработки | Прочность массива | Природные напряжения |
| Раздавливание пород на контуре выработки | природные напряжения или прочность массива | Мощность вывала |
| Мульда сдвижения земной поверхности | Горизонтальное давление | Геометрия выработанного пространства |
| Раздавливание междукамерных целиков | Прочность массива руды в целиках | Геометрия выработанного пространства и целиков |
| Выход обрушения на поверхность | Коэффициент разрыхления пород | Геометрия выработанного пространства и глубину провала |
| Сдвижение борта карьера | Сцепление и угол вн. трения в массиве | Геометрию откоса до и после оползня |
¶ Принципы обратных расчетов
- Сумма сдвигающих сил сравнялась с суммой удерживающих сил, т.е. достигнуто состояние предельного равновесия на поверхностях ослабления
- Действующие напряжения достигли прочности массива, т.е. выполняется критерий прочности
По нескольким клинам варьируя сцепление и трение можно найти исходные угол внутреннего трения и сцепление
¶ Обратные расчеты по вывалам
Из факта одного вывала нельзя найти две инезвестных величины ()
Если обработать множество вывалов, можно найти множество сочетаний и при которых клин имеет запас усточивости равный единице.
Наиболее релистичное значение сцепления и угла внутреннего трения находятся на пересечении линий
¶ Обратные расчеты по оползню борта карьера
Обратный расчет прочностных свойств массива по факту оползня
-
Определяется угол внутреннего трения по подошве обрушившейся (сползшей) массы (сцепление по подошве обрушившейся массы принимается нулевым)
-
Используя определенный угол внутреннего трения находится сцепление в массиве
Приведенная схема является упрощенной и не позволяет учитывать различные факторы, такие как подземные воды, тектонические нарушения и др.
¶ Определение подошвы оползня
Для обратного расчета необходимо знать подошву оползня (линию скольжения). Ее можно найти геометрическими построениями по результатам наблюдений за векторами смещения оползня на разных горизонтах.
- на разрезе с векторами смещения от реперов восстанавливают перпендикуляры;
- в точке с максимальным сдвигом строится отрезок, равный ;
- из конца трещины отрыва и нижней бровки откоса проводятся отрезки, паралельные векторам смещений и пересекающие перпендикуяры к векторам смещений, отроки проводятся до середины расстояний между смежными векторами;
- полученная ломанная сглаживается до плавной кривой
Небходимо:
- заложить на поверхности оползня Rp на разных отметках;
- определить их координаты Х, У, Z;
- повторными наблюдениями определять смещения dX, dY, dZ;
- рассчитывать угол наклона вектора смещения V;
¶ Статьи
¶
Robust Geotechnical Design for Soil Slopes considering Uncertain Parameters. 2020. DOI:10.1155/2020/5190580 ↩︎