Collected Item: “Primena Barton-Bandisovog kriterijuma loma kod proračuna nestabilnih klinova oko konture podzemnog objekta”
Врста публикације
Мастер рад
Језик
српски
Наслов (Наслов - поднаслов)
Primena Barton-Bandisovog kriterijuma loma kod proračuna nestabilnih klinova oko konture podzemnog objekta
Аутор
Stefan Jovanović
Година издавања
2022
Ментор (Милан Марковић, Никола Николић)
Zoran Berisavljević
Члан комисије (Милан Марковић, Никола Николић)
Zoran Berisavljević, Miloš Marjanović, Dušan Berisavljević
Сажетак
Barton-Bandis-ov kriterijum loma predstavlja postupak kojim se omogućava procena smičuće čvrstoće na pukotinama stenskih masa. U radu je prezentovana praktična primena Barton-Bandisovog kriterijuma loma pri proračunu nestabilnih klinova oko konture podzemnog objekta. Pored toga, obrađena je teorijska osnova kriterijuma i različite metode pomoću kojih se mogu odrediti hrapavost površine pukotine (JRC), čvrstoća na pritisak površi pukotine (JCS), i trenje po površini diskontinuiteta (φr - rezidualni ugao trenja) koji čine tri ulazna parametra. Ova tri parametra čine osnovu nelinearne jednačine logaritamskog tipa vršne čvrstoće Bartona (1973) i Barton i Choubey (1977). Šmitov čekić je instrument na osnovu koga se može proceniti jednoaksijalna čvrstoća na pritisak zidova diskontinuiteta. Metode koje se najčešće koriste u praksi pri određivanju indeksa hrapavosti su Bartonov češalj, različite laserske i fotogrametrijske metode. Bazni ugao trenja (φb) je parametar koji se određuje pomoću opita naginjanja (tilt test) ili opitom direktnog smicanja za različite nivoe normalnog napona.
Za potrebe izrade rada korišćeni su realni parametri dobijeni tokom izvođenja niskopa do rudnog tela Čukaru Peki u blizini Bora. U okviru niskopa izvođene su dve paralelne cevi na osovinskom rastojanju od 30 m, pojedinačne dužine oko 3 km. Poprečni presek površine cevi iznosi približno 30 m2 i izvođen je u obliku potkovice. Niskop u najvećem delu prolazi kroz borske klastite, odnosno slojevite konglomerate i peščare. Na poslednjih nekoliko stotina metara zastupljeni su tankoslojeviti do slojeviti laporci, i na samom kraju niskopa epiklastiti. Zbog pojava nestabilnosti u vidu ispadanja klinova tokom izvođenja niskopa vršena je provera i redefinisanje parametara stenske mase u cilju određivanje adekvatnije podgrade u niskopu. Terenska istraživanja su obuhvatala merenja hrapavosti diskontinuiteta pomoću Bartonovog češlja (JRC), čvrstoće zidova pukotina pomoću Šmitovog čekića (JCS), dok je bazni ugao trenja određen opitom naginjanja. Preporučeni parametri pukotina u veoma ispucalim konglomeratima i šejlovima gde je dolazilo do pojava nestabilnosti, iznosili su JRC=6; JCS=22 MPa; 𝜑𝑟=28 ̊. Prilikom kartiranja tunelskog iskopa beleženi su elementi pada diskontinuiteta koji su iskorišćeni prilikom analize stabilnosti klinova. Kako bi se utvrdila mogućnost da dođe do ispadanja klinova stenske mase oko konture iskopa primenjena je “teorija bloka” (Goodman i Shi, 1985) koja je primenljiva u tvrdim, blokovski izdeljenim stenskim masama, kod kojih se usled nepovoljne orijentacije diskontinuiteta javljaju kinematski uslovi za kretanje blokova. U analizi je korišćen programski paket UnWedge (RocScience, inc.). Analiza stabilnosti se ne vrši samo da bi se dobio faktor sigurnosti za poznate parametre, već i radi određivanja parametara čvrstoće pri lomu ukoliko je došlo do pojave nestabilnosti.
Povratnom analizom pomoću primenom Barton-Bandisovog kriterijuma loma izvršena je provera terenski dobijenih podataka na mestima gde se dogodilo ispadanje klinova. Traženi su parametri koji odgovaraju ovoj realno konstatovanoj situaciji ako je poznato da je pri lomu 𝐹𝑜𝑠 ≤ 1. Adekvatnost preporučenih parametara proverena je dobijenim vrednostima faktora sigurnosti od 0.996 i 0.808 za date ulazne parametre što odgovara konstatovanom stanju na terenu.
Za potrebe izrade rada korišćeni su realni parametri dobijeni tokom izvođenja niskopa do rudnog tela Čukaru Peki u blizini Bora. U okviru niskopa izvođene su dve paralelne cevi na osovinskom rastojanju od 30 m, pojedinačne dužine oko 3 km. Poprečni presek površine cevi iznosi približno 30 m2 i izvođen je u obliku potkovice. Niskop u najvećem delu prolazi kroz borske klastite, odnosno slojevite konglomerate i peščare. Na poslednjih nekoliko stotina metara zastupljeni su tankoslojeviti do slojeviti laporci, i na samom kraju niskopa epiklastiti. Zbog pojava nestabilnosti u vidu ispadanja klinova tokom izvođenja niskopa vršena je provera i redefinisanje parametara stenske mase u cilju određivanje adekvatnije podgrade u niskopu. Terenska istraživanja su obuhvatala merenja hrapavosti diskontinuiteta pomoću Bartonovog češlja (JRC), čvrstoće zidova pukotina pomoću Šmitovog čekića (JCS), dok je bazni ugao trenja određen opitom naginjanja. Preporučeni parametri pukotina u veoma ispucalim konglomeratima i šejlovima gde je dolazilo do pojava nestabilnosti, iznosili su JRC=6; JCS=22 MPa; 𝜑𝑟=28 ̊. Prilikom kartiranja tunelskog iskopa beleženi su elementi pada diskontinuiteta koji su iskorišćeni prilikom analize stabilnosti klinova. Kako bi se utvrdila mogućnost da dođe do ispadanja klinova stenske mase oko konture iskopa primenjena je “teorija bloka” (Goodman i Shi, 1985) koja je primenljiva u tvrdim, blokovski izdeljenim stenskim masama, kod kojih se usled nepovoljne orijentacije diskontinuiteta javljaju kinematski uslovi za kretanje blokova. U analizi je korišćen programski paket UnWedge (RocScience, inc.). Analiza stabilnosti se ne vrši samo da bi se dobio faktor sigurnosti za poznate parametre, već i radi određivanja parametara čvrstoće pri lomu ukoliko je došlo do pojave nestabilnosti.
Povratnom analizom pomoću primenom Barton-Bandisovog kriterijuma loma izvršena je provera terenski dobijenih podataka na mestima gde se dogodilo ispadanje klinova. Traženi su parametri koji odgovaraju ovoj realno konstatovanoj situaciji ako je poznato da je pri lomu 𝐹𝑜𝑠 ≤ 1. Adekvatnost preporučenih parametara proverena je dobijenim vrednostima faktora sigurnosti od 0.996 i 0.808 za date ulazne parametre što odgovara konstatovanom stanju na terenu.
Кључне речи на српском (одвојене знаком ", ")
Barton-Bandisov kriterijum, nestabilni klinovi, UnWedge, parametri pukotina, niskop Čukaru Peki
Број страна
56
Ниво приступа
Отворени приступ
Лиценца
2. Ауторство – некомерцијално (CC BY-NC)
Формат дигиталне датотеке
.pdf