ग्राउंड पतन प्रिज्म। बुनियादी निर्माण और स्थापना कार्यों की सुरक्षा। खड़ी खाइयां और अर्ध-खाइयां

ढलान पतन प्रिज्म के शीर्ष पर चौड़ाई अंजीर का उपयोग करके निर्धारित की जा सकती है। 14.11, वी.वी. सोकोलोव्स्की के निर्णयों और फंडामेंटप्रोएक्ट इंस्टीट्यूट की तालिकाओं के आधार पर, पिछले रेखांकन की तरह संकलित।

मोर्गुलिस एम.एल., इवानोवा एल.आई. ढलानों की रूपरेखा बनाने और मिट्टी के द्रव्यमान के शरीर में तनाव का निर्धारण करने के लिए तालिकाएँ और रेखांकन

सोकोलोव्स्की वी.वी. थोक सांख्यिकी

चावल। १४.१० समतल ढलान के झुकाव के अधिकतम अनुमेय कोण का निर्धारण करने के लिए

तालिका १४.२. ढलान सीमा निर्देशांक

आप"	मान - एक्स"पर ", डिग्री					–एन एस, एम	वी, एम
	10	15	12
5,0	5,0	3,5	5,0	5,0 – 3,5 5	2 = 4,4	7,35	7,5
7,5	11,5	7,5	11,5	11,5 – 7,5 5	2 = 9,9	14,85	11,25
10,0	19,0	12,5	19,0	19,0 – 12,5 5	2 = 16,4	24,6	15,0
12,5	27,0	18,0	27,0	27,0 – 18,0 5	2 = 23,4	35,1	18,75
15,0	37,5	24,0	37,5	37,5 – 24,0 5	2 = 32,1	48,15	22,5
17,5	48,5	30,5	58,0	58,0 – 37,5 5	2 = 41,3	61,95	26,25
20,0	58,0	37,5	58,0	58,0 – 37,5 5	2 = 49,8	74,7	30,0
24,2	75	50,0	75,0	75,0 – 50,0 5	2 = 65,0	97,5	36,3

चावल। १४.११ मात्रा का निर्धारण वी" 0

अंजीर। 14.11 "और . के मूल्यों के आधार पर एच" 0 – एच 0, जहां

एच" 0 = एच 0 मैं / सी",

आयामहीन मात्रा निर्धारित की जाती है वी"0, गहराई पर पतन प्रिज्म की चौड़ाई के अनुरूप एच"0, जिसके द्वारा पतन प्रिज्म की चौड़ाई की गणना की जाती है बी 0 जमीन पर

बी 0 = (बी" 0 – एच"0 सीटीजीθ 0) सी" / आई।

चावल। १४.१२. उदाहरण के लिए 2

1 - अनुमानित ढलान का समोच्च; 2 - सीमा ढलान समोच्च

टूटे हुए समोच्च के साथ सीमित ढलान के घुमावदार समोच्च का अनुमान लगाते समय पतन प्रिज्म की चौड़ाई का उपयोग किया जाता है: बरम और क्षेत्रों की चौड़ाई को कम से कम लेज पतन प्रिज्म की चौड़ाई में लिया जाना चाहिए।

उदाहरण 14.2।मिट्टी की मिट्टी में 40 मीटर ऊंचे तटबंध ढलान को "= 12 °, विशेषताओं के साथ डिजाइन करना आवश्यक है। सी"= 30 kPa, I = 20 kN / m 3, बेंच की ऊंचाई 10 m मानकर।

समाधान... उच्च तटबंध ढलानों को उनके टूटने के साथ किनारों में डिजाइन करते समय, सीमित ढलान समोच्च (जो, एक तटबंध की उपस्थिति में, सबसे किफायती है) का निर्माण करके गणना शुरू करने की सिफारिश की जाती है, और फिर इसे एक चरणबद्ध ढलान के साथ अनुमानित करें।

अंजीर। १४.९ "= १२ ° के लिए हम पाते हैं एच"0 = 2.45। फिर अधिकतम ऊर्ध्वाधर ढलान ऊंचाई सी"/ मैं = 30/20 = 1.5 मीटर सूत्र के अनुसार (14.2) होगा: एच 0 = 2.45 1.5 = 3.7 मीटर।

3.7 मीटर से अधिक की गहराई पर एक ढलान समोच्च बनाने के लिए, हम मान निर्धारित करते हैं पर"φ के लिए वक्रों पर" = 10 ° और φ "= 15 ° (चित्र 14 8 देखें), हम संबंधित मान पाते हैं पर"मूल्य" एन एस"और इंटरपोलेशन द्वारा मध्यवर्ती मूल्यों की गणना करें एन एस" , और फिर - एन एसतथा आप"= १२ ° से ४० मीटर की गहराई तक, यानी मान के लिए पर" = (40 – 3,7)/1,5 = 24,2.

गणना तालिका में संक्षेप हैं। १४.२ गणना के परिणामों से निर्मित सीमित ढलान का समोच्च अंजीर में दिखाया गया है। १४.१२.

फिर, अंजीर के अनुसार। १४.१० बजे सी"/ (γ मैं एच०) = ३० / (२० १०) = ०.१५ हम ऊपरी चरण की सीमित गति निर्धारित करते हैं: ० = ६१ ° पर "= १० °, ० = ७० ° पर φ" = १५ ° और प्रक्षेप द्वारा हम पाते हैं 0 = 61 ° + (70 - 61) 2/5 = 64.6 ° φ "= 12 ° पर।

ढलान की यह ढलान तालिका के अनुसार स्वीकार्य से अधिक है। १४.१ (६३ °), इसलिए हम मानते हैं कि ऊपरी कगार का ढलान १:०.५ है। उच्च ढलान की ऊंचाई को ध्यान में रखते हुए, नीचे की ओर ले जाने वाले किनारों को चापलूसी के रूप में लिया जाना चाहिए, जो कि सीमित समोच्च को रेखांकित करता है, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। १४.१२.

10 मीटर की ऊँचाई वाली बेंच के लिए बरम का आकार निर्धारित करने के लिए, पहले अंजीर देखें। १४.११ बजे एच" 0 – एच"0 = 10 / 1.5 - 2.45 = 4.22 हम पाते हैं: बी"0 = 3.7 पर " = 10 °, बी"0 = 2.5 पर " = 15 ° और प्रक्षेप द्वारा हम गणना करते हैं: बी"0 = 3.7 - (3.7 - 2.5) 2/5 = 3.22 पर" = 12 °। फिर, सूत्र (14.7) का उपयोग करके, हम पतन प्रिज्म की न्यूनतम चौड़ाई निर्धारित करते हैं:

बी 0 = (3.22 - 2.45 सीटीजी 63 डिग्री) 1.5 = 2.95 मीटर।

बड़ी ढलान की ऊंचाई को देखते हुए, हम लेते हैं वी 0 = 4 मीटर। हर 10 मीटर पर ढलान की ऊंचाई के साथ 2 मीटर तक सीमित ढलान समोच्च के दोनों किनारों पर रखें और एक चरणबद्ध सपाट ढलान का निर्माण करें, जो पिछले बर्म के अंतिम बिंदु और अगले एक के शुरुआती बिंदु को जोड़ता है। सौंपे गए ढलान के किनारों को रखना: चौथा 1: 3.375, हम 1: 3.5 लेते हैं; तीसरा 1: 2.9 है, हम 1: 3.0 लेते हैं; दूसरा 1: 1.73 है, हम 1: 1.75 लेते हैं; ऊपरी कगार का स्थान 1: 0.5 की गणना के अनुसार लिया गया था। अंजीर में। 14.12 सीमित समोच्च की रूपरेखा और परिणामी चरणबद्ध ढलान प्रोफ़ाइल को दर्शाता है।

गैर-कार्यशील किनारों को सीमित करने वाले क्षेत्रों को बरम कहा जाता है। सुरक्षा बरम, यांत्रिक सफाई बरम और परिवहन बरम के बीच अंतर किया जाता है। सुरक्षा बरम आसन्न बरमों के बीच की ऊँचाई की दूरी के 1/3 के बराबर होते हैं। यांत्रिक सफाई बरम आमतौर पर 8 मीटर से अधिक या उसके बराबर होते हैं (ढीले चट्टान को साफ करने के लिए बुलडोजर चलाने के लिए)।

ट्रांसपोर्ट बरम ऐसे क्षेत्र होते हैं जो वाहनों की आवाजाही के लिए खदान के ऑफ-साइड पर छोड़े जाते हैं। सुरक्षा बरम ऐसे क्षेत्र होते हैं जो खदान की स्थिरता बढ़ाने और चट्टान के टुकड़े टुकड़े को बनाए रखने के लिए खदान के गैर-कार्य पक्ष पर छोड़े जाते हैं। वे आमतौर पर कगार के ऊपरी ढलान की ओर थोड़ा झुके होते हैं। बरम को 3 से अधिक किनारों में नहीं छोड़ा जाना चाहिए। पतन प्रिज्म, ढलान के ढलान और प्राकृतिक पतन के तल के बीच की परत का अस्थिर हिस्सा है और ऊपरी मंच द्वारा सीमित है। कोलैप्स प्रिज्म (बी) के आधार की चौड़ाई को सेफ्टी बरम कहा जाता है और इसे सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है।

खुले गड्ढे खनन के विकास की प्रक्रिया

खदान क्षेत्र के भीतर खुले गड्ढे खनन के विकास का क्रम मनमाने ढंग से निर्धारित नहीं किया जा सकता है। यह विकसित किए जा रहे जमा के प्रकार, सतह स्थलाकृति, जमा के आकार, प्रचलित सतह स्तर के सापेक्ष जमा की स्थिति, इसके डुबकी के कोण, मोटाई, संरचना, खनिजों की गुणवत्ता द्वारा वितरण और वितरण पर निर्भर करता है। अतिभार के प्रकार। एक और परिणाम खुले-गड्ढे खनन के प्रकार का चुनाव है: सतह, गहरा, ऊपरी, ऊपरी-गहरा या सबमोंटेन। हमारी आगे की कार्रवाई एक खदान क्षेत्र पर एक मौलिक प्रारंभिक निर्णय है - इसकी संभावित गहराई, नीचे और सतह के साथ आयाम, पक्षों के ढलानों के कोण, साथ ही विशेष रूप से चलने वाले द्रव्यमान और खनिजों के कुल भंडार। खनिजों के उपभोक्ताओं के संभावित स्थान, डंप, टेलिंग स्टोरेज सुविधाएं और उनकी अनुमानित क्षमताएं भी स्थापित की जाती हैं, जिससे खदान कार्गो को स्थानांतरित करने के संभावित दिशाओं और तरीकों की रूपरेखा तैयार करना संभव हो जाता है। उपरोक्त विचारों के आधार पर, खदान क्षेत्र के संभावित आयाम, सतह राहत के साथ इसका स्थान, साथ ही साथ भविष्य के उद्यम के खनन आवंटन की अनुमानित रूपरेखा स्थापित की जाती है। उसके बाद ही, खुले गड्ढे की नियोजित क्षमता को ध्यान में रखते हुए, वे खुले गड्ढे के भीतर खनन कार्यों के विकास के क्रम की समस्या को हल करना शुरू करते हैं। एक खदान के चालू होने में तेजी लाने और पूंजीगत लागत के स्तर को कम करने के लिए, खनन कार्य शुरू किया जाता है जहां खनिज जमा सतह के करीब होता है। खुले गड्ढे खनन का मुख्य लक्ष्य पृथ्वी की आंतों से खनिजों का निष्कर्षण है, साथ ही साथ बड़ी मात्रा में ओवरबर्डन को कवर करना और जमा को बंद करना खुले की अग्रणी और सबसे महंगी प्रक्रिया के एक स्पष्ट और अत्यधिक किफायती संगठन के साथ प्राप्त किया जाता है। पिट माइनिंग - गोदामों और डंपों में रॉक मास को चेहरों से संग्रह बिंदुओं तक ले जाना ( 40% तक)। खदान कार्गो की आवाजाही की दक्षता खनिजों और ओवरबर्डन के स्थिर प्रवाह के संगठन द्वारा प्राप्त की जाती है, जिसके संबंध में खदान क्षेत्र के कामकाजी क्षितिज को खोलने के मुद्दों को हल किया जाता है, साथ ही साथ उपयोग किए जाने वाले वाहनों की क्षमता भी। खुले गड्ढे खनन और उसके आर्थिक परिणामों के लिए तकनीकी समाधान सामान्य रूप से स्ट्रिपिंग और खनन कार्यों की मात्रा और खुले गड्ढे के संचालन की अवधि के अनुपात से निर्धारित होते हैं। इन अनुपातों को स्ट्रिपिंग अनुपात का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है।

खड़ी खाइयां और अर्ध-खाइयां

झुकाव के कोण से, राजधानी की खाइयों को खड़ी खाइयों में विभाजित किया जाता है। गहरी बैठी खड़ी खाइयाँ आमतौर पर आंतरिक रूप से बिछाई जाती हैं। गड्ढे की दीवार के सापेक्ष उनके स्थान के अनुसार, उन्हें अनुप्रस्थ और विकर्ण में विभाजित किया गया है। अनुप्रस्थ खड़ी खाइयों का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां गड्ढे के किनारे का कुल ढलान कोण कम होता है। विकर्ण खड़ी खाइयों का उपयोग आमतौर पर कन्वेयर और वाहन लिफ्टों को समायोजित करने के लिए किया जाता है। खड़ी खाइयाँ विशिष्ट होती हैं जब परिवहन बरम (रैंप) को गैर-कार्यशील पक्ष पर छोड़ दिया जाता है।

अस्थायी कांग्रेस

अस्थायी रैंप और स्लाइडिंग रैंप के बीच मुख्य अंतर निम्नलिखित है:

1. रैंप की सीमा के भीतर ऊपरी और निचले बेंचों को वैकल्पिक रूप से काम करते समय अस्थायी रैंप हिलते नहीं हैं (स्लाइड न करें);

2. अस्थायी रैंप का निर्माण, एक नियम के रूप में (चट्टान और अर्ध-रॉक संरचनाओं में), रैंप के भीतर बेंच की ऊंचाई तक रॉक ब्लॉक की ड्रिलिंग और ब्लास्टिंग और रैंप की ड्राइविंग, सबसे अधिक बार आंदोलन के साथ शामिल है। उत्खनन या बुलडोजर द्वारा फर्श पर ब्लास्ट की गई चट्टान;

3. सड़क परिवहन में लदान के साथ विस्फोटित चट्टान की खुदाई करके पुराने रैंप का विकास किया जाता है;

अस्थायी निकास का मार्ग सरल या लूप है, एक साधारण अस्थायी मार्ग का बढ़ाव कारक मुख्य रूप से कार्य मंच की चौड़ाई पर निर्भर करता है। कार रैंप एक स्टीयरिंग ढलान, एक नरम ढलान (एक कोमल डालने के साथ) और साइट पर क्षितिज से सटे हो सकते हैं। एक प्रमुख ढलान पर जुड़ना ऊपरी पर रैंप के लिए विशिष्ट है, इन रैंपों के साथ कारों के यातायात के साथ पहले से ही तैयार किए गए क्षितिज।

संघीय शिक्षा एजेंसी

उच्च व्यावसायिक शिक्षा के राज्य शैक्षिक संस्थान

व्याटका स्टेट यूनिवर्सिटी

सिविल इंजीनियरिंग और वास्तुकला के संकाय

औद्योगिक पारिस्थितिकी और सुरक्षा विभाग

बी.आई.डीगटेरेव भूकंपों का सुरक्षित संगठन

विधिवत निर्देश

व्यावहारिक प्रशिक्षण के लिए

अनुशासन "जीवन सुरक्षा"

व्याटका स्टेट यूनिवर्सिटी के संपादकीय और प्रकाशन परिषद के निर्णय द्वारा पुनर्मुद्रित

यूडीसी 658.345: 614.8 (07)

डीगटेरेव बी.आई. भूकंप का सुरक्षित संगठन। "जीवन सुरक्षा" अनुशासन में व्यावहारिक अभ्यास के लिए पद्धतिगत निर्देश। - किरोव: व्यात्सु का पब्लिशिंग हाउस, 2010 .-- 12 पी।

दिशा-निर्देशों में उत्खनन कार्य के दौरान औद्योगिक चोटों के मुख्य कारणों पर विचार किया गया है। ढलानों के प्रोफाइल की गणना और गड्ढों और खाइयों की दीवारों को ठीक करने के तरीके दिए गए हैं। आवश्यक संदर्भ सामग्री प्रदान की जाती है, चित्र प्रस्तुत किए जाते हैं। गणना के लिए संकलित कार्य।

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© बी.आई. डीगटेरेव, 2010

© व्याटका स्टेट यूनिवर्सिटी, 2010

एक ढलान प्रोफ़ाइल का निर्माण। गड्ढों और खाइयों की दीवारों को बन्धन की गणना

औद्योगिक और नागरिक निर्माण में मुख्य प्रकार के मिट्टी के काम गड्ढों, खाइयों का विकास, साइट योजना आदि हैं। निर्माण में लगी चोटों के विश्लेषण से पता चलता है कि सभी दुर्घटनाओं में लगभग 5.5% भूकंप के कारण होते हैं; सभी प्रकार के कार्यों में गंभीर परिणामों वाली दुर्घटनाओं की कुल संख्या में से 10% भूकंप के प्रदर्शन से जुड़े हैं।

भूकंप के दौरान चोटों का मुख्य कारण मिट्टी का गिरना है, जो निम्न कारणों से हो सकता है:

ए) फास्टनरों के बिना उत्खनन की मानक गहराई से अधिक;

बी) खाइयों और गड्ढों के विकास के लिए नियमों का उल्लंघन;

ग) खाइयों और गड्ढों की दीवारों के लिए अनुचित डिजाइन या अपर्याप्त स्थिरता और बन्धन की ताकत;

घ) अपर्याप्त स्थिर ढलानों के साथ गड्ढों और खाइयों का विकास;

ई) निर्माण सामग्री, संरचनाओं, तंत्रों से अतिरिक्त भार (स्थिर और गतिशील) के लिए बेहिसाब घटना;

च) भूकंप की स्थापित तकनीक का उल्लंघन;

छ) निर्माण स्थल की भूवैज्ञानिक स्थितियों को ध्यान में रखे बिना जल निकासी व्यवस्था या इसकी व्यवस्था का अभाव।

1. ढलानों की युक्ति

बन्धन के बिना खुले गड्ढे, गड्ढे या खाई के मुख्य तत्व चित्र 1 में दर्शाई गई चौड़ाई हैं। मैंऔर ऊंचाई एचलेज, लेज शेप (फ्लैट, टूटा हुआ, घुमावदार, स्टेप्ड), स्लोप एंगल α , ढलान की ढलान (ढलान की ऊंचाई का उसके स्थान के अनुपात) एच : मैं).

चावल। 1 - कगार के ज्यामितीय तत्व:

एच- कगार की ऊंचाई; मैं- कगार की चौड़ाई; θ - सीमा का कोण

ढलान का संतुलन; α - पतन के विमान के बीच का कोण और

क्षितिज; एबीसी - पतन प्रिज्म; φ - सोना का कोण

एक सुरक्षित बेंच ऊंचाई, ढलान की ढलान और सबसे सुविधाजनक बर्म चौड़ाई स्थापित करना गड्ढों और खाइयों के विकास में एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है, जिसका सही कार्यान्वयन उत्खनन की दक्षता और सुरक्षा पर निर्भर करता है।

भूजल स्तर से ऊपर बल्क, रेतीली और सिल्टी-मिट्टी मिट्टी (केशिका वृद्धि को ध्यान में रखते हुए) या कृत्रिम डिवाटरिंग का उपयोग करके निकाली गई मिट्टी में बन्धन के बिना ढलानों के साथ खुदाई में श्रमिकों की उपस्थिति से संबंधित कार्य का प्रदर्शन उत्खनन की गहराई पर अनुमति है और तालिका 1 में निर्दिष्ट ढलानों की स्थिरता।

जब विभिन्न प्रकार की मिट्टी को जोड दिया जाता है, ढलानों की ढलान ढलान के पतन से कम से कम स्थिर प्रकार के अनुसार निर्धारित की जाती है।

सभी मिट्टी (सजातीय, विषम, प्राकृतिक नमी, जलभराव) में 5 मीटर से अधिक की गहराई के साथ उत्खनन की ढलानों की ढलान और 5 मीटर से कम की गहराई जब खुदाई का तल भूजल स्तर से नीचे स्थित हो, तो होना चाहिए गणना द्वारा स्थापित।

तालिका एक

मानक ढलान की स्थिरता एचएसएनआईपी के अनुसार 5 मीटर

मिट्टी के प्रकार	ढलान की स्थिरता एच : मैंउत्खनन की गहराई तक
बल्क नॉन-केक्ड
रेतीले
चिकनी बलुई मिट्टी
लेस

गणना कला में निर्धारित एन.एन. मास्लोव की विधि के अनुसार की जा सकती है। सभी मामलों में, स्थिर ढलान में एक परिवर्तनशील ढलान प्रोफ़ाइल होनी चाहिए जो उत्खनन की गहराई के साथ घटती जाती है। तकनीक आपको निम्नलिखित कारकों को ध्यान में रखने की अनुमति देती है:

क) अपनी व्यक्तिगत परतों में मिट्टी की विशेषताओं में परिवर्तन;

बी) एक वितरित भार के साथ ढलान के बरम के अतिरिक्त अधिभार की उपस्थिति।

गणना करते समय, ढलान प्रोफ़ाइल का ढलान इसकी व्यक्तिगत परतों के लिए मोटाई के साथ निर्धारित किया जाता है Δ जेड= 1 ... 2 मी, जो किसी दी गई मिट्टी में परतों के प्राकृतिक बिस्तर से बंधा होना चाहिए।

ढलान प्रोफ़ाइल निर्माण योजना को चित्र 2 में दिखाया गया है।

निर्देशांक के लिए गणना सूत्र एन एस मैं, मी, निम्नलिखित रूप है:

ए) लोडेड बरम के सामान्य मामले के लिए ( आर 0 > 0)

, (1)

आर 0

एन एस 0

जेड मैं एच

α मैं

एक्स मैं

चावल। 2 - ढलान प्रोफ़ाइल बनाने की योजना

बी) एक अनलोडेड बरम के विशेष मामले के लिए ( आर 0 = 0)

. (2)

सूत्र (1) और (2) में, निम्नलिखित पदनाम अपनाए गए हैं:

ए =γ · जेड मैं · tgφ;

बी = पी 0 · टीजीφ + सी;

γ - मिट्टी का बड़ा वजन, टी / एम 3;

साथ- मिट्टी का विशिष्ट सामंजस्य, टी / एम 2;

आर 0 - ढलान की सतह पर समान रूप से वितरित लोड, टी / एम 2।

एक तालिका (तालिका 2) में गणना परिणामों को संक्षेप में प्रस्तुत करना उचित है।

गणना के आंकड़ों के अनुसार, समान रूप से स्थिर ढलान की रूपरेखा का निर्माण किया जाता है।

तालिका 2

एन.एन. मास्लोव की विधि द्वारा समान रूप से स्थिर ढलान के प्रोफाइल की गणना

	जेड मैं, एम	γ· जेड मैं, टी / एम 2		ए, टी / एम 2		वी,टी / एम 2				एक्स मैं, एम	α मैं

अभ्यास 1

गड्ढे के विकास से संबंधित उत्खनन कार्य करते समय, जमीन गिर सकती है और श्रमिकों को चोट लग सकती है। दुर्घटना से बचने के लिए, मिट्टी की मिट्टी के लिए 5 और 10 मीटर की गहराई पर गड्ढे के ढलान की अनुमेय ढलान की गणना करना आवश्यक है।

5 मीटर गहरे गड्ढे के लिए:

ए) ढलान की दिशा और क्षैतिज और ढलान की ऊंचाई के अनुपात के बीच के कोण को उसके स्थान पर निर्धारित करें;

बी) गड्ढे के किनारे को स्केच करें।

10 मीटर गहरे गड्ढे के लिए:

ए) समान रूप से स्थिर ढलान की प्रोफाइल की गणना करने के लिए, तालिका के रूप में डेटा को सारणीबद्ध करें। 2;

बी) गणना तालिका के अनुसार, एक ढलान प्रोफ़ाइल का निर्माण करें।

प्रारंभिक डेटा तालिका 3 से लिया गया है।

टेबल तीन

कार्य 1 . के लिए प्रारंभिक डेटा

		चिकनी बलुई मिट्टी			चिकनी बलुई मिट्टी			चिकनी बलुई मिट्टी
γ , टी / एम 3
साथ, टी / एम 2
आर 0 , टी / एम 2

व्यावहारिक समस्याओं को हल करते समय, मिट्टी द्वारा संरचना के ऊर्ध्वाधर या झुके हुए किनारों पर प्रेषित बलों का निर्धारण आमतौर पर एक अलग समस्या के रूप में मिट्टी के द्रव्यमान की सामान्य तनाव स्थिति से अलग होता है। विशिष्ट संरचनाएं, जिनके लिए मिट्टी के दबाव ई का आकलन आवश्यक है, विभिन्न प्रकार की रिटेनिंग वॉल (चित्र 6.1, ए), तहखाने की दीवारें (चित्र 6.1, बी), पुल एब्यूमेंट (चित्र 6.1, सी), हाइड्रोलिक संरचनाएं (छवि। 6.1, डी), नींव के गड्ढों, लिंटल्स आदि की बाड़ लगाना।

चावल। ६.१.विभिन्न संरचनाओं पर मिट्टी का दबाव।

1 - जमीन के ढहने का क्षेत्र ("प्रिज्म");

2 - मिट्टी की उथल-पुथल का क्षेत्र ("प्रिज्म")।

प्रयोगों और क्षेत्र के अवलोकनों ने स्पष्ट रूप से दिखाया है कि संरचना पर मिट्टी ई का दबाव संरचना के ऊर्ध्वाधर या झुके हुए संपर्क चेहरों के विस्थापन की दिशा, परिमाण और प्रकृति पर काफी निर्भर करता है, जिसके साथ मिट्टी के द्रव्यमान के साथ बातचीत होती है। .

आइए सरलतम रिटेनिंग वॉल (चित्र 6.2) के उदाहरण पर विस्थापन के प्रभाव पर विचार करें। आत्मविश्वास से स्थिर दीवार (चित्र। 6.2, सी) के मामले में, मिट्टी की विकृति पार्श्व विस्तार के बिना होती है और इसलिए, केवल मिट्टी के अपने वजन की कार्रवाई के तहत, हम σ x = z = ξγ gr z ले सकते हैं, जहां पार्श्व मिट्टी के दबाव का गुणांक है (देखें धारा ३.३ , f-la ३.२३)। इस मामले में, दीवार की लंबाई की प्रति इकाई कुल पार्श्व दबाव (xz विमान के लंबवत दिशा में) ई 0 = ξγ जीआर एच 2/2 के रूप में निर्धारित किया जाता है। दबाव E 0 को आमतौर पर कहा जाता है आराम का दबाव, चूंकि ई 0 में गुणांक का मान मिट्टी के पार्श्व विस्थापन की अनुपस्थिति के मामले से मेल खाता है।

चावल। ६.२.परिमाण और दिशा पर मिट्टी के दबाव की निर्भरता

दीवार या संरचना का क्षैतिज विस्थापन।

मिट्टी के दबाव की कार्रवाई के तहत, संरचना का विस्थापन U बैकफिल मिट्टी के किनारे पर हो सकता है (चित्र 6.2 में, माइनस साइन के साथ लिया गया, यानी U< 0). При этом в массиве грунта образуются поверхности скольжения, и постепенно формируется область обрушения, которую называют पतन प्रिज्म (पच्चर)(अंजीर में। 6.2, बी)। शिफ्टिंग मिट्टी में उत्पन्न होने वाले कतरनी प्रतिरोध बल मिट्टी के दबाव में कमी की ओर ले जाते हैं, जो विस्थापन मूल्य पर संरचना के यू ए, पतन प्रिज्म के गठन द्वारा निर्धारित, सीमित (न्यूनतम) मूल्य तक पहुंच जाता है, जिसे कहा जाता है सक्रिय दबावया सहलानाई ए (चित्र। 6.2, ए)। प्रयोगों से पता चला है कि ई ए को प्राप्त करने के लिए, जमीन से दीवार के विस्थापन के बहुत महत्वहीन मूल्यों की आवश्यकता होती है (यू ए (0.0002 ... 0.002) एच, जहां एच दीवार की ऊंचाई मीटर में है)।

अक्सर, बाहरी ताकतों की कार्रवाई के परिणामस्वरूप, संरचनाएं जमीन की ओर बढ़ती हैं। यह खुद को उन संरचनाओं में प्रकट कर सकता है जो बड़े क्षैतिज भार का अनुभव करते हैं, उदाहरण के लिए, एक धनुषाकार पुल (चित्र। 6.1, सी), हाइड्रोलिक संरचनाओं (छवि। 6.1, डी) के दबाव के परिणामस्वरूप के मामले में। अपस्ट्रीम पानी।

जब दीवार का U जमीन पर चला जाता है (चित्र 6.2, d), a उत्थान प्रिज्म(चित्र 6.2, डी में) और कतरनी प्रतिरोध बल उत्पन्न होते हैं, जो उत्थान को रोकते हैं। नतीजतन, दीवार के किनारे के साथ मिट्टी की लगातार बढ़ती प्रतिक्रिया होती है, जो कि थ्रस्ट प्रिज्म के गठन के समय अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाती है, जिसे कहा जाता है निष्क्रिय दबावया जमीनी प्रतिरोधई पी (चित्र। 6.2, ए)। निष्क्रिय मिट्टी के दबाव के विकास और निर्माण के लिए, जमीन पर दीवार के यू पी के एक बड़े विस्थापन की आवश्यकता होती है, महत्वपूर्ण रूप से (परिमाण के 1 ... 2 आदेश) यू ए से अधिक। यह, विशेष रूप से, दीवार के पीछे मिट्टी के संघनन के कारण होता है। बाहरी भार की कार्रवाई के तहत, दीवार को जबरन जमीन पर विस्थापित करके, मिट्टी को पहले संकुचित किया जाता है और उसके बाद ही फिसलने वाली सतह बनने लगती है - मिट्टी का उत्थान।

इस प्रकार, के अंतर्गत सक्रिय दबावदीवार (संरचना) पर बैकफिल मिट्टी के सीमित दबाव को उन परिस्थितियों में समझा जाता है जब दीवार बैकफिल से विस्थापित हो जाती है (बैकफिल दबाव से आधार के विरूपण के कारण) और दीवार के पीछे की मिट्टी अंतिम स्थिति में चली गई है संतुलन। निष्क्रिय दबाव- यह दीवार के जबरन विस्थापन के दौरान प्रतिक्रिया (प्रतिक्रियाशील दबाव) का सीमित मूल्य है, जब दीवार के पीछे की मिट्टी परम संतुलन (थ्रस्ट प्रिज्म के भीतर) की स्थिति में जाती है। हम इस बात पर जोर देते हैं कि संरचना के संबंध में, सक्रिय दबाव सक्रिय है, और निष्क्रिय दबाव प्रतिक्रियाशील बल है। सक्रिय मिट्टी का दबाव एक संरचना या दीवार (कतरनी, रोल और उलट) की स्थिरता के नुकसान के कारणों में से एक हो सकता है।

उच्च कठोरता की विशाल संरचनाओं पर सक्रिय और निष्क्रिय दबावों को निर्धारित करने के लिए, डिजाइन अभ्यास में, अनुमानित समाधान आमतौर पर संतुलन को सीमित करने के सिद्धांत की अवधारणाओं के आधार पर उपयोग किए जाते हैं (एमपीई - धारा 3.1 देखें), नीचे माना जाता है।

बिना ढलान वाले खुले गड्ढे, गड्ढे या खाई का मुख्य तत्व ऊंचाई है एचऔर चौड़ाई मैंकगार, इसकी आकृति, खड़ीपन और विश्राम का कोण α (चावल। 9.3) कगार का पतन रेखा के साथ सबसे अधिक बार होता है रविकोण पर स्थित है क्षितिज के लिए। आयतन एबीसीएक पतन प्रिज्म कहा जाता है। चश्मे ढहनेअपरूपण तल में लागू घर्षण बलों द्वारा संतुलन में रखा जाता है।

पृथ्वी के द्रव्यमान की स्थिरता में व्यवधान अक्सर पुलों, सड़कों, नहरों, इमारतों और संरचनाओं के महत्वपूर्ण विनाश के साथ होता है जो फिसलने वाले द्रव्यमान पर स्थित होते हैं। शक्ति के उल्लंघन के परिणामस्वरूप (प्राकृतिक ढलान या कृत्रिम ढलान की स्थिरता) विशेषता तत्व बनते हैं भूस्खलन(चावल। 9.4).

ढलानों की स्थिरतासंतुलन को सीमित करने के सिद्धांत का उपयोग करके या एक कठोर शरीर के रूप में संभावित स्लाइडिंग सतह के साथ पतन या फिसलने के प्रिज्म पर विचार करके विश्लेषण किया जाता है।

चावल। ९.३.मृदा ढलान योजना: 1 - ढलान; 2 - स्लिप लाइन; 3 - आंतरिक घर्षण कोण के अनुरूप रेखा; 4 - पतन के दौरान ढलान की संभावित रूपरेखा; 5 - मिट्टी के द्रव्यमान के ढहने का प्रिज्म

चावल। ९.४.भूस्खलन तत्व
1 - फिसलने वाली सतह; 2 - भूस्खलन शरीर; 3 - स्टाल की दीवार; 4 - भूस्खलन विस्थापन से पहले ढलान की स्थिति; 5 - ढलान का आधार

ढाल स्थिरतामुख्य रूप से इसकी ऊंचाई और मिट्टी के प्रकार पर निर्भर करता है। कुछ अवधारणाओं को स्थापित करने के लिए, दो प्राथमिक कार्यों पर विचार करें:

• आदर्श रूप से ढीली मिट्टी की ढलान की स्थिरता;
• पूरी तरह से एकजुट मिट्टी के द्रव्यमान की ढलान की स्थिरता।

आदर्श रूप से ढीली मिट्टी की ढलान की स्थिरता

आइए पहले मामले में आदर्श मुक्त प्रवाह के कणों की स्थिरता पर विचार करें धरतीढलान की रचना। ऐसा करने के लिए, हम एक ठोस कण के संतुलन के समीकरण की रचना करते हैं एम, जो ढलान की सतह पर स्थित है ( चावल। 9.5, ए) हम इस कण का वजन बढ़ाते हैं एफदो घटकों में: सामान्य एनढलान की सतह के लिए अबऔर स्पर्शरेखा टीउसके लिए। साथ ही, ताकत टीएक कण को ​​स्थानांतरित करना चाहता है एमढलान के पैर तक, लेकिन यह विरोधी बल द्वारा बाधित किया जाएगा टी"जो सामान्य दाब के समानुपाती होता है।

पूरी तरह से एकजुट मिट्टी के द्रव्यमान की ढलान की स्थिरता

विचार करना ढाल स्थिरतानरकऊंचाई एच कोएकजुट मिट्टी के लिए ( चावल। 9.5.6) एक निश्चित सीमित ऊंचाई पर असंतुलन एक सपाट स्लाइडिंग सतह पर होगा वीडीएक कोण पर झुका हुआ क्षितिज के लिए, क्योंकि बिंदुओं के बीच ऐसी सतह का सबसे छोटा क्षेत्र वीतथा डीएक विमान होगा वीडी... इस पूरे तल के साथ, विशिष्ट सामंजस्य बल कार्य करेंगे साथ.