№74-14
Математичне моделювання геомеханічного стану техногенного породного масиву в умовах дії сейсмічного навантаження
В.І. Тимощук1, Є.В. Тимощук1
1Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2023, 74:163-179
https://doi.org/10.33271/crpnmu/74.163
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Метою роботи є прогнозна оцінка геомеханічної стійкості низового укосу діючого хвостосховища ПАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг»в умовах дії основного та аварійного сполучення навантажень.
Методика дослідження. Оцінка геомеханічної стійкості низового укосу хвостосховища в умовах дії сейсмічного навантаження виконана за результатами чисельного моделювання гідродинамічних і геомеханічних процесів із застосуваннямпрограмного комплексу Phase2, реалізованого на базі методу кінцевих елементів для двовимірного аналізу напружено-деформованого стану навантажених породних масивів.
Результати дослідження. На основі виконаного аналізу і узагальнення даних щодо геолого-гідрогеологічних, інженерно-геологічних та геолого-технічних умов ділянки хвостосховища виконана прогнозна оцінка гідродинамічного режиму хвостосховища відповідно до прийнятої схеми його нарощування та визначена геомеханічна стійкість низового укосу хвостосховища в умовах дії основного та аварійного сполучення навантажень. За результатами виконаних розрахунків обґрунтовані заходи та технічні рішення, спрямовані на забезпечення нормованої стійкості хвостосховища.
Наукова новизна. Встановлено залежність геомеханічної стійкості гідротехнічної споруди від фізичного стану складованих до хвостосховища порід та характеру їх обводнення в умовах дії сейсмічного навантаження, що дозволило обґрунтувати заходи щодо забезпечення стійкості низового укосу хвостосховища, які полягають в організації ефективної роботи окремих споруд та елементів дренажної системи, а також виключенні складування в приконтурній зоні верхньої частини укосу хвостосховища породного матеріалу зі зниженою фільтраційною проникністю.
Практичне значення. Результати виконаних досліджень складають основу для обґрунтування технічних рішень щодо забезпечення стійкості гідротехнічних споруд в умовах дії сейсмічного навантаження.
Ключові слова: хвостосховище, огороджувальні споруди, гідродинамічний режим, геофільтраця, геомеханічна стійкість.
Перелік посилань
1. Тимощук, В.І. (2019). Оцінка гідрогеомеханічної стійкості гідротехнічних споруд на основі даних про розрідження ґрунтів в умовах можливих сейсмічних впливів. Матеріали науково-технічної конференції. ТОВ «Фундаментстроймакс», 31–32.
2. Тимощук, В.І., & Шерстюк, Є.А. (2022). Комплексна оцінка стану гідротехнічних споруд Ладижинської ТЕС у зв’язку з їх реконструкцією. Збірник наукових праць НТУ «Дніпровська політехніка», 69, 120–132.
https://doi.org/10.33271/crpnmu/69.120
3. Fadeev, A.B. (1987). Metod konechnikh elementov v geomekhanike. Nedra.
4. Duncan, J. M. (2000). Factors of Safety and Reliability in Geotechnical Engineering. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 126(4), 307–316.
https://doi.org/10.1061/(asce)1090-0241(2000)126:4(307)
5. Pande, G.N., Beer, G., & Williams, J.R. (1990). Numerical Methods in Rock Mechanics. John Wiley and Sons, Ltd.
6. ДБН В.1.2-2:2006. Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об’єктів. Навантаження і впливи. Норми проектування. (2006). Мінбуд України.
7. ДБН В.1.2-14-2009. Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель, споруд, будівельних конструкцій та основ. (2009). Мінрегіонбуд України.
8. ДБН-В.2.1-10-2009. Основи та фундаменти споруд. Основні положення проектування. (2009). Мінрегіонбуд України.
9. ДБН В.2.4-3:2010. Гідротехнічні, енергетичні та меліоративні системи і споруди, підземні гірничі виробки. Гідротехнічні споруди. Основні положення. (2010). Мінрегіонбуд України.
10. ДБН В.1.1-12:2014. Будівництво в сейсмічних районах України. (2014). Мінрегіонбуд України.
11. User's Guide Edition 2018 GEO5 (2018). Civilengineeringsoftware.– Fine Ltd.
