Давление от собственного веса горных пород. Вертикальное давление, возникающее в массиве от собственного веса горных пород

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Практическая работа № 5

ДАВЛЕНИЕ ОТ СОБСТВЕННОГО ВЕСА ГОРНЫХ ПОРОД

Вертикальное давление, возникающее в массиве от собственного веса горных пород, называется обычно «природным давлением» Это давление характеризует напряженное состояние горной породы  до начала строительства, т.е. до передачи на него нагрузки от веса сооружения. Величина природного давления зависит от плотности грунта и глубины рассматриваемой горизонтальной плоскости.

Вертикальное давление грунта на горизонтальную плоскость (рис. 1а) на глубине z от поверхности земли будет равно

z

где γ - удельный вес породы, кгм/м3с2.

Для горной породы, на которую не действует сила Архимеда γ= ρ⋅ g , где ρ - плотность горной породы, кг/м3;       g – ускорение свободного падения, м/с2.

 Рисунок 1 Характер распределения напряжений от собственного веса пород по глубине:

а — в однородной толще б — в неоднородной   толще, в, г –с учетом гидростатического  взвешивания  

В случае напластований пород с разной плотностью (рис 1б) полное вертикальное давление определяется путем сложения давления отдельных слоев

j

 

i=1

где γi - удельный вес i-го слоя породы, кгм/м3с2;

     γj - удельный вес j-го слоя породы, кгм/м3с2; hi – мощность i-го слоя породы, м; zj – глубина до подошвы j-го слоя, м; zj-1 - – глубина до кровли j-го слоя, м.

В частности для случая изображенного на рис. 1б мы имеем:

h3 .

В слоях, расположенных ниже уровня грунтовых вод, плотность для всех водопроницаемых горных пород принимается уменьшенной за счет взвешивающего действия воды.

В соответствии с законом Архимеда плотность взвешенной породы вычисляется по формуле:

γаза = (γ0 −γВ )(1− n) ,γ0 = ρ0 g , γВ = ρВ g

где γвзв - удельный вес взвешенной в воде породы, кгм/м3с2;        γ0 - удельный вес твердой фазы породы, кгм/м3с2;         γ - удельный вес воды, кг/м3; ρ0 - плотность твердой фазы горной породы, кг/м3; ρВ - плотность воды, кг/м3;        n – пористость горной породы, доли единицы.

В этом случае (рис. 1в) давление на глубине z  будет равно

взв h2

При наличии в разрезе водонепроницаемого горизонта, который является водоупором (рис. 1г), давление на его кровле будет складываться из давления горной породы и давления воды. При этом учитывается взвешивание горной породы находящейся ниже уровня воды

h2.

В этом случае на эпюре природного давления появится ступень, величина

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
130 Kb
Скачали:
0