Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Методика расчета и проектирования покровных сеток для защиты транспортных сооружений от осыпей и обвалов Банова Наталья Николаевна

Методика расчета и проектирования покровных сеток для защиты транспортных сооружений от осыпей и обвалов
<
Методика расчета и проектирования покровных сеток для защиты транспортных сооружений от осыпей и обвалов Методика расчета и проектирования покровных сеток для защиты транспортных сооружений от осыпей и обвалов Методика расчета и проектирования покровных сеток для защиты транспортных сооружений от осыпей и обвалов Методика расчета и проектирования покровных сеток для защиты транспортных сооружений от осыпей и обвалов Методика расчета и проектирования покровных сеток для защиты транспортных сооружений от осыпей и обвалов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Банова Наталья Николаевна. Методика расчета и проектирования покровных сеток для защиты транспортных сооружений от осыпей и обвалов : Дис. ... канд. техн. наук : 05.22.06 : Москва, 2004 230 c. РГБ ОД, 61:04-5/2569

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Обзор существующих конструкций защитных сооружений от скально-обвальных процессов 9

1.1. Скально-обвальные явления и причины их возникновения 9

1.1.1. Виды обвалов 13

1.1.2. Причины и поводы для обвалов 18

1.2. Виды противообвальных сооружений 22

1.3. Мировой опыт по применению сетчатых конструкций для защиты от скально-обвальных явлений 48

Глава 2. Методика расчета конструктивных параметров покровных сеток для защиты объектов транспортного строительства от обвально-осыпных явлений 84

2.1. Анализ возможных траекторий движения скальных обломков 84

2.2. Анализ движения скальных обломков в пределах откоса 89

2.3. Аналитический метод решения задачи воздействия скального обломка с покровными сетками 90

2.4. Численный метод решения задачи взаимодействия скального обломка с покровными сетками 107

2.5. Материалы покровных защитных сеток 129

2.5.1. Металлические сетки 129

2.5.2. Проверки прочностных характеристик металлических сеток одинарного и двойного кручения 135

2.5.3. Использование новых композитных материалов (геосеток и георешеток) в качестве материала для покровных защитных сеток 141

Глава 3. Конструирование и технология установки покровных защитных сеток 165

3.1. Конструирование покровных защитных сеток 165

3.2. Расчет конструктивных парметров покровных сеток 177

3.2. Технология установки покровных защитных сеток 183

Глава 4. Технико-экономическое сравнение вариантов защиты объектов транспортного строительства от скально-обвальных явлений 198

Основные выводы 211

Список литературы

Введение к работе

Актуальность, При проектировании, строительстве и эксплуатации железных и автомобильных дорог в горной и предгорной местности эксплуатационные характеристики показателей трассы зависят от ее защиты от различных опасных геологических процессов (ОГП). Одними из наиболее распространенных ОГП на склонах гор и откосах выемок являются обвалы и осыпи, которые наносят значительный ущерб железнодорожному и автомобильному транспорту, нарушая регулярность и безопасность движения.

Для борьбы с обвально-осыпными явлениями осуществляется проектирование и строительство дорогостоящих капитальных противообвальных защитных сооружений в виде улавливающих стен, контрфорсов, галерей. Одним из вариантов защиты объектов транспортного строительства от обвалов и осыпей, ограничивающим попадание скальных обломков на путь, является покровная сетка. Сетка не дает скальному обломку перемещаться по воздуху, обломок сползает по склону под сеткой, теряя часть кинетической энергии за счет трения, тем самым заменяются существующие до этого времени трудоемкие и дорогостоящие традиционные методы защиты от обвалов и осыпей. Однако, несмотря на эффективность покровных сеток в технической литературе, как в отечественной, так и в зарубежной, вопросы расчета их основных параметров, обеспечивающих прочность и долговечность, и вопросы технологии строительства и эксплуатации этих сеток освещены недостаточно.

Это предопределяет необходимость расчета основных положений проектирования конструкций и технологии строительства защитных сооружений с использованием покровных сеток и методики расчета, их конструктивных параметров.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является разработка научно обоснованных методов расчета и проектирования защитных противообвальных сооружений с использованием покровных сеток.

Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи: Провести теоретические исследования по оценке величин расчетных динамических нагрузок на сплошную навесную сетчатую конструкцию. Разработать методику расчета конструктивных параметров противообвальных защитных транспортных сооружений с применением покровных сеток.

Разработать требования к выбору конструкций ее крепежных элементов. Методы исследования. - Обобщение опыта проектирования и строительства применения покровных сеток для защиты дорог от обвалов и осыпей по зарубежным и отечественным публикациям.

Использование принципов системного анализа при исследовании системы: «склон - покровная сетка - скальный обломок».

Применение имитационного математического моделирования процессов движения скального обломка по склону с покровной сеткой.

Научная новизна.

Разработана математическая модель взаимодействия единичного скального обломка с покровной сеткой.

Разработана методика и программа расчета конструктивных параметров покровных сеток, с использованием теории гибких нитей и методики Н.М. Ройнишвили по определению траектории движения скального обломка по склону.

Установлены зависимости растягивающих напряжений покровных се
ток металлических и пластиковых (геосеток) от их конструктивных па
раметров (диаметра проволоки или толщины геосетки и размера ячейки
сетки) и параметров скальных обломков.

Практическая ценность работы.

- Разработаны конструктивно-технологические решения по активной и
пассивной защите объектов различного назначения в горной местности
покровными сетками от обвально-осыпных явлений.

Определена область эффективного применения покровных сеток для активной и пассивной защиты пути от обвально-осыпных процессов в зависимости от высоты и крутизны откоса (склона), свойств скальных грунтов, наличия материалов, строительных машин и оборудования.

Определены требования и разработаны рекомендации по замене металлических сеток новыми полимерными материалами (геосетками), имеющими стабильные физико-механические свойства, обладающими устойчивостью к воздействию микроорганизмов и ультрафиолетового облучения.

- Методика расчета и конструктивно-технические решения использованы
при проектировании железных и автомобильных дорог на Северном
Кавказе и в Забайкалье для обеспечения их защиты от опасных обваль
но-осыпных явлений.

Реализация результатов работы.

  1. По результатам исследования разработаны и изданы «Методические рекомендации по защите скально-обвальных откосов сетчатыми конструкциями» (М., ОАО ЦНИИС, 2003).

  2. Разработанные конструктивные решения по защите откосов выемок, сложенных льдистыми щебеночно-глыбовыми грунтами, от обвально-осыпных явлений с помощью покровных сеток были применены качестве проектных предложений при выполнении работ в ходе научного сопровождения строительства подъездного пути к Чинейскому месторождению руд на участках: ПК 483 - ПК 554+75.

3. Технические решения по защите площадки Межгосударственного Автомобильного Пограничного Перехода «Нижний Зарамаг» от воздействия сейсмогравитационных и обвально-осыпных процессов с исполь-зоанием покровных сеток на двух участках Транскавказской автомобильной магистрали: ПК 181+60 - ПК182 и ПК 179+10 - ПК179+50 вошли в рабочий проект. Апробация работы. Результаты исследований докладывались на международной научно-технической конференции «Сейсмостойкость крупных транспортных сооружений в сложных инженерно-геологических условиях» (ОАО ЦНИИС, декабрь 1999 г.), на международной конференции «Развитая инфраструктура - основа устойчивой транспортной системы» (Санкт-Петербург, ноябрь 2003 г.), на научно-методической конференции соискателей и аспирантов ОАО ЦНИИС, посвященной 100-летию со дня рождения д-ра техн. наук, проф. B.C. Лукьянова (ОАО ЦНИИС, ноябрь 2002 г.), на Научно-технической конференции «Строительство и эксплуатация транспортных сооружений в районах развития опасных геологических процессов» (МИИТ, октябрь 2003 г.), на заседаниях секции «Комплексные проблемы транспортного строительства...» Ученого совета ОАО ЦНИИС и кафедры «Изыскания и проектирование железных дорог» МИИТа.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 230 страницах (в том числе 28 таблиц и 117 рисунков) и состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы (48 наименований) и одного приложения.

Причины и поводы для обвалов

Перечисленные формы быстрого смещения горных пород объединяются общим понятием - скально-обвальные явления. Главными причинами их возникновения являются разрушение горных пород под воздействием природных факторов и различные нарушения естественного состояния горных пород, вызванные земляными работами.

Причины, вызывающие скально-обвальные явления, можно подразделить на естественно - исторические, или пассивные, создающие лишь благоприятные условия для возникновения обвалов, и активные, непосредственно вызывающие обвалы (табл. 1.2). К активным причинам, инициирующим обвалы, относятся динамические воздействия от движения транспорта и сейсмические воздействия. Сейсмические воздействия подразделяют на сейсмодинамические, сейсмо-гравитационные и сейсмотектонические. Все виды сейсмических воздействий от самых слабых (2-4 балла) до катастрофических (9 и более баллов) способны вызывать обвалы тем большей величины, чем выше интенсивность воздействия землетрясений [5], [30].

Непосредственные поводы для возникновения обвалов также разнообразны. Ими могут быть различные виды сотрясений, как, например, сотрясения, вызванные землетрясениями; подкоп основания склона или высокого берега, состоящего из механически поврежденных каменистых или слабо связанных пород; воздействие течения реки или удары волн озера или моря.

Кое-где в качестве непосредственного повода для обвала могут быть удар молнии, движение лавины или даже сильный порыв ветра [49].

Опыт сооружения и эксплуатации скальных выемок в России и за рубежом показывает, что скально-обвальные явления в той или иной степени в большинстве случаев практически неизбежны. При этом преобладающими являются обрушения сравнительно небольших объемов скального грунта и вывалы единичных обломков.

Так как горно-профилактические работы, связанные с систематическими наблюдениями за состоянием склонов и их своевременной очисткой от неустойчивых элементов, не могут полностью устранить опасности произвольных скальных обвалов и падения одиночных скальных обломков, то при строительстве новых или эксплуатации действующих дорог в горной местности приходится возводить специальные противообвальные сооружения [37].

Противообвальные сооружения и мероприятия подразделяются на активные и пассивные. К активным относятся сооружения и мероприятия, связанные с ликвидацией возможности вывалов с откосов обломков скального фунта и глыб, к пассивным — улавливание обломков скального фунта и глыб и защита от них в пределах защищаемого объекта (табл. 1.3).

В свою очередь указанные сооружения подразделяются на отдельные типы и виды в зависимости от конструкции устройств, объемов материалов и средств, для их возведения.

В зависимости от назначения противообвальные сооружения подразделяются на укрепительные и защитные.

1. Сооружения, применяемые для укрепления обвальных косогоров и откосов выемок, - противообвальные укрепительные сооружения.

2. Сооружения, служащие для защиты пути от скально-обвальных явлений, -противообвальные защитные сооружения [1], [30]. Противообвальные укрепительные мероприятия Противообвальные укрепительные работы и сооружения подразделяются на следующие виды: заделка трещин и вывалов горной породы на откосах, поддерживающие и облицовочные стены; подпорные стены и контрфорсы.

Цель заделки трещин и вывалов горной породы на откосах в скальных или полускальных выемках укрепление, поддержка нависающих скальных высту пов или предупреждение дальнейшего развития углублений в откосах и образование нависающих частей скалы.

Заделку трещин осуществляют нагнетанием цементного раствора в естественные трещины скальной породы, а также в специально забуриваемые скважины с целью омоноличивания отдельных скальных блоков, разъединенных трещинами. Этот способ укрепления дает хорошие результаты лишь при наличии связи вертикальных трещин с горизонтальными, обеспечивающей возможность образования внутри породы бетонной сетки, скрепляющей между собой отдельные блоки породы.

Недостатком укрепления трещиноватой скальной породы цементацией является ненадежность сцепления затвердевшего раствора со стенками породы из-за загрязненности трещин землей, мхом и пылью, не поддающихся тщательной очистке. Цементация может быть допущена только для укрепления трещиноватых напластований, не имеющих крутого падения в сторону пути.

Противообвальные укрепительные сооружения При значительных впадинах — нишах для укрепления нависающих скальных выступов или неустойчивых глыб прибегают к устройству каменных или бетонных стен, поддерживающих нависающие части скалы и плотно заполняющих углубления в откосах. Такое решение является целесообразным (по сравнению со срезкой скальных нависаний) при большом объеме скально-срезочных работ, трудности их выполнения на крутом косогоре и при большой высоте скальных нависаний над полотном железной дороги (рис. 1.7). Устрой ство [юддерживающих стен и заполнение впадин особенно эффективны, когда промежуточные или нижние слои пород, слагающих откосы, быстрее подвергаются выветриванию, чем вышележащие; поддерживающие стены и заделка впадин приостанавливает такое выветривание, и тем самым устраняю! возможность образования нависаний больших скальных массивов.

Анализ движения скальных обломков в пределах откоса

Наибольшие отклонения траектории движения скальных обломков от поверхности склона в горизонтальном и вертикальном направлениях имеют место при скачкообразном движении.

Скачкообразное движение скального обломка возникает при падении скального обломка под некоторым углом на поверхность склона (рис. 2.2) или при попадании скатывающегося скального обломка на какой-либо значительный выступ на поверхности склона (рис. 2.3).

В обоих случаях после удара скачкообразное движение скального обломка по склону происходит или на некотором участке, или же на всем протяжении склона. Скачкообразное движение скального обломка теоретически может быть представлено как движение материальной точки или шара после удара о наклонную плоскость.

Скачкообразное движение скального обломка при его ударе о резкую неровность поверхности склона Теоретическое определение скоростей движения скальных обломков по горным склонам затруднено весьма сложным его характером, обусловленным множеством разнообразных факторов, оказывающих влияние на кинематические характеристики и траекторию движения. Скорости движения скальных обломков зависят от высоты падения и крутизны склона, от размера и формы скальных обломков, от микрорельефа горного склона, от характера и упруго-пластических свойств поверхностного покрова и т.п. [30].

Методы защиты сводятся к тому, чтобы воспрепятствовать попаданию на проезжую часть неустойчивых скальных обломков при их обрушении с откосов. Прежде чем выбрать метод защиты данного места, необходимо представить, как скальный обломок может упасть на путь. Он может упасть свободно, подпрыгивая, катясь или скользя по откосу (рис. 2.4). Характер падения зависит от формы отдельных скальных обломков и от угла наклона откоса [6].

По мере уположения откоса наблюдается увеличение точек соударения падающего скального обломка, затрудняющее изучение траектории движения для установления самого невыгодного очертания профиля откоса.

2. Скальный обломок, имеющий плоскую форму, наиболее далеко летит тогда, когда он движется «колесом» (на ребре).

3. Скальные обломки при падении, особенно с высоких откосов, часто раскалываются. Например, при сбрасывании скального обломка с откоса высотой 65-78 м (полувыемка на 99 км железнодорожной линии Новокузнецк - Абакан) из 91 скальных обломков 60 раскололось от ударов о неровности откоса. Раскалывание скальных обломков в процессе падения сильно осложняет процесс изучения их траектории [47].

Путь подпрыгивающих скальных обломков рассчитать трудно, перехват скальных обломков над дорогой требует высокой «досягаемости» с помощью стенки или сетки.

Метод защиты должен учитывать: 1. Размер скальных обломков, так как стоимость защитных сооружений резко возрастает с увеличением скальных обломков. 2. Интенсивность накапливания падающих скальных обломков.

Необходимо предусмотреть, чтобы скапливающиеся обломки не достигали пути в процессе накапливания, так как вероятность их падения на путь в этом случае возрастает [31].

Изложенное в п.2.1 и 2.2 позволило автору выделить два основных вопроса при разработке принципов и методов расчета конструктивных параметров по кровных сеток. Это аналитический и численный методы решения задачи взаимодействия скального обломка с покровными сетками. Рассмотрим процесс скатывания скального обломка со склона с целью определения дальности его перемещения от подножия склона. Геометрия задачи приведена на рис. 2.5.

Для нахождения поступательной скорости скального обломка в произвольной точке склона применим закон сохранения энергии. Скальный обломок помимо поступательного движения также совершает вращательное движение вокруг центра инерции, получим: mgH-(mgh + —— + -—) = fmgctga(H-h), (1) где J- момент инерции скатывающегося скального обломка относительно мгновенного центра вращения; (o-vlr - угловая скорость вращения скального обломка относительно его мгновенного центра вращения; г- радиус скального обломка; fr - коэффициент трения качения; а - угол склона; g- ускорение свободного падения; h - текущая высота, на которой находится скальный обломок.

Расчет конструктивных парметров покровных сеток

Для решения первой задачи используется методика док-pa техн. наук, проф. Н.М. Ройнишвили, включающая в себя следующие исходные данные: - геометрия склона (крутизна и высота склона); - характер склона (скальные обнажения, крупнообломочных делювий, одернованная гладкая поверхность и т.д.), выражающийся коэффициентами мгновенного трения и восстановления; - характер поверхностного покрова (для склонов, покрытых густым кус тарником, редким кустарником и лесом, оголенные от растительности склоны и т.д.); - доверительная вероятность 1 %; - вероятностный участок вылета скального обломка.

В результате расчета определяют расчетную скорость и дальность падения скального обломка.

Для решения второй задачи необходимы все выше перечисленные параметры склона, а также: - параметры скального обломка: а) объемный вес скального обломка - кН/м3; б) объем скального обломка - м3; - параметры покровной сетки: 112 а) допускаемое напряжение для покровной сетки (в зависимости от материала металл, пластик) - кПа; б) модуль упругости материала сетки - кПа; в) диаметр проволоки металлической сетки или толщина геосетки - мм; г) ширина ячейки сетки - мм.

В результате расчета определяется пригодность данного вида защиты, эффективность гашения скорости движения скального обломка сеткой (возможность определить скорость скального обломка в момент касания им сетки, у подошвы склона). /. Расчет траектории движения скального обломка от склона до сетки Уравнение траектории движения скального обломка после отрыва от склона (рис. 2.17) описывается выражениями x = v0tsinfl; y = v0tcosfl + & (21) где: vo— скорость в момент отрыва от поверхности склона, м/с; /?-угол между направлением вектора скорости и вертикалью, градусы; g — ускорение свободного падения, м/с . Определение расчетной скорости движения скального обломка по различ ным типам склонов Тип 1 - склоны уступчатого профиля с отдельными уступами высотой до 5 м (рис. 2.18) и ломаные склоны с длиной отдельных участков менее 10 м при разнице в углах крутизны до 5 (рис. 2.19).

Ломаные склоны с длиной отдельных участков менее 10 м при разнице в углах крутизны 5 Расчетные скорости движения скальных обломков по таким склонам определяем как при однообразном склоне по спрямленному профилю (по среднему (22) углу крутизны склона): vK=pij2gH, 114 где// - коэффициент, зависящий от крутизны склона; H = 4l-Kctga, (23) а-угол крутизны склона; К— коэффициент, учитывающий комплексное влияние на скорость движения скальных обломков благоприятного сочетания факторов, в отдельности не поддающихся учету: размеров и формы скальных обломков, микрорельефа склона, физико-механических свойств горной породы, характера поверхностного покрова склона, воздушного сопротивления и т.п. Значения коэффициентов К были установлены экспериментальным путем посредством натурных измерений скоростей движения скальных обломков по реальным горным склонам и статистической обработки результатов измерений. Обозначив є = ju J2g , окончательно получим v,=W/7, (24) где є— коэффициент, зависящий от крутизны склона; Н — высота склона (откоса), считая от точки возможного вывала скального обломка до проектируемого сооружения. В случае однообразных склонов крутизной а 40, покрытых густым мелким кустарником или лесом, расчетные скорости определяем по формуле vK=w42qg (25) или vK = цє4н . (26)

В этих формулах коэффициент п = 0,6-0,8 зависит от мощности растительного покрова.

При оголенных склонах с углом крутизны а=35 и выступающими скальными обнажениями расчетные скорости могут быть определены по формулам (5) или (6), но при этом коэффициент // = 1,1-1,2.

Тип 2 (рис. 2.20) - ломаные склоны с отдельными участками крутизной от 30 до 60 и длиной более Юме разницей в углах крутизны смежных участков более 5. Расчетные скорости в этом случае определяем по формуле V,=E /V -V TA (27) где / — номера участков, на которые разбивается склон (считая снизу вверх от сооружения).

Схема поперечного профиля сісюна — тип 2 Тип 3 (рис. 2.21) - ломаные склоны с отдельными пологими участками под углом а 28-КЗО0 и с крутыми участками (а 60) при длине участков более 10 м и при разнице крутизны смежных участков более 5 .

Схема поперечного профиля склона - тип 3 В данном случае расчетные скорости определяем путем вычисления по отдельным участкам с учетом замедления движения на пологих элементах склона: в подошве верхнего участка высотой Н] укІ = єІУ[Щ; (28) в конце каждого из последующих участков Здесь vll(l) = v,ri_„cos(a(i_„ -а,), если ап_„ а,; v0/l, = vkfi_h, если «,._„ а,. v и v , - скорости соответственно в начале и в конце рассматриваемого участка склона. Тип 4 (рис. 2.22) - ломаные склоны с очень крутым участком, имеющим крутизну склона а, 60 и высоту более 10 м, у подошвы которого располагается затяжной пологий участок 117 где v - тангенциальная составляющая скорости отражения в точке Б, опреде ляемая по формуле v,(o, =(1-Л)vncos(a, -а,), (31) где Я - коэффициент мгновенного трения зависит от характера поверхности по крова; v„ - скорость падения камня в точке Б, находится из выражения v„= ,Vtf. (32)

Схема поперечного профиля склона - тип 4 При определении расчетных скоростей движения скальных обломков во всех рассмотренных случаях значения коэффициентов К и є принимают обычно при обеспеченности р=1% [34].

2. Расчет траектории движения скального обломка при его силовом взаимодействии с сеткой

Скальный обломок движется под некоторым углом ц) к сетке. В момент касания сетки скальным обломком происходит его торможение за счет трения и зацепления неровности камня о ячейки сетки с потерей части кинетической энергии, связанной с изменением направления вращения скального обломка.

Технология установки покровных защитных сеток

Схема к расчету взаимодействия скального обломка с сеткой: I — исходное положение сетки; 2 — положение сетки после взаимодействия со скальным обломком;/- стрела прогиба сетки от силового воздействия скального обломка при взаимодействии с сеткой; О — точка взаимодействия скального обломка с сеткой В результате расчета из полученных продольных усилий в сетке выбирают наибольшее. Далее производят расчет прочностных характеристик покровных сеток.

Расчетные напряжения (ар) не.должны превышать допускаемых нормативных напряжений (а„0рм) материала покровных сеток при их взаимодействии со скальным обломком в соответствии с формулой N где а р =—, напряжение, возникающее в материале при взаимодействие сетки со скальным обломком.

Расчет траектории движения скального обломка после взаимодействия с сеткой Скальный обломок помимо поступательного движения также совершает вращательное движение вокруг центра инерции. Кинетическая энергия скального обломка записывается в виде: Т = + К, (50) „ 2 2 где I = —mr2 -момент инерции скатывающегося скального обломка, кг-м ; г — радиус скального обломка, м. Окончательно кинетическая энергия скального обломка записывается в виде:

После окончания взаимодействия скального обломка с сеткой (после отрыва скального обломка от сетки) вертикальная составляющая скорости в момент отрыва принимается равной нулю (vH =0), т.к. она гасится сеткой (рис. 2.29), а составляющая скорости вдоль линии сетки (v ) определяется v f!- , (52) со/ — угловая скорость вращения скального обломка относительно его мгновенного центра вращения, рад/сек; vK — скорость скального обломка в момент контакта с сеткой, м/с. Схема для определения, скорости скального обломка после его взаимодействия скального обломка с сеткой Пренебрегая удлинением сетки и считая ее постоянной (неизменной) и предполагая, что скальный обломок попадает в середину участка сетки для нахождения координаты точки отрыва, можно записать уравнение (постоянства длины): 2 2У +Ґ= ГХ) + /: + \ L2 + Х) + fl (53) где/- величина стрелы прогиба покровной сетки с учетом статического взаимодействия скального обломка с покровной сеткой (см. рис. 2.25, формула (41)), х — расстояние от касания скальным обломком сетки до текущей координаты, т.е. отрыва скального обломка от сетки, м; /х - величина стрелы прогиба покровной сетки с учетом расстояния х - от точки касания скальным обломком сетки до текущей координаты (рис. 2.30), м. Предполагают, что скальный обломок движется по окружности с некоторым радиусом R. Отрыв скального обломка от сетки происходит в момент вре 128 mv мени, когда центробежная сила будет меньше или равна собственному ве су, т. е. можно записать равенство:

. Схема определения fx Из выражения (54) находят радиус окружности (/?), которая описывает траекторию движения скального обломка при движении вдоль сетки: R = gcos /З (55) где V(( = vn sin(a — y)- составляющая скорости нормальная к линии сетки. Определив R находят стрелу прогиба f х из следующего уравнения: /,= (L-x)2 2R (56) где R — радиус окружности, описывающий траекторию движения скального обломка, м.

Решая совместно (53) и (56) методом последовательных приближений находят x,fx методом последовательных приближений. На третьем участке можно определить траекторию движения скального обломка по (22)-(30). В качестве материала для покровных сеток рассмотрены металлические сетки и пластиковые - геосетки.

Для изготовления металлических сеток используют проволоку круглого сечения из низкоуглеродистой стали марок 12Х18Н9, 12Х18Н9Т, 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13МЗТ [9]. Проволоку изготовляют в соответствии с техническими требованиями ОСТ-14-4-210-87.

Похожие диссертации на Методика расчета и проектирования покровных сеток для защиты транспортных сооружений от осыпей и обвалов