Разработка обоснованного проекта устойчивого борта карьера
Коэффициент запаса устойчивости
, где 
-
удерживающие силы: сумма сил трения и сумма сил сцепления соответственно, 
- сдвигающие силы: сумма касательных сил, МН.
= 
= 1,43
Принятый проектный угол откоса борта 
удовлетворяет условию устойчивости откоса с усредненными свойствами пород.
5. Расчет местной устойчивости проектного откоса из глинистых пород
Прочность усредненных пород значительно выше прочности пород наносов, поэтому часть откоса принадлежащая слабым породам, требует проверки его устойчивости и соответствующей корректировки борта.
Расчет коэффициента запаса местной устойчивости этой части откоса можно выполнить методом "касательных напряжений".
= 
= 2,2 м
= 45º - 19º/2 = 35,5º
= (35+19) /2= =27º.
Вычертим схему поперечного сечения части откоса по глинистым наносам в масштабе 1: 200 или 1: 500, построим наиболее вероятную линию скольжения, используя свойства глинистых наносов и высоту, равную их вертикальной мощности m1. Наметим равномерно расположенные расчетные точки линии скольжения 0,1,. .6. и рассчитаем для каждой точки:
Касательные напряжения 
Сопротивление пород сдвигу 
Все результаты замеров и расчетов заносим в таблицу 5.
Таблица 5
Касательные напряжения и сопротивление сдвигу
|
номер расчетной точки |
высота пород над точкой h, м |
угол сдвига β, град |
сопротивление пород сдвигу, МПа |
касательные напряжения, МПа |
|
0 |
0 |
4 |
0,02 |
0,00 |
|
1 |
3,2 |
12 |
0,046 |
0,016 |
|
2 |
5,2 |
24 |
0,057 |
0,048 |
|
3 |
6,0 |
37 |
0,053 |
0,072 |
|
4 |
5,8 |
46 |
0,044 |
0,073 |
|
5 |
3,5 |
55 |
0,03 |
0,041 |
|
6 |
2,2 |
90 |
0,02 |
0,00 |
Строим координатную сетку, у которой горизонтальной осью служит развертка линии скольжения, вертикальная - ось касательных напряжений, и эпюры 
и 
по полученным результатам (таб.5).
Замеряем площади построенных эпюр и определяем коэффициент запаса устойчивости 
= 60,9/63,1 = 0,97
Если расчетный Кзу <1.5, то следует уменьшить угол откоса на песчано-глинистых породах.
Принимаем Кзу = 1.5
= 
= 1,3 м
= arctg (tg 19º / 1,5) = 12,9º
= 0,02/1,5 = 0,013 МПа
Относительная высота откоса:
H'гл = Нгл / Нгл90 (р) = 15/1,3 = 11,5
По величине H'гл и φргл определяем угол αгл = 20º по графику Фисенко - зависимости между высотой и углом плоского откоса.
В соответствии с полученными результатами отстраиваем верхнюю часть борта карьера под углом 
на общей схеме.
В результате всех предыдущих расчетов и построений получаем результирующую линию откоса борта. Полный проект борта по заданному разрезу необходимо отстроить с конструктивными элементами: уступами и горизонтальными площадками.
Заключение
В ходе выполнения данной работы были проведены геомеханические исследования, включающие в себя изучение физико-механических свойств массива; взаимосвязь напряжений и деформаций пород в массиве; геологические структурные особенности залегания пород. А также были рассмотрены некоторые инженерные методы расчета устойчивости пород.
В результате были обоснованы параметры устойчивости откосов борта карьера и его уступов.
