Сводовият ефект

Добрин Денев  (автор)

Мека корица, голям формат | 115 стр.  |  185 гр.

(неизползвана, здрава и чиста книга с леко захабен вид; автограф от 04.10.2012 г.)

*

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Същност и значимост на проблема.... 5

2. Общи сведения... 7

3. Сводов ефект и натоварване върху съоръженията

4. Методи и теории за определяне на "планинския" натиск.. 15
4.1. Теории на сводообразуването. .16
4.2. Критика на изчислителните методи и решения...  28

5. Предмет, цели и обхват на научното изследване.. 33

6. Уравнение на сводовите линии.....  35
6.1. Основни предпоставки, понятия и означения  35
6.2. Уравнение на вертикалния свод.... 38
6.3. Форма на граничния вертикален свод.. 44
6.4. Догранично засводяване...........  46

7. Оценка на факторите, влияещи на вертикалното сводообразуване.. 50
7.1. Геоложки товар и мястото на основната линия.. .. 51
7.2. Вътрешно триене на почвата. . 53
7.3. Свързаност на почвата..  54
7.4. Широчина на изработките. 55
7.5. Многопластова среда... 56
7.6. Наклонени граници между пластовете. 59
7.7. Наклонена повърхност на терена..  59
7.8. Наклонено дъно на галерията..... 60
7.9. Засводяване и изменение на напрегнатото състояние.  62
7.10. Принудено засводяване.... . 67
7.11. Отчитане на полезните товари...... 72
7.12. Засводяване на почви с порен натиск.. 73

8. Горен подсводов натиск.... 76
8.1. Натоварване върху съоръженията....  76
8.2. Провисване на тавана на галерията....  77
8.3. Силово взаимодействие "свод-крепеж"...  78

9. Засводяване на дъното (контрасвод).. 79
9.1. Засводяване на дъното при частично разтоварване.... 80
9.2. Засводяване на дъното (контрасвод) на открити изкопи.  80
9.3. Линия на контрасвода при открити изкопи.. 84
9.4. Наклонен терен и наклонено дъно на открития изкоп..  85
9.5. Отказ от "хидростатичния закон" на напреженията. 86

10. Хоризонтално засводяване...  90
10.1. Уравнение на хоризонталния свод...  90
10.2. Хоризонтално засводяване при непълно разтоварване... 96
10.3. Изправен свод..  96
10.4. Критично натоварване и критично разстояние между опорите.... 98
10.5. Хоризонтален свод при несвързани почви...  99
10.6. Сводов ефект и криволинейни подпорни стени 100

11. Странично засводяване.... .101

12. Сводов ефект и укрепяване на подземните галерии.. .103

13. Заключителни бележки 109

Ползвана литература... 111

**

СЪЩНОСТ И ЗНАЧИМОСТ НА ПРОБЛЕМА

Строителната дейност, както и много научни, теоретични и теоретико-експериментални решения, породени или провокирани от проблемите на тази дейност, се явява проява на обективната тенденция към изменения в заобикалящата ни среда, в която с времето все повече и с все по-голяма сила се намесва антропогенният фактор. В значителна степен промените, които съпътстват строителството, по своите реални измерения, се явяват в последна сметка промени, имащи и геоложки характер, т. е. явяват се ре­зултат на човешката дейност, която предизвиква все по-мащабни проме­ни и преобразувания в установеното от хилядолетия „геоложко статукво". Като такива можем да посочим въздействията от изграждането и експлоа­тацията на всякакви и особено на високите, постройки, от тежките транс­портни и хидротехнически съоръжения, от завирването на огромни коли­чества вода, от депонирането на земни и скални маси, от прокарването на пътища, железници и канали, от създаването на подземна инфраструктура, от добива на естествени суровини и пр.

Освен изредените по-големи и понякога дори глобални строителни въздействия, интерес за науката и не по-малко значение за практиката има и ефектът от локалното разтоварване на почвените масиви чрез осъ­ществяването на различни по форма и размери изкопни работи (от кари­ери и открити минни изработки до тези, които се извършват за обикно­вени строителни цели), както и от оформянето на всякакъв тип„пробиви" (сондажни, тунелни, галерийни и др. изработки), където отстраняването на земните материали се съпътства с едностранно или пространствено разтоварване на геоложката среда. Това се получава най-често и най-осе­заемо се проявява в близост до изкопите (респ. около пробивите), където съответно на това разтоварване се получава ново напрегнато състояние и следват съответни деформации и/или разрушения в почвите. Векто­рът на посочените деформации е насочен винаги от масива към контура, ограничаващ строителните работи. Там именно в масовите случаи се оф­ормя специфична зона с променено в най-значителна степен напрегнато състояние, вкл. и област, в която често се проявяват местни, по-малки или по-големи разрушения.

Връщането към проблематиката, свързана с поведението на почвите при тяхното механично натоварване или разтоварване, което е компонент от предмета на настоящата работа, не е породено от липсата на достатъч­но информация, натрупан опит, нормативни препоръки, изследвания или решения в сферата на практиката, а от липсата на единни, достатъчно все­обхватни, теоретично издържани и последователни решения.

Налице е обективна потребност от такива решения, от които на фона на сегашните разнопосочни идеи и възгледи по посочената проблематика да се види и постигне някакъв, поне минимален, теоретически унисон с иначе физичния континуитет на наблюдаваните в практиката механични процеси и явления.

Сегашната теоретична база в своята цялост представлява съвкупност от работите на много учени, работили най-вече през последните стотина години. Натрупаната информация в тази област на познанието е изключи­телно обемиста и нейното представяне, дори съвсем накратко, е трудно осъществимо. Затова на самоцелно (и всъщност излишно) повтаряне на известните, утвърдени и общодостъпни изводи и резултати, заемащи това „научно-теоретично пространство", няма да се спираме в подробности, нито ще посвещаваме големи части от настоящото изложение. Тук, както по-нататък ще се види, ще се опишат в резюме някои от класическите под­ходи и решения на задачата, като ще се използват само най-съществените и потребни за изясняване на нашата позицията крайни изводи. Където е възможно, ще се направи съпоставка на получените резултати с резулта­тите от решенията на многото частни задачи, представени в литературните източници.

Много от теоретичните проблеми в земната механика, за които преоб­ладава формалното мнение, че са напълно и окончателно решени, всъщ­ност представляват и трябва да се разглеждат само като изминат етап към пълното и задоволителното им решение и като такива все още трябва да се считат като открит периметър за научни изследвания. Тези задачи са свързани например с изясняване същността и параметрите на граничното и дограничното напрегнато състояние на почвите, на деформационното им поведение, на определянето на взаимодействието между конструкции­те и земната основа, на устойчивостта на подпрените и неподпрени земни масиви и пр.

Настоящата работа е посветена на сводовото действие и механизма на сводообразуването в почвите. Основание за нейното представяне е оценка­та, че задачите, произтичащи от тази тема продължават да са актуални и че към момента те не са нито окончателно, нито детайлно, нито задоволително решени, и че има място за още една гледна позиция и... още едно решение.

Независимо дали ще изглежда твърде амбициозно или твърде закъсняло.

Диалектически разгледано, на това имаме право и това ни изглежда като напълно естествено...