Оценка влияния неоднородного основания на сейсмическую устойчивость дамбы хвостохранилища рудника Кумтор на основе численного моделирования
Подготовка и исследование акселерограмм землетрясений для численного моделирования напряженно-деформированного состояния слоистого основания при сейсмическом воздействии. Исследование влияния местных грунтовых условий на изменение характера колебаний.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.04.2019 |
Размер файла | 4,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
3. В результате комплексного анализа записей землетрясений предложена методика разделения записей горизонтальных ускорений на частотные диапазоны. Наибольшая составляющая спектра энергии горизонтальных ускорений землетрясений находится в частотном диапазоне от 1 до 12 Гц. Предложено разделить данный диапазон на три уровня частот: низкочастотные до 3 Гц; среднечастотные от 3 до 6 Гц; высокочастотные свыше 6 Гц. Разработана рекомендация по использованию трех типов акселерограмм по указанной градации для исследования реакции основания на разно частотную нагрузку. Данные исследования позволяют выявить резонансную частоту слоистого основания и произвести расчет сейсмической устойчивости грунтовой дамбы при максимальных нагрузках.
4. Разработана методика оценки влияния местных грунтовых условий на изменение характеристик сейсмической волны заключающаяся в поэтапном подходе:
- масштабирование расчетных акселерограмм для получения на поверхности численной модели скального основания, величины пикового ускорения соответствующего интенсивности района площадки строительства согласно карте сейсмического районирования Кыргызской Республики;
- изменение численной модели основания на реальные грунтовые условия;
- анализ и сравнение полученных результатов расчетов оснований, состоящих только из скальной породы и из реальных грунтовых условий, для выявления и оценки изменений сейсмического эффекта на поверхности.
Данная методика позволяет производить расчеты сейсмической устойчивости грунтовых дамб при отсутствии записей землетрясений непосредственно с площадки строительства, без потери учета местных грунтовых условий.
5. Выполнено численное моделирование сейсмической устойчивости дамбы хвостохранилища ЗИФ рудника Кумтор согласно разработанной методике оценки влияния местных грунтовых условий на сейсмический эффект и разработанной рекомендации по выбору трех типов акселерограмм. Подтверждена важность учета слоистого основания в расчетах сейсмической устойчивости:
- выявлено, что суглинистый прослой увеличивает пиковое значение горизонтальных ускорений с 0,33g до 0,36g при приложении среднечастотной записи, данное значение приближается к 9 балльной интенсивности;
- обоснована разработанная методика, позволяющая выявить резонансный частотный диапазон 2,6 - 4,2 Гц слоистого основания, который остается неизменным при приложении всех трех разно частотных записей.
Наихудшие результаты, с точки зрения сейсмической устойчивости дамба показала при низкочастотных колебаниях, не отреагировав на усиление от грунтов основания среднечастотных компонент. Это объясняется различием собственных частот тела дамбы, лежащих в низком диапазоне. Наибольшие горизонтальные смещения распределились в суглинистом прослое и теле дамбы со стороны верхового откоса. Их значение примерно одинаково и составляет 25 сантиметров, что вызвано деформированием суглинистого прослоя и движением дамбы по нему. Значения сдвиговых деформаций суглинистого прослоя составляют от 2,5% до 15%. Происходит разрушение материала суглинка и потеря несущей способности. Сформированная поверхность сдвига упирается в конструкцию из упорных клиньев и не имеет выхода на свободную поверхность. Осадка гребня дамбы не превышает 1,5 метра и составляет 1,4 сантиметра. Согласно выбранным критериям сейсмостойкости, сейсмическая устойчивость дамбы обеспечивается.
6. На основании выполненной диссертационной работы рекомендовано:
- выявление наиболее влияющего на устойчивость сооружения типа грунта в геологическом разрезе основания, в связи с различным видом динамической неустойчивости и чувствительности грунтов к различным характеристикам динамической нагрузки;
- при выполнении инженерно-геологических исследований необходимо проведение лабораторных тестов по определению динамических свойств грунтов для выполнения расчетов по прямому динамическому методу;
- изучение слоистого основания на изменение динамических характеристик и выявление наихудшего сейсмического эффекта;
- оценка сейсмической устойчивости грунтовых дамб при разно частотных записях согласно разработанной рекомендации.
- использовать для оценки сейсмической устойчивости грунтовых дамб деформационные критерии сейсмостойкости.
Проведенные исследования свидетельствуют о необходимости индивидуального подхода к каждому гидротехническому объекту.
Список опубликованных работ по теме диссертации
1. Чукин Р.Б. Разжижение грунтов при сейсмическом воздействии. // Современные проблемы механики сплошных сред №18, г. Бишкек, Кыргызская Республика, 2013. - С. 222-237.
2. Чукин Р.Б. Сейсмическая устойчивость дамб хвостохранилищ возводимых по методу верхнего бьефа. / Чукин Б.А., Ким Э.А. // Современные проблемы механики сплошных сред №19, г. Бишкек, Кыргызская Республика, 2014. - С. 88-98.
3. Чукин Р.Б. Подготовка расчетных акселерограмм для моделирования сейсмических воздействий на грунтовые плотины в программе FLAC. // Современные проблемы механики сплошных сред №19, г. Бишкек, Кыргызская Республика, 2014. - С. 191-203.
4. Чукин Р.Б. Численное моделирование прохождения поперечной сейсмической волны через грунтовое слоистое основание. // Наука и новые технологии №1, г. Бишкек, Кыргызская Республика, 2014. - С. 6-9.
5. Чукин Р.Б. Обоснование наращивания дамбы хвостохранилища с учетом разжижения хвостов при сейсмическом воздействии. / Кожогулов К.Ч. // Современные проблемы механики сплошных сред №20, г. Бишкек, Кыргызская Республика, 2014. - С. 84-104.
6. Чукин Р.Б. Особенности динамической неустойчивости грунтов и скальных пород и их учет при выборе расчетной акселерограммы. // Современные проблемы механики сплошных сред №20, г. Бишкек, Кыргызская Республика, 2014. - С. 185-204.
7. Чукин Р.Б. Современные подходы к оценке сейсмической устойчивости грунтовых дамб хвостохранилищ. // Известия Вузов №1, г. Бишкек, Кыргызская Республика, 2015. - С. 40-44.
8. Чукин Р.Б. Оценка статической и сейсмической устойчивости грунтовой дамбы хвостохранилища ЗИФ рудника Кумтор. / Кожогулов К.Ч. // Горный журнал Казахстана, г. Алматы, Научно-технический и производственный журнал. №4, 2015. - С. 14-18.
9. Чукин Р.Б. Static and seismic stability analysis of Kumtor's tailings dam (Анализ статической и сейсмической устойчивости дамбы хвостохранилища Кумтор). // Известия Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова №1 (34), 2015. - С. 77-84.
10. Чукин Р.Б. Исследование процесса прохождения поперечной сейсмической волны через грунтовое слоистое основание. // Международный научно-исследовательский журнал, г. Екатеринбург. №4 (46) Часть 6, 2016. - С. 115-124.
11. Чукин Р.Б. Оценка влияния местных грунтовых условий на сейсмическую устойчивость дамбы хвостохранилища ЗИФ рудника Кумтор. // Гидротехническое строительство, г. Москва. №6, 2016. - С. 53-59.
12. Чукин Р.Б. Применение численного моделирования для обоснования расчетной сейсмичности площадки строительства и оценки сейсмической устойчивости грунтовых дамб. / Джаманбаев М.Дж. // Известия КГТУ им. И. Раззакова №1 (45), 2018. - С. 319-324.
13. Чукин Р.Б. Разжижение хвостов при сейсмическом воздействии. / Джаманбаев М.Дж. // Наука и новые технологии №5, г. Бишкек, Кыргызская Республика, 2018. - С. 21-25.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Особенности оценки напряженно–деформированного состояния массива в многолетних мерзлых породах в зависимости от теплового режима выработки. Оценка видов действующих деформаций. Расчет распределения полных напряжений в массиве пород вокруг выработки.
контрольная работа [47,6 K], добавлен 14.12.2010Методы контроля напряженно-деформированного состояния технологических трубопроводов нефтеперекачивающей станции. Организация систем диагностического мониторинга на объектах нефтегазового комплекса. Способы оценки состояния технологических трубопроводов.
отчет по практике [956,8 K], добавлен 19.03.2015Изучение основных причин и сущности землетрясений - быстрых смещений, колебаний земной поверхности в результате подземных толчков. Особенности глубокофокусных землетрясений. Характеристика приемов и приборов для обнаружения, регистрации сейсмических волн.
реферат [21,7 K], добавлен 04.06.2010Геолого-гидрогеологические характеристики калийных месторождений. Типовые задачи управления сдвижением горных пород при подземной разработке. Расчет параметров, характеризующих изменение напряженно-деформированного состояния подрабатываемого массива.
курсовая работа [642,8 K], добавлен 22.08.2012Анализ процессов разработки залежей нефти как объектов моделирования. Расчет технологических показателей разработки месторождения на основе моделей слоисто-неоднородного пласта и поршевого вытеснения нефти водой. Объем нефти в пластовых условиях.
контрольная работа [101,6 K], добавлен 21.10.2014Исследование понятий очага и эпицентра землетрясения. Классификация землетрясений по причинам их возникновения. Изучение шкалы оценки магнитуд. Описания крупнейших катастрофических землетрясений ХХ века. Последствия землетрясений для городов и человека.
презентация [3,4 M], добавлен 22.05.2013Подходы и особенности разработки методики определения уточненной интенсивности землетрясений для оценки устойчивости бортов заданных карьеров на территории России. Исследование и анализ примеров данных вычислений для Бачатского и Черниговского разрезов.
статья [450,1 K], добавлен 16.12.2013Подготовка данных для математического моделирования. Представление данных в виде трехмерных объемных (ЗД) сеток. Основные этапы построения геологической модели месторождения. Накопление, систематизация, обработка и передача геологической информации.
презентация [1,6 M], добавлен 17.07.2014Анализ русловых деформаций по сопоставленным и совмещенным планам. Построение продольного профиля по оси судового хода. Исследование скоростного режима участка съемки. Анализ экологического состояния участка реки с учетом влияния господствующих ветров.
курсовая работа [137,5 K], добавлен 21.11.2010Исследование явления землетрясения и изучение методов обеспечения сейсмостойкости сооружений. Прогнозирование землетрясений по состоянию земной коры и атмосферы. Необходимость большого числа сейсмографов и соответствующих устройств для обработки данных.
презентация [1,2 M], добавлен 13.03.2019