Выбор метода прогноза пучения почвы
Рассмотрим область применения различных методов прогноза пучения почвы горных выработок. Выше приведены методы прогноза пучения почвы, основанные на использовании теории предельного равновесия, теории пластичности и ползучести, а также эмпирические и вероятностно-статистические методы.
Выбор метода зависит от назначения прогноза, наличия необходимых сведений для расчетов и назначения самой выработки. Наибольшая точность и достоверность прогноза необходимы при проектировании капитальных выработок, когда ошибка может привести к значительному экономическому ущербу. При наличии ограниченных сведений о выработке предварительную оценку следует производить по методике, предложенной Ю.
3. Заславским с использованием критерия g H/s . При значениях критерия, меньших 0,25 смещения почвы невелики, и она может считаться устойчивой. Значения критерия, превышающие 0,4 указывают на большие смещения почвы, и она должна относиться к неустойчивой. Более надежное отнесение почвы выработки к классу пород по устойчивости может быть произведено вероятностно-статистическим методом с использованием формулы Бейеса. Для увеличения точности прогноза необходимо знать уровень напряжений, возникающих в массиве пород вокруг выработки.При напряжениях, меньших предела длительной прочности, для расчета смещений почвы можно использовать методы теории ползучести, разработанные Ж. С. Ержановым, В. Т. Глушко, Ю. А. Векслером, А. И. Зориным, Ю. М. Либерманом и др. При залегании в почве горной выработки глин со значительной влажностью, поведение которых можно сравнить с поведением реологической модели Максвелла, величина пучения почвы может быть определена по методам А. Салустовича и М. Н. Шейхета.
Некоторые породы типа влажных глинистых и песчанистых сланцев могут деформироваться упруго-вязко-пластически при напряжениях, превышающих длительную прочность пород. Наиболее близкие к натурным результаты могут быть получены по методу М. И. Бескова.
При залегании в почве горной выработки глинистых и песчанистых сланцев, а также глин с невысокой влажностью основная доля смещений почвы является следствием увеличения объема пород при разрушении. В таком случае методы теории ползучести и вязкопластического течения применять нельзя и следует использовать эмпирические, аналитико-экспериментальные (Ю.
3. Заславский) и вероятностно-статистические методы (И. Л. Черняк).Эмпирические и вероятностно-статистические методы прогноза разрабатываются для определенных месторождений или районов. Область их применения ограничивается диапазоном условий, для которых они разработаны. При этом, как правило, эмпирические методы учитывают небольшое
число факторов, что, с одной стороны, упрощает их применение, а с другой —уменьшает их надежность.Наиболее надежными, на наш взгляд, являются вероятностно-статистические методы, основанные на натурных наблюдениях в большом числе выработок. Значение этих методов со временем не уменьшается, так как статистика здесь отражает физические явления и закономерности, не изменяющиеся во времени.