Як змінюється стійкість масиву, якщо врахувати ґрунтові води, навантаження, слабкі шари або сейсмічність? У відео показуємо, як K-MINE перебирає тисячі можливих поверхонь ковзання, розраховує коефіцієнти стійкості різними методами та візуалізує потенційні призми обвалення. Також розглянемо розрахунок за поверхнею ковзання, заданою користувачем.
Транскрипція відео
Налаштування додаткових умов розрахунку
У цьому відео ми покажемо, як налаштувати та виконати розрахунок стійкості неоднорідного масиву порід.
Для початку додаємо додаткові параметри — звісно, якщо вони потрібні. У цьому випадку врахуємо ґрунтові води та додаткове поверхневе навантаження на масив.
Щоб додати ґрунтові води, достатньо обрати відповідну команду в меню «Геомеханіка» та провести полілінією їх орієнтовне розташування відносно масиву. Усі побудови виконуються безпосередньо на перерізі з прив’язкою до об’єктів на екрані, тож це вимагає мінімум зусиль.
Далі можемо додати й поверхневе навантаження, задавши точні значення в кілопаскалях.
Властивості порід і налаштування шарів
Після цього переходимо безпосередньо до розрахунку стійкості. Програмне забезпечення має розуміти, з якими породами ми працюємо.
Тому створюємо перелік порід і задаємо їхні фізико-механічні властивості у відповідних полях. Далі через редактор шарів встановлюємо відповідність об’єктів — тобто вказуємо, де розташований кожен тип породи.
За потреби шар можна позначити як слабкий, і це безпосередньо вплине на результат розрахунку.
Ґрунтові води та додаткове навантаження
Ініціалізуємо рівень ґрунтових вод. Найпростіше зробити це методом «За обраними об'єктами». Те саме робимо й для додаткового навантаження на масив.
Особливу увагу зверніть на перелік параметрів на вкладці «Налаштування». Тут безліч розрахункових параметрів, які дають змогу отримати результат саме за тим методом і для тих умов, які вас цікавлять.
Далі створюємо прямокутник, який також братиме участь у розрахунку, та ініціалізуємо його як об’єкт Search Grid Boundary.
Розрахунок поверхонь ковзання
Коли всі параметри задано, залишається запустити розрахунок. І тепер найцікавіше — результати.
Програма виконує перебір тисяч можливих дуг обвалення. Для кожної згенерованої поверхні зсуву вона розраховує власний коефіцієнт стійкості за спрощеним методом Бішопа.
Результати сортуються від найменш стійкого варіанта до найстійкішого. А просто змінивши метод розрахунку, ви одразу отримуєте інший набір коефіцієнтів — наприклад, за методом Спенсера, Морґенштерна–Прайса чи методом алгебраїчного складання сил.
Разом із коефіцієнтами візуалізується призма можливого обвалення та відповідна поверхня ковзання. Для більшої наочності видимість об’єктів можна змінювати через редактор шарів.
Розрахунок з урахуванням сейсмічних впливів
Далі розглянемо розрахунок стійкості з урахуванням сейсмічних впливів.
Сейсмічність можна задати через коефіцієнти прискорення або сейсмічну інтенсивність ділянки. Вказуємо потрібні параметри залежно від умов розрахунку — наприклад, слабкий шар, якщо він є, — задаємо профіль укосу та інші показники й запускаємо розрахунок.
Результат схожий на попередній, хоча, звісно, має певні відмінності. Тут також можна перемикатися між методами розрахунку та аналізувати отримані коефіцієнти.
Коефіцієнти запасу стійкості, призми можливого обвалення та поверхні ковзання візуалізуються для тих самих методів: Спенсера, Морґенштерна–Прайса або алгебраїчної суми сил.
Поверхня ковзання, задана користувачем
Тепер розглянемо розрахунок, у якому ви самостійно задаєте потенційну призму обвалення та лінію ковзання порід.
Поверхню, задану користувачем, застосовують, коли:
— її положення визначено за результатами польових спостережень, наприклад для наявного зсуву;
— потрібно перевірити конкретний сценарій руйнування;
— потрібно порівняти результати різних методів для однієї й тієї самої поверхні;
— потрібно оцінити стійкість уздовж геологічно зумовленої поверхні ослаблення — контакту шарів, тектонічного порушення, тріщини тощо.
Для цього достатньо звичайної лінії, яка відображатиме теоретичне положення поверхні зсуву. Призначаємо її у відповідному пункті налаштувань.
Далі додаємо поверхневі води, додаткові навантаження на масив, профіль його поверхні та інші параметри, щоб максимально наблизити модель до потрібних реальних умов.
Результати розрахунку заданої поверхні
Щодо результатів: поверхня обраховується всіма згаданими методами, але коефіцієнт буде лише один — адже він зумовлений саме поверхнею ковзання й заданими умовами.
Варіацій тут бути не може — хіба що при зміні інших параметрів.
Побудова графіків у K-MINE
І ще дещо: усюди в K-MINE, де ви бачите таблицю, на її основі можна створити графік.
Налаштування дуже гнучкі: можна змінити тип графіка, товщину ліній, контури, спосіб відображення даних, додаткові осі, підписи осей і навіть тло.
Готовий шаблон можна зберегти й використовувати повторно за потреби.
Баланс між економічністю та стійкістю
Межа між економічністю та стійкістю дуже тонка — бажаємо вам завжди знаходити правильний баланс!
Експериментуйте — і нехай ваші кар’єри будуть безпечними. Успіхів!