Рок-механика
Механика горных пород — теоретическая и прикладная наука о механическом поведении горных пород и горных массивов. [1]
По сравнению с геологией, это раздел механики, изучающий реакцию горных пород и горных массивов на силовые поля их физической среды. [1]
Фон
[ редактировать ]Механика горных пород является частью гораздо более широкого предмета геомеханики , который занимается механическими реакциями всех геологических материалов, включая почвы. [1]
Механика горных пород занимается применением принципов инженерной механики к проектированию конструкций, построенных в скале или на ней. [1] Конструкция может включать в себя множество объектов, таких как буровая скважина, шахтный ствол, туннель, плотина водохранилища, компонент хранилища или здание. [1] Механика горных пород используется во многих инженерных дисциплинах, но в основном используется в горнодобывающей, гражданской, геотехнической, транспортной и нефтяной инженерии. [2] [3]
Механика горных пород отвечает на такие вопросы, как «нужна ли скале армировка или сможет ли она выдержать любую нагрузку, с которой сталкивается?» [4] Сюда также входит проектирование систем армирования, таких как схемы крепления анкерных креплений . [4]
Оценка сайта проекта
[ редактировать ]Прежде чем начать какие-либо работы, строительную площадку необходимо тщательно исследовать, чтобы получить информацию о геологических условиях площадки. [5] Полевые наблюдения, глубокое бурение и геофизические исследования могут дать необходимую информацию для разработки безопасного плана строительства и создания геологической модели площадки. [5] Уровень исследований, проводимых на этом участке, зависит от таких факторов, как бюджет, сроки и ожидаемые геологические условия. [5]
Первым шагом расследования является сбор карт и аэрофотоснимков для анализа. [5] Это может предоставить информацию о потенциальных провалах, оползнях, эрозии и т. д. Карты могут предоставить информацию о типе горных пород на участке, геологической структуре и границах между подразделениями коренных пород. [5]
Скважины
[ редактировать ]Создание скважины — это метод, который заключается в бурении земли в различных областях на разной глубине, чтобы лучше понять геологию места. [5] Скважины должны быть расположены на правильном расстоянии друг от друга и пробурены достаточно глубоко, чтобы обеспечить точную информацию для геологической модели. [5] Исследуются образцы из скважины и регистрируются такие факторы, как тип породы, степень выветривания и типы неоднородностей. [5]
Методы
[ редактировать ]Проверка свойств камня необходима для того, чтобы понять, насколько он стабилен или нестабильен. [2] Механика горных пород включает в себя три категории методов испытаний: испытания на неповрежденных горных породах, несплошностях и горных массивах. [6]
Два прямых метода тестирования, которые можно провести, — это лабораторные испытания и испытания на месте. [6] Существуют также косвенные методы тестирования, которые включают корреляции и оценки, полученные путем анализа полевых наблюдений. [6] Данные, которые предоставляют эти методы испытаний, имеют решающее значение для проектирования, структуры и исследований в области механики горных пород и горных пород. [6]
Нетронутые породы и неоднородности можно исследовать в лаборатории посредством проведения небольших экспериментов для сбора эмпирических данных, однако массивы горных пород требуют более масштабных полевых измерений, а не лабораторных работ из-за их более сложного характера. [6]
Лабораторные испытания обеспечивают как классификацию и характеристику горной породы, так и определение того, какие свойства горной породы будут использоваться в инженерном проекте. [6] Примеры некоторых из этих лабораторных испытаний включают: испытания на скорость звука , испытания на твердость, испытания на ползучесть и испытания на прочность на разрыв . [6] Испытания на месте, когда изучаемая горная порода подвергается большой нагрузке, а затем наблюдают, не деформируется ли она, дают представление о том, что влияет на прочность и стабильность горных массивов. [6]
Понять прочность горной массы сложно, но необходимо для обеспечения безопасности всего, что построено на ней или вокруг нее, и все зависит от различных факторов, с которыми сталкивается горная порода, таких как условия окружающей среды, размер массы и то, насколько она разрушена. может быть. [7]
См. также
[ редактировать ]- Инженерная геология
- Геотехническая инженерия
- Классификация горных пород
- Анализ устойчивости склона
- Пластичность горного массива
- Масса уклона
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и Механика горных пород для подземных горных работ . Дордрехт: Springer Нидерланды. 2004. doi : 10.1007/978-1-4020-2116-9 . ISBN 978-1-4020-2064-3 .
- ^ Jump up to: а б Грачев, Иван (23 октября 2019 г.). Механика горных пород посредством проектного обучения (1-е изд.). ЦРК Пресс. дои : 10.1201/9780429278839 . ISBN 978-0-429-27883-9 . S2CID 242572528 .
- ^ Харрисон, Джон П.; Хадсон, Джон (1997). Инженерная механика горных пород: введение в принципы (1-е изд.). Оксфорд: Эльзевир. стр. 1–9. ISBN 9786611058746 .
- ^ Jump up to: а б Механика горных пород и инженерия, том 4: Раскопки, поддержка и мониторинг . ЦРК Пресс. 18 мая 2017 г. дои : 10.1201/b20406 . ISBN 978-1-315-70812-6 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Грачев, Иван (23 октября 2019 г.). Механика горных пород посредством проектного обучения (1-е изд.). ЦРК Пресс. дои : 10.1201/9780429278839 . ISBN 978-0-429-27883-9 . S2CID 242572528 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Фэн, Ся-Тин (2017). Механика горных пород и инженерия (2-е изд.). Лондон: CRC Press. стр. 3–66. ISBN 9781315364254 .
- ^ Фэн, Ся-Тин (2017). Механика горных пород и инженерия (2-е изд.). Лондон: CRC Press. стр. 367–393. ISBN 9781138027602 .
- Джагер, Кук и Циммерман (2008). Основы механики горных пород . Издательство Блэквелл. ISBN 9780632057597 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - Коутс, Д. Ф. (1981) «Принципы механики горных пород». Канада: Монография 874.
