СП 499.1325800.2021 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от карстово-суффозионных процессов. Правила проектирования

Приложение А

Основные методы расчета параметров карстовых деформаций

А.1 Для определения возможного размера карстовой деформации в случае покрытого карста необходимо:

- выполнить анализ инженерно-геологических условий с точки зрения предпосылок карстовых процессов;

- провести условное районирование территории со схематизацией массива пород по типу строения и нагрузок на основание;

- определить возможные типы карстовых деформаций;

- подобрать оптимальную расчетную схему.

Примечание - Результаты выполненного анализа должны быть включены в специальный раздел отчета об инженерно-геологических или инженерно-геотехнических изысканиях.

А.2 Основные аналитические и численные расчетные схемы:

- круглоцилиндрический провал с образованием устойчивых склонов (рисунок А.1, а);

- сводообразный провал (рисунок А.1, б);

- круглоцилиндрический провал с учетом фильтрационного разрушения пород (рисунок А.1, в);

- провалообразование сложной формы (рисунок А.1, г) - численные модели (трехмерная, осесимметричная или плоская постановка в зависимости от геометрического характера карстовой полости);

- оседание поверхности и образование мульды оседания (рисунок А.1, д-е) - оценку геометрических размеров (максимальной и неравномерной осадки) оседания проводят аналитическим или численным методом (трехмерная, осесимметричная или плоская постановка в зависимости от геометрического характера карстовой полости), исходя из потенциальных размеров полости на кровле карстующейся породы.

а - круглоцилиндрический провал с образованием устойчивых стенок; б - сводообразный провал; в - круглоцилиндрический провал с учетом фильтрационного разрушения пород; г - провалообразование сложной формы; д - оседание поверхности в случае залегания водонасыщенного несвязного грунта непосредственно на кровле карстующейся породы; е - образование мульды оседания поверхности

Рисунок А.1 - Основные расчетные схемы деформаций основания под влиянием карстово-суффозионных процессов

А.3 Определение давления на плоскую крепь горизонтальной горной выработки

А.3.1 Расчетный метод основан на оценке условия равновесия круглоцилиндрического столба грунта над полостью (рисунок А.2).

- диаметр провала; , - сдвигающая и удерживающая сила; - сила бокового давления от действия призмы, сползающей под углом ; - эпюра горизонтальных напряжений; - вертикальное давление в подошве слоя (а) и его зависимость от мощности грунтов (б); , - критические значения мощности грунтов

Рисунок А.2 - Схема расчета устойчивости цилиндра грунта над карстовой полостью

А.3.2 Сдвигающую силу , кН, вызывающую перемещение грунтов в полость-приемник, равную весу грунта в объеме цилиндра, определяют по формуле

,                                                (А.1)