Для цитирования: Горшков Н. И., Краснов М. А., Жданова С. М. Напряженно-деформированное состояние и устойчивость бортов карьера Унгличикан // Известия вузов. Горный журнал. 2021. № 6. С. 42–56. DOI: 10.21440/0536-1028-2021-6-42-56

Цель статьи – выявить особенности формирования напряженно-деформированного состояния и оценить устойчивость бортов карьера Унгличикан и откосов его отвалов на основе расчетов, анализа и оценок по сертифицированной программе метода конечных элементов GenIDE32. Во введении приводится описание особенностей природно-техногенных условий местоположения объекта исследования и геологической истории слагающих его горных пород.
Актуальность исследования определяется сложностью решения проблем проектирования глубоких и высоких горных сооружений, необходимостью учета технологии их возведения, определения их напряженно-деформированного состояния, а также устойчивости их элементов.
Методология выполнения численных расчетов, анализа и оценок напряженно-деформированного состояния системы «сооружение–геосреда» заключается в использовании всех средств интерфейса программы: значений, уровней значений, изолиний и графиков различных величин, в том числе графиков траекторий изменения напряженно-деформированного состояния в пространстве инвариантов тензора напряжений и относительных деформаций.
Результаты расчетов представлены как возможности программы в графическом показе последовательного формирования оползневых тел в бортах карьера и откосов отвалов с вертикальными трещинами. Окраска уровней значений величин фиксирует контуры оползневых тел, а соответствующая штриховка конечных элементов – места образования трещин.
Выводы. Результаты выполненных расчетов показали устойчивость горных сооружений для подобранных геометрических размеров элементов бортов карьера и откосов отвалов.

Ключевые слова: напряженно-деформированное состояние; устойчивость; грунтовое сооружение; карьер; отвал; поверхность скольжения; метод конечных элементов.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Барвашов В. А. Решение «смешанной задачи» и учет влияния разрушения грунта под краями фундамента на поведение сооружения // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2018. № 2. С. 2–5.
2. Горшков Н. И., Краснов М. А. Сравнительная оценка напряженно-деформированного состояния грунтовых сооружений (выемки и насыпи) на основе МКЭ // Строительная механика и расчет сооружений. 2011. № 5. С. 4–11.
3. Горшков Н. И., Краснов М. А. Напряженно-деформированное состояние и устойчивость бортов карьера на основе расчетов МКЭ (плоская и осесимметричная задачи) // Горный журнал. 2014. № 5. С. 37–44.
4. Горшков Н. И., Краснов М. А., Юань Ц., Жданова С. М. Особенности напряженнодеформированного состояния систем «выемка–геосреда» и «насыпь–геосреда» в процессе моделирования их возведения // Транспортные сооружения. 2020. № 2. URL: https://t.-s./today/ PDF/11SATS220.pdf DOI: 10.15862/11SATS220
5. Распределение и корреляция показателей физических свойств горных пород / М. М. Протодьяконов [и др.]. М.: Недра, 1981. 192 с.
6. Прочность и деформируемость горных пород / Ю. М. Карташов [и др.]. М.: Недра, 1979. 269 с.
7. Фадеев А. Б. Метод конечных элементов в геомеханике. М.: Недра, 1987. 221 с.
8. Хуан Я. Х. Устойчивость земляных откосов: пер. с англ. В. С. Забавина. М.: Стройиздат, 1988. 240 с.
9. Шахунянц Г. М. Железнодорожный путь. М.: Транспорт, 1987. 479 с.
10. Terzagi K. Theoretical soil mechanics. New York: Wiley, 1943. 510 p.
11. Ухов С. Б. Расчет сооружений и оснований методом конечного элемента. М.: МИСИ, 1973. 118 с.
12. Zienkiewicz O. C., Humpheson C., Lewis R. W. Associated and non-associated visco-plasticity and plasticity in soil mechanics // Geotechnique. 1975. No. 4. P. 671–689.
13. Duncan J. M., Dunlop P. Development of failure around excavated slopes // Journal of Soil Mechanics and Foundation Division. 1970. Vol. 96. No. SM2. P. 471–494.
14. Desai C. S. Some aspects of constitute models for geologic media // Third International Conference of Numerical Methods in Geomechanics. Aachen, 2–6 April 1979. P. 299–308.
15. Федоровский В. Г., Ильин С. Г. О коэффициентах запаса // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2015. № 2. С. 2–7.