тел. +7 351 900 0998
ICQ 348 427 596

Горное давление

Для предварительных расчетов обделок на заданные нагрузки вертикальные и горизонтальные нагрузки от горного давления в условиях сводообразования следует принимать от веса грунта, заключенного в пространстве, ограниченном контуром свода и плоскостями обрушения, а в грунтах, в которых сводообразование невозможно, — от давления всей толщи грунтов над тоннельным сооружением.

При глубоком заложении тоннелей в устойчивых породах нормативное горное давление определяют в соответствии с гипотезой проф. М. М. Протодъяконова, по которой вертикальное горное давление на обделку создается весом породы, заключенной в пространстве, ограниченном сверху контуром свода давления, а по бокам - плоскостями обрушения (рис.). Условие применимости гипотезы проф. М.М. Протодъяконова:  Hh1   или Н1 ≥ 2h1.


Определение горного давления при сводообразовании

Н - расстояние от вершины свода давления до земной по­верхности или до контакта со слабыми породами, м;

H1 - расстояние от шелыги свода выработки до земной поверхности или до контакта со слабыми породами, м.

1.     Участок габбро, габбро-диоритов

Величины пролета и высоты свода давления (обрушения) определяем по формулам:
формула 1

где L - пролет свода давления, м;

В - пролет выработки, м;

h - высота выработки, м;

j - угол внутреннего трения породы, град;

h1 - высота свода давления, м;

fкр.р  - расчетный коэффициент крепости «в массиве».

Для практических расчетов вертикальное горное давление принимают равномерно распределенным по пролету, а горизонтальное горное давление - по высоте выработки и опреде­ляют по формулам:

·        нормативное вертикальное горное давление:

 qн = g·h1 = 25.1·2.203 = 55.285 кН/м2

·        нормативное горизонтальное горное давление:

формула 2

где g - удельный вес породы, кН/м3;

При этом следует иметь в виду, что для крепких скальных пород с коэффициентом крепости f ≥ 3 горизонтальное дав­ление незначительно и в расчетах его можно не учитывать.

2.     Участок гранитов, лейкократовых гранитов

·        пролет свода давления:

формула 3

·       высота свода давления:

формула 4

·        нормативное вертикальное горное давление:

 qн = g·h1 = 26.3·1.228 = 32.301 кН/м2

·        нормативное горизонтальное горное давление:

формула 5

3.     Участок сланцеватых кварцитов

·        пролет свода давления:

формула 6

·        высота свода давления:

формула 7

·        нормативное вертикальное горное давление:

 qн = g·h1 = 26.4·0.469 = 12.383 кН/м2


·        нормативное горизонтальное горное давление:

формула 8

4.     Участок габбро, габбро-диоритов в начале тоннеля

Если расстояние от вершины свода обрушения до контакта с толщей более слабых грунтов меньше высоты свода, гипотеза профессора М. М. Протодъяконова не применима и горное давление принимают от веса всей толщи породы (рис.) над тоннелем по формулам:

·        нормативное вертикальное горное давление:

формула 9

·        нормативное горизонтальное горное давление:

формула 10

где qв - нагрузка на поверхности от веса зданий, сооружений,  транспорта и т.д.; 

 - удельный вес слоя вышележащей породы;

 - высота слоя вышележащей породы.

Определение горного давления без сводообразования