Zatížení obezdívek podzemních staveb

Prezentace na téma: "Zatížení obezdívek podzemních staveb"— Transkript prezentace:

1 Zatížení obezdívek podzemních staveb
Vysoké nadloží * Protodjakonov * Terzaghi * Kommerel Nízké nadloží * Suquet * Bierbaumer J. Pruška MH 13. přednáška

2 O. Kommerel (1912) Hornina pod horninovou klenbou se postupně nakypřuje (zvětšuje svůj objem), což se projeví v průhybu stropu výrubu. Tento průhyb stropu výrubu působí na provizorní výstroj, jež reaguje určitým popuštěním. Podle velikosti tohoto popuštění a podle procenta trvalého nakypření horniny je možné určit výšku oblasti tlačené horniny - horninové klenby ve tvaru paraboly. J. Pruška MH 13. přednáška

3 Nakypření horniny dle Kommerela
J. Pruška MH 13. přednáška

4 Druh horniny Trvalé nakypření v % Písek, štěrk 1 - 1,5 Jíl 2 - 4 Slín
Protože při poklesu důlního díla dochází jen k částečnému nakypření horniny, vyjádřil Kommerell výšku oblasti tlačené horniny h pomocí hodnoty trvalého nakypření horniny v % (viz tab. ) Druh horniny Trvalé nakypření v % Písek, štěrk ,5 Jíl Slín Pevný slín Skála J. Pruška MH 13. přednáška

5 Protodjakonov Vychází z předpokladu, že horninový masiv je do jisté míry nesoudržné prostředí, ve kterém se vytvoří přirozená horninová klenba parabolického tvaru. Podle této horninové klenby se okolní horniny oddělují od masivu a uvnitř této klenby se rozruší. Přirozená horninová klenba zasahuje podle horniny, ve které se nachází, i do boků výrubu a vyvolává tak jejich spoluúčast na tlakových projevech horniny. J. Pruška MH 13. přednáška

6 Parabolický tvar klenby odvodil M. M
Parabolický tvar klenby odvodil M.M. Protodjakonov z podmínky rovnováhy horniny nacházející se v této přirozené horninové klenbě a její výšku získal z podmínky maximální stability. J. Pruška MH 13. přednáška

7 fp - koeficient pevnosti podle Protodjakonova
kde: h1 - je výška přirozené horninové klenby nad výrubem a1 - je polovina rozpětí přirozené horninové klenby fp - koeficient pevnosti podle Protodjakonova Použitelnost teorie je omezena dvěma podmínkami: koeficient pevnosti horniny podle Protodjakonova musí být větší než 0,3 výška nadloží musí být větší než trojnásobek výšky horninové klenby J. Pruška MH 13. přednáška

8 Terzaghi Tato teorie nejdříve klasifikuje horniny podle stupně porušení a uspořádání ploch nespojitosti (přiděluje součinitel tlačivosti cT´ nebo cT´´) a pro jednotlivé kategorie určuje velikost horninového tlaku. Výška horninové klenby je určena empiricky v závislosti na výšce výrubu HT a jeho šířce B.Zatížení na výstroj se stanovuje podle výšky horninového sloupce pod vzniklou horninovou klenbou. Předpokládá se minimální výška nadloží H  1,5 (B + HT). J. Pruška MH 13. přednáška

9 masivní skalní horniny Hp=0,25 B
J. Pruška MH 13. přednáška

10 Schéma pro vodorovnou vrstevnatost Hp=0,5B
J. Pruška MH 13. přednáška

11 Schéma pro svislou vrstevnatost Hp=0,25B
J. Pruška MH 13. přednáška

12 šikmo vrstevnaté horniny Hp=0,25 B P=0,30(0,5Ht+0,25B)
J. Pruška MH 13. přednáška

13 Suquet Tato teorie předpokládá, že se při výlomu s malým nadložím může pokles stropu výrubu rozšířit až k povrchu terénu, zemina se zaklíní, takže nebude působit na ostění svojí plnou vahou, ale vynese se částečně klenbovým působením. J. Pruška MH 13. přednáška

14 kde:  skutečná objemová tíha horniny 0 fiktivní objemová tíha
Vzniklá klenba je zatížena tíhou horniny G. Předpokládejme, že vodorovná síla H prochází ve vrcholu vzniklé klenby okrajem jádra, maximální namáhání je pak možné zapsat vztahem: Pokud pevnost horniny není schopna převzít celé napětí max, budou na ostění působit tlaky odpovídající ideální objemové tíze horniny i: kde:  skutečná objemová tíha horniny 0 fiktivní objemová tíha J. Pruška MH 13. přednáška

15 Bierbaumer Bierbaumer snižuje zatížení plnou tíhou nadloží nad výrubem o účinek tření, které vzniká podél sloupce horniny nad výrubem J. Pruška MH 13. přednáška

16 aktivní tlak zeminy nad smykovou rovinou aktivního tlaku
(klínu zeminy) tření na styku klínu zeminy a sloupce horniny nad výrubem celkové zatížení stropu výrubu boční tlak horniny působící na výrub se počítá jako aktivní zemní tlak boční tlak v úrovni stropu boční tlak v úrovni dna J. Pruška MH 13. přednáška