Принципиальным отличием СНРС

В настоящее время при рассмотрении реальных объектов достаточно глубокого заложения поле естественных напряжений в массиве принимается однородным, характеризуемым параметром

Определяющим отношение горизонтальных компонент нормальных напряжений к вертикальным, в связи с чем его уместно определить как коэффициент горизонтальных напряжений. В случае выработок неглубокого заложения, особенно с горным рельефом дневной поверхности, корректность задания и использования параметра X менее очевидна.

На формирование естественного напряженного состояния массива оказывают влияние два основных фактора: гравитационные и тектонические силы. В случае, когда тектонические силы выражены слабо, справедлива гипотеза Динника. При этом параметр X равняется коэффициенту бокового распора. Как эти сведения можно применить к расчету прочности стен смотрите на http://wallfaq.ru/.

Моделирование генезиса естественных напряжений в массиве в общем случае осуществляется обычно путем задания объемных (гравитационных) сил и (или) распределенных на свободных (не закрепленных) границах расчетной области соответствующих компонент естественных напряжений.

Ошибки, о которых говорилось выше, как раз и связаны с процедурой моделирования генезиса естественных напряжений в массиве, что недопустимо совмещать со строительным и эксплуатационным этапами. Именно эта причина обуславливает недопустимость применения в общем случае для решения задач механики подземных сооружений схем М3, в которых такое совмещение имеет место, поскольку при этом НДС конструкций будет отличаться от действительного на величину, определяемую дополнительными фиктивными деформациями, не существующими в реальности в силу естественного развития событий. На это обстоятельство впервые обратил внимание И. В. Родин. В качестве правильного решения он предложил рассчитывать систему массив-обделка на действие приложенных по контуру выработки так называемых снимаемых напряжений, т. е. напряжений (с обратным знаком), существовавших в массиве до проходки выработки на площадках, касательных к линии ее контура. При этом практически неявно вводилась в рассмотрение двухэтапная СНРС: на начальном этапе некоторым образом находятся напряжения в массиве, на следующем - моделируется раскрытие сечения выработки с одновременной установкой обделки (что практически соответствует технологии ее возведения прямо у лба забоя). Перемещения, вычисляемые на первом этапе, игнорируются, напряжения двух этапов суммируются.

Изображенный начальный этап СНРС соответствует тривиальному случаю генезиса - после однородно и, следовательно, значения компонент напряжений известны в каждой точке. Тем не менее необходимость в нем очевидна. Во-первых, задача моделирования генезиса поля естественных напряжений далеко не столь проста в общем случае, например, для выработок неглубокого заложения. Во-вторых, в методическом плане при Реализации численных схем данный этап создает известные удобства даже в тривиальном случае генезиса.

Количественное отличие в напряженном состоянии обделки туннеля при применении схем М3 и И. В. Родина можно проиллюстрировать примером решения модельной задачи. Из рисунка видно, что схема М3 приводит по сравнению со схемой И. В. Родина к завышению значений максимальных нагрузка обделке более чем вдвое.