Гальперин А.М.. Геомеханика открытых горных работ. Часть 1. Страница 9

Изменение во времени состояния породных масс сухих и гидравлических отвалов преимущественно связано с их уплотнением, определяющим деформации отвальных массивов, устойчивость откосов и несущую способность отвальных пород. Уплотнение слабоструктурных водонасыщенных (двухфазных — минеральный скелет + вода) пород тела и основания отвалов происходит за счет отжатая воды из пор. Нагрузка от вышележащих отвальных масс распределяется между поровой водой и минеральным скелетом, в результате в поровой воде возникает избыточное (поровое) давление и порода переходит в нестаби- лизированное состояние. По мере уплотнения и оттока воды к зонам с пониженным давлением или дренажам сопротивление породы сдвигу возрастает. Уплотнение квазиоднофазных пород связывается с вязким трением минеральных частиц (ползучестью минерального скелета). Пластическая деформация породы при этом обусловливается необратимыми сдвигами (перекомпоновкой) минеральных частиц и разрушением связей между ними.

Расчетные модели многофазных глинистых пород реализуются в решениях задач консолидации грунтов (К. Терцаги, Н.М. Герсеванов, В.А. Флорин, Н.А. Цытович, Д.Е. Польшин, В.Г. Короткин, М.Н. Гольдштейн, Н.Н. Веригин, Ю.К. Зарец- кий, М.В. Малышев, М.Ю. Абеяев, З.Г. Тер-Мартиросян, А.И. Ксенофонтбв, М. Био, Н. Карилдо, Р. Гибсон, Д. Тэйлор и др.).

Интенсивность перечисленных геомеханических процессов неразрывно связана с технологией открытых горных работ, которой и определяется динамика формирования бортов и отвалов. Закономерности развития геомеханических процессов представляют интерес также с позиций последующего использования нарушенных горными работами территорий: оценки возможных деформаций бортов карьеров в конечных контурах, размещения отвальных насыпей на гидроотвалах, оценки несущей способности отвальных масс и установления величин деформаций поверхности отвалов после их рекультивации.

Важнейшей проблемой карьерной геомеханики является оценка устойчивости откосов в различных геологических условиях.

Изучение устойчивости откосов имеет многовековую историю. Так, авторы Нижегородской летописи XV и XVI вв. повествуют о грандиозных оползнях берегов Волги в районе Нижнего Новгорода. Летописец свидетельствует, что «и божьим изволением грех наших оползла гора сверху над слободой, и засыпало в слободе сто пятьдесят дворов и с людьми и со всякой скотиной». Основанный в 1523 г. у места впадения реки Суры в Волгу город Васильсурск был полностью уничтожен оползнем высокого правого берега Волги в 1556 г. Не меньше страдали от оползней территории городов Саратова, Симбирска, Волгограда. Значителен ущерб, приносимый оползнями в районе Черноморского побережья Кавказа, — на участке от Туапсе до Сухуми.