Metode care nu ţin seama de influenţa adâncimii de amplasare a tunelurilor

Metoda lui Protodiakonov

Bazat pe o serie de date practice Protodiakonov a ajuns la concluzia că deasupra tavanului excavaţiei se formează o boltă a cărei formă îi asigură echilibrul numai prin eforturi de compresiune, fără momente încovoietoare sub acţiunea presiunii geologice.

Bolta care apasă asupra galeriei se numeşte „boltă de năruire” (”boltă de prăbuşire”).

volum ce incarca galeria

Fig.1

deplasare infinitezimala

Bolta de prăbuşire care acţionează asupra galeriei se consideră că s-a desprins de restul masivului, masivul rămânând în echilibru în jurul unui gol de forma bolţii de echilibru.

Fig. 2

Dacă acest gol rămâne în echilibru (fără să se prăbuşească) înseamnă că greutatea care apasă asupra galeriei este egală cu greutatea bolţii de prăbuşire (G).

Pentru a calcula valoarea lui G trebuie să cunoaştem:

·         ecuaţia conturului bolţii de prăbuşire

·         înălţimea bolţii de prăbuşire (h)

Dacă roca se menţine în echilibru cu golul în el înseamnă că conturul acestei bolţi este o curbă de coincidenţă deci în orice secţiune a bolţii M=0.

Se consideră o boltă cu trei articulaţii:

Shema de calcul:

t

Fig. 3

Definirea coeficientului de duritate al rocilor:

unghi de frecare interioară

C – coeziunea

 p –presiunea uniform repartizată dată de coloana de pământ până la suprafaţă pe lăţimea b

presiune orizontală uniform distribuită

                                   

               - ecuaţia bolţii de presiune                                      (10)

 

Bolta va avea stabilitate maximă dacă:

   ,   

      -  înălţimea bolţii de năruire                                                               (11)

Ecuaţia bolţii de prăbuşire:              

Greutatea bolţii de prăbuşire :

                                            (12)

f_r – coeficient de duritate (s-a determinat experimental)

f_r = 0.3…20 funcţie de natura rocilor.