конструктивные схемы и физико-механические свойства строительных материалов конструкций здания или сооружения, возводимого или существующего на подрабатываемой территории, включая подземную часть и фундаментную конструкцию сооружения;
метод (технология) ведения подземных горных работ, тип применяемого оборудования и его характеристики;
данные о рельефе местности и напряженном состоянии массива горных пород до начала подработки, оцениваемом с учетом результатов натурных измерений и расчетов, выполняемых специализированными организациями;
данные о строении массива горных пород; о физико-механических свойствах пород и грунтов, слагающих массив пород по разрезу до глубин, не менее нижней отметки подземной выработки, влияние которой предполагается учесть в расчетах сооружения;
данные о временной последовательности возведения здания или сооружения и устройства подземных выработок, вызывающих подработку.
5.1.2 Для оценки влияния подработки на усилия в конструкциях зданий и сооружений допускается использовать приближенные способы, в которых влияние подработки задается как внешнее воздействие в виде перемещений грунтового массива в пределах мульды сдвижения, определяемых без учета рассматриваемого здания или сооружения (глобальные перемещения).
Для расчета глобальных перемещений можно применять как программные средства конечно-элементного моделирования изменения напряженно-деформированного состояния грунтового массива, так и эмпирические формулы, полученные на основе обобщения опыта наблюдений. При этом полные перемещения здания или сооружения следует рассматривать как сумму глобальных перемещений и локальных перемещений, рассчитываемых с учетом глобальных перемещений, деформируемости основания и жесткости здания или сооружения.
В обычно принимаемых для моделирования условий работы сооружения и основания схематизациях в рамках плоской задачи (протяженное сооружение, расположенное вдоль или поперек простирания пластового месторождения или поперек оси протяженной подземной выработки) эти воздействия характеризуются следующим набором параметров:
оседание η, мм;
наклон поверхности основания вдоль оси сооружения i, мм/м;
кривизна (выпуклости, вогнутости) ρ, 1/км, или радиус кривизны , км, в вертикальной плоскости, проходящей через ось сооружения;
горизонтальное сдвижение ξ, мм, вдоль оси сооружения;
относительная горизонтальная деформация растяжения или сжатия ε, мм/м, вдоль оси сооружения.
Схемы и виды деформаций земной поверхности приведены в приложении А на типовых примерах.
При задании значений η(x), ξ(x) во всех точках главной оси (x) мульды, расположенной вдоль оси сооружения, параметры i(x), ρ(x), ε(x) определяются через η(x), ξ(x) с использованием известных разностных соотношений:
;
;
.
При невозможности использования схемы плоской задачи в качестве исходных данных следует задавать все компоненты вектора перемещений поверхности основания во всех точках мульды и учитывать пространственную работу конструкций зданий и сооружений. Дополнительными параметрами, обобщенно описывающими пространственный характер деформаций земной поверхности в пределах мульды сдвижения, являются:
скручивание s, 1 /км;
скашивание γ, мм/м.
Если по данным прогноза в рассматриваемых горногеологических условиях подработки (например, при разработке свиты крутопадающих пластов) возможны нарушения непрерывности изменения формы поверхности мульды, то должны определяться величины уступов h, см, с указанием мест возможной их локализации в пределах мульды.
В случаях, предусмотренных проектом, учитывается скорость нарастания деформаций земной поверхности v, мм/(м·мес).
5.1.3 В качестве исходных данных при проектировании зданий и сооружений на подрабатываемых территориях следует принимать максимальные ожидаемые (при имеющихся календарных планах развития работ по подработке) или вероятные (при отсутствии календарных планов работ по подработке) величины сдвижений и деформаций земной поверхности во всех точках мульды сдвижения или в точках, расположенных на ее предполагаемых главных направлениях.
5.1.4 При строительстве подземных линейных сооружений (тоннелей, коллекторов, трубопроводов и т.п.) различного назначения в условиях существующей застройки необходимо вести расчет деформаций, вызванных строительством (см. приложение А).
При расчете допускается учитывать интенсивность воздействия интегральными характеристиками (перебор грунта и др.).
5.1.5 Подрабатываемые территории следует подразделять на группы в зависимости от значений деформаций земной поверхности вдоль главной оси мульды сдвижения в соответствии с таблицей 5.1.
Таблица 5.1
Группа территорий | Деформации земной поверхности подрабатываемых территорий | ||
относительная горизонтальная деформация ε, мм/м | наклон i, мм/м | радиус кривизны R, км | |
I | 12 ε >8 | 20i >10 | 1 3 |
II | 8 ε >5 | 10 i >7 | 3 7 |
III | 5 ε >3 | 7 i >5 | 7 12 |
IV | 3 ε >0 | 5 i >0 | 12 20 |
Подрабатываемые территории, на которых при выемке пластов полезного ископаемого образуются уступы земной поверхности, следует подразделять на группы в соответствии с таблицей 5.2.
Таблица 5.2
Группа территорий | Iк | IIк | IIIк | IVk |
Высота уступа h, см | 25h>15 | 15h>10 | 10h>5 | 5h>0 |
5.1.6. Расчетные значения деформаций земной поверхности, учитываемые при расчете зданий и сооружений как факторы нагрузки, следует определять умножением ожидаемых (вероятных) значений деформаций земной поверхности на соответствующие коэффициенты перегрузки, принимаемые по таблице 5.3.
Таблица 5.3
Виды сдвижений и деформаций | Коэффициент | ||
обоз- начение | для расчета деформаций и сдвижений | ||
ожидаемых | вероятных | ||
Оседание η | nη | 1,2 (0,9) | 1,1 (0,9) |
Горизонтальное сдвижение ξ | nξ | 1,2 (0,9) | 1,1 (0,9) |
Наклон i | ni | 1,4 (0,8) | 1,2 (0,8) |
Относительная горизонтальная деформация растяжения или сжатия ε | nε | 1,4 (0,8) | 1,2 (0,8) |
Кривизна ρ | nρ | 1,8 (0,6) | 1,4 (0,6) |
Уступ h | nh | 1,4 (0,8) | 1,2 (0,8) |
Скручивание s | ns | 1,8 | 1,4 |
Скашивание γ | nγ | 1,4 | 1,2 |
Примечание - Коэффициенты n<1 следует учитывать при расчете зданий и сооружений на одновременное действие максимальных деформаций земной поверхности двух видов и более, в том случае, когда уменьшение значения деформаций какого-либо вида может ухудшить условия работы конструкций. |
5.1.7 При расчете зданий и сооружений на воздействия деформаций земной поверхности необходимо вводить соответствующие коэффициенты условий работы m, принимаемые по таблице 5.4.
Таблица 5.4
Деформация | Коэффициенты условий работы m | |||
Обоз- начение | при величине отношения высоты здания (сооружения) к его длине h/l | |||
до 0,5 | от 0,5 до 1 | св. 1 | ||
Относительная горизонтальная ε | mε | 1,0 | 0,8 | 0,7 |
Наклон | mi | 1,0 | 0,8 | 0,7 |
Кривизна | mρ | 1,0 | 0,7 | 0,5 |
Скручивание | ms | 1,0 | 0,7 | 0,5 |
Скашивание | mγ | 1,0 | 0,8 | 0,7 |
Примечания 1 При рассмотрении поперечного сечения здания (сооружения) за l следует принимать его ширину. 2 Для круглого в плане здания (сооружения) за l следует принимать его внешний диаметр. 3 Для здания (сооружения) башенного типа при l<15 м следует принимать mi=1,5. 4 Для подкрановых путей мостовых кранов, имеющих длину 60 м и более, следует принимать mi=0,5. |
5.1.8 Если по опыту подработки в горно-геологических условиях, аналогичных тем, в которых необходимо оценить влияние подработки, известными принимаются не графики η(x), ξ(x), а результирующие величины i, ρ, ε, отнесенные к зданию или его отсеку заданной длины l, то определяются значения следующих величин:
расчетные разности оседаний ΔηR двух точек основания здания (сооружения), вызванные соответственно расчетной кривизной земной поверхности
и равномерным средним наклоном
,
где x1, - расстояния от рассматриваемых точек до центральной оси здания или его отсека, n, m - коэффициенты перегрузки и условий работы, определяемые соответственно по таблицам 5.3 и 5.4;
расчетные перемещения любой точки основания относительно центральной оси здания (сооружения) или его отсека, вызванные горизонтальными деформациями:
.
5.1.9 Расчетное направление и расчетное местоположение уступа следует принимать такими, при которых возникающие в несущей конструкции здания или сооружения усилия будут наибольшими.
5.2 Планировка и застройка подрабатываемых территорий залегания полезных ископаемых
5.2.1 При выборе для застройки территорий с промышленными запасами полезных ископаемых целесообразность намечаемого строительства должна быть подтверждена расчетами сравнительной экономической эффективности возможных вариантов размещения зданий и сооружений с учетом затрат:
а) на мероприятия по защите зданий и сооружений от воздействий подработки и на расширение строительной производственной базы;