Термины и определения
Понятия, термины и определения элементов сдвижения горных пород, земной поверхности и сооружений, используемые в РД 07-166-97 Инструкция по наблюдениям за сдвижениями земной поверхности и расположенными на ней объектами при строительстве в Москве подземных сооружений
Абсолютная величина горизонтального сдвижения земной поверхности (на данный момент времени) - его полная величина, получаемая по отношению к исходным геодезическим знакам, установленным вне зоны влияния подземного сооружения.
Активизация сдвижения толщи пород и земной поверхности - изменение характера распределения и величин сдвижений и деформаций земной поверхности и грунтовой толщи при строительстве сооружения в зоне влияния ранее пройденных выработок по сравнению со сдвижениями и деформациями от одиночного сооружения, возводимого в ненарушенном горными работами породном массиве.
Вероятные сдвижения и деформации - величины сдвижений и деформаций, определяемые на основании недостаточно полной информации о горно-геологических условиях возведения подземного сооружения.
Вертикальные деформации земной поверхности (наклоны, кривизна) - деформации земной поверхности в вертикальной плоскости, вызванные неравномерностью вертикальных сдвижений.
Вертикальные перемещения основания фундамент - осадки, происходящие под влиянием горных работ, а также в результате уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок и в отдельных случаях собственной массы грунта; просадки, происходящие в результате уплотнения под воздействием как внешних нагрузок и собственной массы грунта, так и дополнительно с ними действующих факторов (замачивание просадочного грунта, оттаивание ледовых прослоек в замерзшем грунте и т.п.); набухания и усадки, связанные с изменением объема некоторых видов глинистых грунтов при изменении их влажности, температуры (морозное пучение) или воздействия химических веществ.
Главные сечения мульды сдвижения - вертикальные сечения мульды вдоль и поперек подземного сооружения, проходящие через точки с максимальными оседаниями земной поверхности.
Горизонтальные деформации растяжения или сжатия - деформации земной поверхности в горизонтальной плоскости, вызванные неравномерностью горизонтальных сдвижений.
Горизонтальное сдвижение земной поверхности (мм) - горизонтальная составляющая вектора сдвижения точки в мульде сдвижения земной поверхности.
Граничные углы - внешние относительно выработанного пространства углы, образованные на вертикальных разрезах по главным сечениям мульды сдвижения горизонтальными линиями и линиями, соединяющими границу выработки с границей зоны влияния горных работ на земной поверхности.
Граница зоны влияния подземного сооружения или граница мульды сдвижения - контур зоны на земной поверхности, определяемый по граничным углам или по деформациям: наклона 0,5·10-3, растяжения 0,5·10-3, при длинах интервалов 15-20 м.
Граница зоны опасного влияния подземных горных работ - контур зоны опасного сдвижения земной поверхности, определяемый по углам сдвижения или критическим деформациям.
График сдвижений и деформаций земной поверхности - линии, изображающие в определенном масштабе распределение величин сдвижений и деформаций земной поверхности на профильной линии.
Деформация горной выработки (котлована) - изменение ее формы и размеров под действием нагрузок.
Деформационная марка - геодезический знак, жестко укрепленный на конструкции здания или сооружения (фундаменте, колонне, стене), меняющий свое положение вследствие осадки, просадки, подъема, сдвига, крена или горизонтального перемещения фундамента.
Длина полумульды - расстояние в главном сечении на продольном или поперечном разрезе между границей мульды и точкой пересечения с земной поверхностью линии, проведенной под углом полных сдвижений (при полной подработке) или под углом максимального оседания (при неполной подработке). Участок плоского дна при расчете сдвижений и деформаций в длину полумульды не включается.
Допустимые деформации земной поверхности (основания сооружений) - деформации, могущие вызвать такие повреждения в сооружениях, при которых для дальнейшей эксплуатации их по прямому назначению достаточно проведения текущих наладочных и ремонтных работ.
Зона опасного влияния подземных горных работ - часть мульды сдвижения, на которой в результате влияния горных работ возникают деформации, опасные для зданий, сооружений и природных объектов.
Зона трещин и провалов на земной поверхности - часть мульды сдвижения, на которой в результате влияния горных работ возникают трещины и провалы.
Зона трещин и разломов горных пород - часть области сдвижения горных пород, подвергшаяся сдвижению в форме прогиба и сдвига с образованием трещин.
Зона обрушения горных пород - часть области сдвижения горных пород, подвергшаяся обрушению.
Зона прогиба - часть области сдвижения горных пород, подвергшаяся сдвижению в форме прогиба слоев без разрыва их сплошности.
Исходный репер - репер, заложенный в районе наблюдательной станции на участке, не подвергающемся сдвижению и служащий для передачи отметки на опорные реперы станции.
Коэффициент запаса устойчивости - отношение суммы удерживающих сил к сумме сдвигающих.
Коэффициент подработанности земной поверхности - отношение фактического размера выработанного пространства к минимальному размеру, при котором наступает полная подработка земной поверхности.
Крен фундамента - деформация в результате неравномерной осадки, просадки, подъема и т.п., характеризующая разность вертикальных перемещений точек, отнесенных к расстоянию между ними. Кривизна мульды сдвижения (размерность 1/м) - отношение разности наклонов двух соседних интервалов мульды к полусумме длин этих интервалов. Различают кривизну мульды, определенную непосредственно по данным измерений и полученную по сглаженной кривой оседания.
Критические деформации земной поверхности - величины деформаций земной поверхности, принятые для определения границ зоны опасного влияния подземных горных работ и углов сдвижения: кривизна 0,2·10-3, 1/м, наклон 4·10-3, горизонтальное растяжение 2·10-3 при длинах интервалов 15-20 м.
Максимальные горизонтальные деформации - наибольшие сжатия и растяжения интервалов мульды при закончившемся процессе сдвижения.
Максимальное горизонтальное сдвижение (мм) - наибольшая горизонтальная составляющая векторов сдвижения точек при закончившемся процессе сдвижения.
Максимальная кривизна мульды сдвижения (1/м) - наибольшая кривизна мульды при закончившемся процессе сдвижения.
Максимальное оседание (мм) - наибольшая вертикальная составляющая векторов сдвижения точек при закончившемся процессе сдвижения.
Максимальные наклоны мульды сдвижения - наибольшие наклоны интервалов мульды сдвижения при закончившемся процессе сдвижения.
Маяк - приспособление для наблюдения за развитием трещин: гипсовая или алебастровая плитка, прикрепляемая к обоим краям трещин на стене или потолке; две стеклянные или плексигласовые пластинки, имеющие риски для измерения величины раскрытия трещины, и др.
Меры охраны объектов от вредного влияния горных разработок - мероприятия, направленные на уменьшение вредного влияния горных работ на здания, сооружения и природные объекты, в целях устранения причин нарушения нормальной эксплуатации объектов, могущих вызвать несчастные случаи.
Минимальный радиус кривизны (м) - радиус кривизны в точке сдвижения с максимальной кривизной.
Мульда сдвижения земной поверхности - участок земной поверхности, подвергшийся сдвижению под влиянием горных работ.
Наблюдательная станция - совокупность реперов, заложенных по определенной системе на земной поверхности, в сооружениях или в подземных выработках в целях проведения наблюдений за сдвижением земной поверхности, сооружений или горных пород в толще. Различают типовые (рядовые и долговременные) и специальные наблюдательные станции.
Наклоны интервалов в мульде сдвижения - отношение разности оседаний двух соседних точек мульды к расстоянию между ними.
Нарушение устойчивости горной выработки, котлована или сооружения - состояние, когда их деформации превосходят допустимые значения, при которых дальнейшая эксплуатация объектов затруднена и может представлять опасность для жизни людей.
Неполная серия наблюдений - комплекс измерений, в результате которых определяется положение всех или части реперов в одной из плоскостей: в горизонтальной или вертикальной, может включать или не включать определение положения трещин.
Опорный репер - репер профильной линии, заложенный на участке наблюдательной станции, не подвергающемся сдвижению, и служащий исходным для наблюдения на данной профильной линии.
Оседание земной поверхности (мм) - вертикальная составляющая вектора сдвижения точки в мульде сдвижения земной поверхности.
Область сдвижения горных пород - часть массива горных пород, подвергшаяся сдвижению под влиянием горных работ.
Общая продолжительность процесса сдвижения - период, в течение которого земная поверхность под влиянием горных работ находится в состоянии сдвижения. За начало процесса сдвижения точки земной поверхности принимается дата, на которую оседание точки достигает 15 мм. За окончание процесса сдвижения принимается дата, после которой суммарные оседания на протяжении 6 месяцев не превышают 10% максимальных, но не более 30 мм.
Обрушение пород - беспорядочное перемещение разрушенных пород с потерей естественной структуры в результате ведения горных работ.
Ожидаемые сдвижения и деформации - величины сдвижений и деформаций, определяемые в условиях, когда имеются календарные планы развития горных работ и известны необходимые для расчетов исходные данные.
Оползень - медленное смещение масс горных пород, слагающих откос (а иногда и его основание), происходящее в виде скользящего движения между сдвигающимися породами и неподвижным массивом.
Обрушение - быстрое смещение породных масс или блоков и пачек пород, слагающих откос, сопровождающееся дроблением смещающейся части массива.
Оплывина - перемещение в виде потока насыщенных водой до текучего состояния некоторых разновидностей песчано-глинистых пород нарушенной структуры (пылеватых песков и глин, лессовидных суглинков, лессов и т.п.), которые растекаются по площади под углом 4-6° и менее.
Осыпь - разрушение и смещение приповерхностной части крутых откосов.
Оплывание - фильтрационные деформации, вызываемые переносом и переотложением грунтовых частиц подземными водами, вытекающими на откос в пределах участка их высачивания.
Относительное максимальное оседание - отношение величины максимального оседания земной поверхности к величине прогиба кровли подземного сооружения при полной подработке и закончившемся процессе сдвижения.
Относительное максимальное горизонтальное сдвижение - отношение максимального горизонтального сдвижения к максимальному оседанию при полной подработке и закончившемся процессе сдвижения.
Относительные перемещения основания сооружения - перемещения одних частей фундамента сооружения по отношению к другим.
Ориентирный знак - знак, служащий для обеспечения исходного ориентирного направления при измерении сдвигов и кренов фундаментов зданий и сооружений.
Опорный знак - знак, практически неподвижный в горизонтальной плоскости, относительно которого определяются сдвиги и крены фундаментов зданий или сооружений.
Параметры сдвижения земной поверхности - величины, характеризующие процесс сдвижения земной поверхности, зависящие от горно-геологических условий строительства подземного сооружения. К ним относятся:
- относительные максимальные оседания;
- относительные максимальные горизонтальные сдвижения;
- максимальные значения наклонов, кривизны, горизонтальных деформаций, скорости оседания;
- углы сдвижения;
- граничные углы;
- углы разрывов;
- углы полных сдвижений;
- угол максимального оседания;
- общая продолжительность процесса сдвижения и продолжительность периода опасных деформаций.
Поверхность скольжения - траектория, по которой движутся оползающие породы и разделяющая в условиях предельного равновесия области движения и покоя. Верхнюю (близкую к вертикальной) часть поверхности скольжения, в которой действуют растягивающие напряжения, называют поверхностью отрыва.
Полная серия наблюдений - комплекс наблюдений на наблюдательной станции, включающий измерения по реперам в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также определение положения трещин относительно границ горных выработок. На профильных линиях, расположенных в главных сечениях мульды сдвижения, полная серия наблюдений состоит из нивелирования реперов, измерения расстояния между ними и определения положения трещин.
Период опасных деформаций земной поверхности - период интенсивных сдвижений земной поверхности, в течение которого проявляется опасное влияние горных работ на сооружения и природные объекты. К интенсивным сдвижениям относятся сдвижения со скоростью оседания более 30 мм в месяц.
Предельные деформации земной поверхности (основания сооружений) - деформации, превышение которых может вызвать аварийное состояние сооружений, повлечь угрозу опасности для жизни людей.
Приоткосная зона - часть массива горных пород, непосредственно примыкающая к откосу, в которой распределение напряжений зависит от угла откоса и где располагается поверхность скольжения.
Профильная линия наблюдательной станции - прямая или ломаная линия, вдоль которой расположены реперы наблюдательной станции.
Провал - участок земной поверхности, подвергшийся обрушению под влиянием подземных горных работ.
Радиус кривизны мульды сдвижения (м) - величина, обратная кривизне мульды сдвижения.
Расчетные сдвижения и деформации - величины сдвижений и деформаций, получаемые путем умножения ожидаемых или вероятных сдвижений и деформаций на коэффициенты перегрузки; применяются для разработки мер охраны зданий и сооружений.
Репер - знак, с фиксированной точкой (центром), закрепленный в грунте, в сооружении или в горной выработке для наблюдений за их сдвижением.
Рабочий репер - репер профильной линии, предназначенный для определения величин сдвижений земной поверхности, положение которого в пространстве определяется относительно опорных реперов профильной линии.
Репер глубинный - геодезический знак, основание которого устанавливается на скальные, полускальные или другие коренные практически несжимаемые грунты.
Репер грунтовый - геодезический знак, основание которого устанавливается ниже глубины сезонного промерзания или перемещения грунта.
Репер стенной - геодезической знак, устанавливаемый на несущих конструкциях зданий и сооружений.
Расслоение горных пород - последовательное отделение от толщи слоев пород и перемещение их в сторону выработанного пространства без нарушения слоистости.
Специальная наблюдательная станция - наблюдательная станция, заложенная в целях детального изучения отдельных вопросов сдвижения горных пород и земной поверхности: по взаимосвязи деформаций сооружения и основания (грунта), по влиянию деформаций подработанной толщи и земной поверхности на фильтрацию из водных объектов в горные выработки и других вопросов.
Сосредоточенные деформации - деформации (горизонтальные и вертикальные) на небольших (до 5 м) интервалах мульды сдвижения, резко превышающие соответствующие деформации на смежных таких жеинтервалах; на участках сосредоточенных деформаций обычно возникают трещины, ступени и уступы. При образовании ступени участок у края трещины, расположенный ближе к точке максимального оседания, оседает больше, чем расположенный дальше от этой точки. При образовании уступа - наоборот.
Смежные выработки - выработки, имеющие общую границу или разделенные целиком такого размера, при котором происходит активизация сдвижения горных пород и земной поверхности.
Сдвижение горных пород - перемещение и деформирование массива горных пород в результате нарушения их естественного равновесия при строительстве подземных сооружений.
Сдвижение земной поверхности - перемещение и деформирование земной поверхности в результате сдвижения массива горных пород при строительстве подземных сооружений.
Типовая наблюдательная станция - наблюдательная станция на земной поверхности, заложенная в целях получения основных параметров сдвижения при строительстве подземных сооружений в типовых горно-геологических условиях. Продолжительность существования станций от одного года (на рядовых) до нескольких десятков лет (на долговременных).
Точность измерений - качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Погрешность измерений - отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
Углы сдвижения - внешние относительно выработанного пространства углы, образованные на вертикальных разрезах по главным сечениям мульды сдвижения при полной подработке горизонтальными линиями и линиями, соединяющими границу выработки с границей зоны опасного влияния на земной поверхности.
Угол максимального оседания (град) - острый угол, образованный на вертикальном разрезе в главном сечении мульды сдвижения горизонтальной линией и линией, соединяющей середину подземного сооружения с точкой максимального оседания при неполной подработке земной поверхности.
Углы полных сдвижений - внутренние относительно выработанного пространства углы, образованные на вертикальных разрезах (по главным сечениям мульды) основанием подземного сооружения и линиями, соединяющими границы выработки с границами плоского дна мульды сдвижения.
Углы разрывов - внешние относительно выработанного пространства углы, образованные на вертикальных разрезах по главным сечениям мульды горизонтальными линиями и линиями, соединяющими границы выработки с ближайшими к границам мульды сдвижения трещинами на земной поверхности.
Управление устойчивостью горных выработок, котлованов и подземных сооружений - сохранение допустимого значения коэффициента запаса устойчивости в течение срока их службы.
Устойчивость - способность горных выработок и подземных сооружений сопротивляться силам, вызывающим нарушение равновесия.
Фильтрационный выпор - нарушение устойчивости подтопленных песчаных откосов, при котором приходит в движение некоторый его объем. Суффозия - вынос мелких минеральных частиц и растворенных веществ водой, фильтрующейся в толще горных пород.
Центрировочное устройство - устройство на опорном знаке для многократной установки геодезических инструментов в одном и том же положении.
Частотные наблюдения - часто повторяемые серии наблюдений на профильных линиях с промежутками во времени не более одного месяца с целью определения отдельных параметров сдвижения.
Щелемер - приспособление для измерения величины развития трещин по трем направлениям.