STRUKTUR TIPE MASALAH PARAMETER METODE ANALISIS KRITERIA YANG DITERIMA

Tanah Longsor

Keruntuhan kompleks di sepanjang lingkaran atau dekat permukaan keruntuhan melingkar yang melibatkan longsoran pada patahan dan struktur lainnya sebaik keruntuhan pada material utuh

- Adanya patahan daerah.

- Kekuatan geser bahan sepanjang keruntuhan permukaan

- Distribusi air tanah di lereng. terutama dalam menanggapi curah hujan atau terendam dari kaki lereng.

- pemuatan Potensi gempa

Metode kesetimbangan batas yang memungkinkan untuk non-melingkar permukaan kegagalan dapat digunakan untuk memperkirakan perubahan faktor keamanan sebagai akibat dari perubahan profil drainase atau lereng, metode numerik seperti elemen hingga atau analisis elemen diskrit dapat digunakan untuk menyelidiki mekanisme kegagalan dan sejarah perpindahan kemiringan

Nilai absolut dari faktor keamanan memiliki arti sedikit tetapi laju perubahan faktor keamanan dapat digunakan untuk menilai efektivitas tindakan perbaikan. Pemantauan jangka panjang dari permukaan dan bawah permukaan perpindahan di lereng adalah satu-satunya cara praktis untuk mengevaluasi perilaku kemiringan dan efektivitas tindakan perbaikan.

Tanah atau Lereng-lereng kekar batuan yang kuat

Keruntuhan yang Melingkar sepanjang permukaan berbentuk sendok melalui tanah Atau massa kekar batuan yang kuat.

- Tinggi dan sudut permukaan lereng permukaan,

- Kekuatan geser bahan sepanjang keruntuhan permukaan,

- distribusi air Tanah di lereng.

- potensi biaya tambahan atau pembebanan gempa

Dua-dimensi metode kesetimbangan batas yang meliputi pencarian otomatis untuk permukaan kegagalan kritis yang digunakan untuk studi parametrik faktor keamanan. Probabilitas analisis, analisis batas tiga-dimensi keseimbangan atau analisis numerik tegangan kadang-kadang digunakan untuk menyelidiki masalah lereng yang tidak biasa.

Faktor keselamatan> 1.3 untuk "sementara" lereng dengan risiko minimal kerusakan. Faktor keselamatan> 1.5 untuk-permanen-lereng dengan risiko signifikan kerusakan Dimana perpindahan sangat penting.. Analisis nurnerical deformasi lereng mungkin dibalaskan dan faktor keselamatan yang lebih tinggi umumnya akan berlaku dalam kasus ini

Lereng-Lereng Kekar batuan

Planar atau longsoran geser pada satu fitur struktural atau sepanjang garis persimpangan dua fitur struktural

- Ketinggian lereng, sudut dan orientasi.

- Dip dan strike fitur structural

- distribusi air tanah di lereng

- Potensi beban gempa

- Urutan penggalian dan dukungan instalasi

Analisis kesetimbangan batas yang menentukan mode geser dimensi 3 digunakan untuk studi parametrik pada faktor analisis probabilitas keselamatan Keruntuhan, berdasarkan distribusi orientasi struktural dan kekuatan geser. berguna untuk beberapa aplikasi.

Faktor keselamatan> 1,3 untuk "sementara" Lereng dengan risiko minimal kerusakan. Faktor keselamatan> 1,5 untuk "permanen" lereng dengan risiko yang signifikan dari kerusakan. Probabilitas kegagalan 10 sampai 15% mungkin dapat diterima untuk lereng tambang terbuka di mana biaya hingga bersih kurang dari biaya stabilisasi

Lereng kekar batuan yang vertikal

Terjatuhnya kolom dipisahkan dari massa batuan dengan fitur struktural yang sejajar atau hampir sejajar dengan permukaan lereng

- Ketinggian lereng, sudut dan orientasi.

- Dip dan strike fitur struktural,- distribusi air tanah di lereng.- pemuatan Potensi gempa

Analisis batas ekuilibrium dari model blok yang disederhanakan berguna untuk memperkirakan potensi untuk menjatuhkan dan geser. Model elemen diskrit geometri lereng disederhanakan dapat digunakan untuk menjelajahi mekanisme keruntuhan.

Tidak ada kriteria umum diterima untuk menjatuhkan keruntuhan adalah tersedia meskipun potensi untuk menggulingkan biasanya Pemantauan jelas pemindahan kemiringan satu-satunya cara praktis untuk menentukan perilaku lereng dan efektivitas tindakan perbaikan.

Bongkahan lepas pada lereng batuan

Sliding, berguling, jatuh dan memantulnya batuan lepas dan bongkahan pada lereng

- Geometri lereng. - Keberadaan batuan yang lepas.- Koefisien restitusi bahan

membentuk lereng. - Adanya struktur untuk menahan

batuan yang jatuh dan memantul

Perhitungan lintasan batuan yang jatuh atau memantul berdasarkan perubahan kecepatan pada dampak setiap umumnya memadai. Monte Carlo analisis lintasan banyak berdasarkan variasi geometri lereng dan sifat permukaan memberikan informasi yang berguna mengenai distribusi batuan yang jatuh.

Lokasi batuan yang jatuh atau distribusi dari sejumlah besar batuan yang jatuh akan memberikan indikasi besarnya masalah runtuhan potensial dan

keefektifan tindakan perbaikan seperti draped mesh. fences dan parit di kaki lereng.

Tabel 1: Tipe Masalah, parameter kritis, metode analisis dan kriteria penerimaan untuk lereng

STRUKTUR TIPE MASALAH PARAMETER METODE ANALISIS KRITERIA YANG DITERIMA

Bendungan terisi

melingkar atau dekat-melingkar keruntuhan bendungan, terutama selama penarikan cepat. Dasar Keruntuhan pada lapisan yang lemah. Piping dan erosi inti.

- Adanya zona lemah atau permeabel di pondasi.

- Kekuatan geser, daya tahan, gradasi dan penempatan bahan konstruksi bendungan, khususnya filter.

- Efektivitas tirai grout dan sistem drainase.

- Stabilitas lereng waduk.

Analisis Rembesan diharuskan untuk menentukan tekanan air dan distribusi kecepatan melalui bendungan dan abutmen. Batas metode kesetimbangan harus digunakan untuk studi parametrik stabilitas. Metode numerik dapat digunakan untuk menyelidiki respon dinamis bendungan selama gempa bumi.

Faktor keamanan> 1,5 untuk kolam penuh dengan rembesan steady state,> 1.3 untuk akhir konstruksi tanpa beban reservoir dan tekanan landasan undissipated porewater,> 1.2 untuk banjir maksimum kemungkinan dengan rembesan steady state dan> 1,0 untuk kolam penuh dengan rembesan steady state dan maksimal kredibel beban gempa horisontal psuedostatic.

Bendungan gravitasi

Geser keruntuhan antarmuka antara beton dan batu atau batu pondasi. Ketegangan retak pembentukan pada tumit bendungan. Kebocoran melalui pondasi dan penyangga.

- Kehadiran zona lemah atau permeable dalam massa batuan.

- Kekuatan pergeseran antar muka beton dan batuan.

- Kekuatan geser massa batuan.- Efektivitas tirai grout dan

System drainase- Stabilitas lereng waduk.

Studi parametrik menggunakan metode kesetimbangan batas harus digunakan untuk menyelidiki meluncur pada interface antara beton dan batu dan meluncur di atas lapisan lemah dalam pondasi. Sejumlah besar permukaan uji coba keruntuhan diperlukan kecuali non-melingkar analisis keruntuhan dengan deteksi otomatis permukaan keruntuhan kritis tersedia.

Faktor keamanan terhadap kerusakan pondasi harus melebihi 1,5 untuk kondisi normal operasi kolam penuh dengan ketentuan bahwa nilai konservatif kekuatan pergeseran yang digunakan adalah (c '≈ 0). Faktor keamanan > 1,3 untuk kemungkinan banjir maksimum (PMF). Faktor keamanan > 1 untuk pemuatan ekstrim-kredibel gempa maksimum

Bendungan melengkung

Shear keruntuhan dalam pondasi atau abutment.Cracking pelengkung akibat pemukiman diferensialpondasi. Kebocoran melalui pondasi atau abutment

- Kehadiran zona lemah, zona deformasi atau permeabel dalam massa batuan.

- Orientasi, kecenderungan dan geser kekuatan fitur struktural.

- Efektivitas tirai grout dansistem drainase.

- Stabilitas lereng waduk.

batas metode kesetimbangan yang digunakan untuk studi parametrik tiga-dimensi mode meluncur di landasan dan abutment, termasuk pengaruh dari tekanan air dan penguatan. Tiga-dimensi analisis numeric diperlukan untuk menentukan tegangan dan perpindahan dalam lengkungan beton.

Faktor keamanan terhadap kerusakan pondasi >1,5untuk kondisi operasi normal kolam penuh dan >1,3 untuk kemungkinan kondisi banjir maksimum yang disediakan dengan nilai konservatif kekuatan pergeseran yang digunakan('c ≈0). Tegangan dan deformasi pada lengkungan beton harus berada dalam tingkat yang telah diijinkan sebagai mana didefinisikandalam spesifikasibeton.

Pondasi pada lereng batuan

Keruntuhan lereng dihasilkan dari loading pondasi yang berlebihan. Diferensial karena sifat anisotropik deformasi batuan pondasi

- Orientasi, kecenderungan dan kekuatan geser fitur struktural dalam massa batuan yang membentuk pondasi.

- Adanya lapisan miring dengan sifat deformasi secara signifikan berbeda.

- Distribusi air tanah di lereng.

Analisis kesetimbangan batas keruntuhan planar atau baji potensial pada pondasinya atau di lereng yang berdekatan digunakan untuk studi parametrik faktor keamanan. Analisis numerik dapat digunakan untuk menentukan deformasi pondasi, terutama untuk massa batuan anisotropik.

Faktor keamanan terhadap geser dari setiap wedges pondasi potensial atau blok harusmelebihi 1,5 untuk kondisi operasi normal.Diferensiasi perpindahan harus berada dalambatas yang ditentukan oleh insinyur struktural.

Pondasi pada batuan atau tanah lemah

Geser kekuatan tanah atau batuan jointed bahan. Tanah distribusi di tanah atau pondasi batu karang. Pondasi pemuatan kondisi dan potensi gempa.

- Kekuatan pergeseran tanah dan penggabungan dengan material batuan.

- Distribusi air tanah dalam tanah maupun dalam pondasi batuan.

- Kondisi pembebanan pondasi dan potensi gempa

Batas analisis ekuilibrium menggunakan irisan miring dan non-melingkar permukaan keruntuhan digunakan untuk studi parametrik factor keamanan. Analisis numerik mungkin diperlukan untuk menentukan deformasi, terutama untukanisotropik bahan pondasi.

Kapasitas keruntuhan bearing tidak diijinkan untuk kondisi pemuatan normal. Diferensiasi perpindahan harus berada dalam batas yang ditentukan oleh insinyur struktural.

Tabel 2: Tipe Masalah, parameter kritis, metode analisis dan kriteria penerimaan untuk bendungan dan pondasi

STRUKTUR TIPE MASALAH PARAMETER METODE ANALISIS KRITERIA YANG DITERIMA

Terowongan tekan pada proyek hydro-power

Kebocoran yang berlebihan dari bergaris atau beton dilapisiterowongan. Pecah atau tekuk lapisan baja karena batu deformasi atau tekanan eksternal.

- Rasio tekanan hidrolik maksimum terowongan untuk tegangan utama minimum dalam batuan sekitarnya.

- Panjang lapisan baja dan efektifitas dari grouting.

- Tanah tingkatan dalam massa batuan,

Penentuan kedalaman penutup minimum sepanjang rute tekanan terowongan dari peta topografi yang akurat. Stres analisis bagian bersama dan di sumbu terowongan. Perbandingan antara tegangan pokok minimum dan maksimum tekanan hidrolik dinamis untuk menentukan panjang baja lapisan.

Lapisan baja diperlukan dimana tegangan utama minimum di batu kurang dari 1,3 kali statis maksimum untuk operasi tipe hidroelektrik atau 1,15 untuk operasi dengan tekanan dinamis yang sangat rendah. Pengujian tekanan hidrolik dalam lubang bor di ujung dihitung dari lapisan baja sangat penting untuk memeriksa asumsi desain

Terowongan batuan yang lemah

Keruntuhan di mana kekuatan terlampaui oleh tegangan induksi. Pembengkakan, meremas atau penutupan berlebihan jika dukungan tidak memadai

- Kekuatan massa batuan dan fitur struktural individu

- Pembengkakan potensial, khususnya dari batuan sedimen,

- Penggalian metode dan urutan.- Kapasitas dan urutan instalasi

sistem pendukung

Analisis tegangan menggunakan metode numerik untuk menentukan sejauh mana kemungkinan zona keruntuhan dan perpindahan dalam massa batuan. Analisis interaksi batuan pendukung menggunakan closed-form atau metode numerik untuk menentukan kapasitas dan urutan instalasi untuk dukungan dan untuk memperkirakan perpindahan dalam massa batuan,

Kapasitas dukungan yang terpasang harus cukup untuk menstabilkan massa batuan dan membatasi penutupan ke tingkat yang dapat diterima. Terowongan mesin dan struktur internal harus dirancang untuk penutupan terowongan akibat deformasi atau pembengkakan tergantung waktu. Pemantauan deformasi merupakan aspek penting dari kontrol konstruksi.

Terowongan dangkal pada kekar batuan

Gaya gravitasi jatuhan atau pergeseran wedges atau blok didefinisikan oleh perpotongan jenis struktural. Penguraian material permukaan tidak cukup didukung.

- Orientasi, kecenderungan dan kekuatan geser fitur struktural dalam massa batuan.

- Bentuk dan orientasi penggalian,- Kualitas pengeboran dan

peledakan selama penggalian,- Kapasitas dan urutan instalasi- mendukung sistem.

Teknik proyeksi berbentuk bola atau metode analisis yang digunakan untuk penentuan dan visualisasi dari semua wedges potensial dalam massa batuan sekitarnya terowongan. Analisis kesetimbangan batas wedges kritis digunakan untuk studi parametrik pada mode keruntuhan. faktor keselamatan dan persyaratan dukungan.

Faktor keselamatan, termasuk dampak dari penguatan, melebihi 1,5 untuk geser dan 2.0 untuk wedges jatuhan dan blok. Dukungan urutan instalasi kritis dan wedges atau blok harus diidentifikasi dan didukung sebelum mereka sepenuhnya terpapar oleh penggalian. Pemantauan Pemindahan adalah nilai yang kecil

Gua besar pada kekar batuan

Gaya gravitasi jatuhan atau pergeseran wedges atau keruntuhan tarikan dan geseran massa batuan, tergantung pada jarak jenis struktur dan besarnya tekanan in situ.

- Bentuk dan orientasi gua dalam kaitannya dengan orientasi, kecenderungan dan kekuatan geser fitur struktural dalam massa batuan.

- Tekanan In situ pada massa batuan,

- Penggalian dan dukungan urutan dan kualitas pengeboran dan peledakan

Teknik proyeksi berbentuk bola atau metode analisis yang digunakan untuk penentuan dan visualisasi dari semua wedges potensial dalam massa batuan. Menekankan dan pemindahan yang disebabkan oleh setiap tahap penggalian gua ditentukan oleh analisis numerik dan digunakan untuk memperkirakan persyaratan dukungan untuk atap dan dinding gua.

Sebuah desain yang dapat diterima dicapai ketika model numerik menunjukkan bahwa tingkat kegagalan telah dikendalikan oleh dukungan instal, bahwa dukungan tersebut tidak tertekan dan bahwa pemindahan pada massa batuan menstabilkan. Pemantauan perpindahan sangat penting untuk mengkonfirmasi prediksi desain.

Pembuangan limba nuklir bawah tanah

Tegangan dan / atau termal disebabkan spalling dari batuan sekitarnya penggalian mengakibatkan permeabilitas meningkat dan probabilitas yang lebih tinggi dari kebocoran radioaktif.

- Orientasi,kemiringan,permeabilitas dan kekuatan geser fitur struktural dalam massa batuan.

- Tekanan in situ dan termal di batuan sekitar penggalian,

- distribusi air tanah pada massa batuan

Analisis numerik digunakan untuk menghitung tegangan dan perpindahan yang disebabkan oleh penggalian dan oleh beban termal dari tanah limbah tabung pola aliran dan kecepatan, khususnya melalui zona ledakan rusak, celah di segel batu dan poros dihitung dengan menggunakan metode numerik

Sebuah desain yang dapat diterima memerlukan tingkat yang sangat rendah dari gerakan tanah melalui daerah tabung limbah penahanan untuk membatasi transportasi bahan radioaktif. Poros, terowongan dan lubang tabung harus tetap stabil selama kurang lebih 50 tahun untuk memungkinkan pengambilan waste jika perlu.

Tabel 3: Tipe Masalah, parameter kritis, metode analisis dan kriteria penerimaan untuk penggalian bawah tanah dalam ilmu rekayasa sipil

STRUKTUR TIPE MASALAH PARAMETER METODE ANALISIS KRITERIA YANG DITERIMA

Pilar

Penyanggah dapat menyebabkan terjadinya runtuhan atau ledakan batuan

- kekuatan massa batuan membentuk pilar.

- Kehadiran fitur struktural tidak berorientasi baik.

- pilar geometri, khususnya rasio lebar dan tinggi.

- geometri tambang keseluruhan termasuk rasio ekstraksi.

Untuk lapisan deposito horizontal, kekuatan pilar dari hubungan empiris berdasarkan rasio lebar dan tinggi dan stres pada pilar berdasarkan perhitungan luas dibandingkan dengan memberikan faktor keamanan. untuk geometri pertambangan lebih kompleks, analisis numerik termasuk kerusakan pilar progresif mungkin diperlukan

Faktor keselamatan untuk layout pilar sederhana dalam perlapisan deposito horizontal boleh melebihi 1,6 untuk "permanen" pilar.Dalam kasus di mana keruntuhan progresif layout pilar kompleks dimodelkan, kerusakan pilar individu dapat ditoleransi asalkan tidak memulai keruntuhan "domino" pilar yang berdekatan.

Crown pilars

Penggalian permukaan yang rasio kedalaman pilar ke stope rentang tidak memadai. Peledakan batuan atau penurunan bertahan dari pilar akibat tekanan internal

- kekuatan massa batuan membentuk pilar.

- kedalaman pelapukan dan kehadiran tajam mencelupkan fitur struktural dalam kasus pilar mahkota permukaan.

- Tegangan in situ dan geometri internal puncak pilar

klasifikasi massa batuan dan analisis kesetimbangan batas dapat memberikan petunjuk yang berguna mengenai dimensi pilar permukaan untuk massa batuan yang berbeda. analisis numerik, termasuk studi elemen diskrit, dapat memberikan tingkat perkiraan tekanan dan indikasi zona potensi runtuhan.

Permukaan puncak pilar kedalaman rasio rentang harus cukup besar untuk memastikan probabilitas yang sangat rendah dari keruntuhan. Internal puncak pilar mungkin memerlukan dukungan yang luas untuk menjamin stabilitas selama pertambangan Stopes yang berdekatan. Perencanaan yang cermat dari urutan pertambangan mungkin diperlukan untuk menghindari tingkat stres yang tinggi dan masalah rockburst.

Cut and fill stope

Jatuh secara struktural didefinisikan akibat dari blok yang tertekan dari punggung lombong dan bidang yang bergerak pada sesar. Tekanan menyebabkan kerusakan dan peledakan batuan di lingkungan bertekanan tinggi.

- orientasi, kecenderungan dan kekuatan geser secara struktural dalam massa batuan.

- Tekanan in situ pada massa batuan.- bentuk dan berorientasi lombong.- kualitas, penempatan dan pengisian

drainase.

analisis numerik dari tegangan dan perpindahan untuk setiap tahap penggalian akan memberikan beberapa indikasi masalah potensial. beberapa model numerik yang lebih canggih akan memungkinkan masuknya dukungan yang diberikan oleh pengisan atau penguatan batu dengan cara kabel grouted.

Ketidakstabilan lokal harus dikendalikan oleh instalasi rockbolts atau kabel grouted untuk meningkatkan keselamatan dan meminimalkan pengenceran. Stabilitas keseluruhan dikendalikan oleh geometri dan urutan penggalian Stopes dan kualitas dan urutan mengisi. Kondisi pertambangan diterima dicapai ketika semua bijih pulih dengan aman.

Non Entry stope

Pelemahan bijih akibat batuan jatuhan dari belakang stope dan dinding. batu meledak atau kegagalan disebabkan oleh tekanan tinggi di antara pilar Stopes

- kualitas dan kekuatan batu.- in situ dan tekanan diinduksi dalam

batuan sekitarnya.- kualitas pengeboran dan peledakan

di penggalian lombong.

Beberapa aturan empiris, berdasarkan klasifikasi massa batuan, yang tersedia untuk memperkirakan dimensi stope aman. Analisis numerik tata letak stopeq dan urutan pertambangan, menggunakan tiga-dimensi analisis untuk bentuk badan bijih yang kompleks, akan memberikan indikasi potensi masalah dan perkiraan persyaratan dukungan.

Sebuah desain jenis ini dapat dianggap diterima ketika aman dan biaya rendah pemulihan sebagian besar badan bijih yang telah dicapai. Terbanan karang di shaft dan haulages yang merupakan bahaya keamanan tidak dapat diterima dan dukungan pola mungkin diperlukan. Dalam lingkungan stres yang tinggi, destressing lokal dapat digunakan untuk mengurangi rockbursting.

Drawpoints and orepasses

Kerusakan massa batuan akibat abrasi dan keausan drawpoints yang kurang didukung atau terdapat celah pada bijih. dalam kasus yang ekstrim ini dapat mengakibatkan hilangnya Stopes di celah bijih.

- kualitas dan kekuatan batu.- in situ dan tekanan yang

disebabkan stres dan perubahan dalam batuan sekitarnya .

- seleksi dan urutan instalasi yang mendukung

Kesetimbangan batas atau analisis numerik tidak terlalu berguna karena proses keausan dan abrasi yang tidak termasuk dalam model ini. Desain empiris berdasarkan pengalaman sebelumnya atau trial and error metode yang umumnya digunakan.

Bentuk pembukaan harus dipertahankan ¬ utama untuk kehidupan desain drawpoint atau repass °. Kehilangan kontrol dapat mengakibatkan dilusi serius bijih atau ditinggalkan penggalian. Kenakan penguatan fleksibel tahan seperti kabel grouted, dipasang selama penggalian pembukaan, mungkin bisa berhasil dalam mengendalikan ketidakstabilan.

Tabel 4: Tipe Masalah, parameter kritis, metode analisis dan kriteria penerimaan untuk penambangan batuan bawah tanah