Study of the influence of the slope angle of the working ledge of quartz sands on the coefficient of its stability
DOI:
https://doi.org/10.33271/crpnmu/76.051Keywords:
slope stability coefficient, quarry, quartz sand, working ledge, sliding surface, shear wedge, method of graphical constructions, limit equilibriumAbstract
Purpose. The purpose of the research presented in this scientific publication is to establish the regularity of the influence of the slope angle of the working ledge of quartz sands on the coefficient of its stability in the conditions of the Sykhivske field. The methods. A comprehensive methodological approach was applied, consisting of an analysis of past research results on determining the parameters of stability of slopes, the use of comparative analysis of our data, and a graphical analytical method for establishing the relationship between the stability coefficient of the ledge and the angle of its slope. Findings. It has been established that the nature of the change in the graphical dependencies of the stability coefficient of the ledge on the slope angle is the same for both the Rocscience Slide analysis methods and the normative method of graphical constructions (according to G.L. Fisenko). The obtained dependencies are described with a high degree of reliability by a 2nd-order polynomial. It has been proved that the normative minimum value of the stability coefficient of the working ledge, depending on the analysis method, is achieved at different slope angles. The numerical values of the stability coefficient calculated by the method of graphical constructions are higher than those of the Slide analysis method. In particular, the values of the stability coefficients are higher by 6...11% compared to their values obtained by the Bishop and Spencer methods and by 9...14% compared to the Janbu values when the slope angle is changed from 25°to 50°. The originality. The graphical dependences of the change in the stability coefficient of the working ledge of the quartz sands of the Sykhivske deposit on the angle of its slope were obtained using the normative method of graphical constructions and methods of limit equilibrium in Rocscience Slide. Practical implementation. The differences in the numerical values of the slope stability coefficient calculated by the method of graphical constructions with the values obtained by the Bishop, Janbu, and Spencer analysis methods in Slide software were determined. The limits of the existing errors depending on the slope angle of the ledge are indicated.References
1. Begalinov, A., Khomiakov, V., Serdaliyev, Y., Iskakov, Y. & Zhanbolatov, A. (2020) Formulation of methods reducing landslide phenomena and the collapse of career slopes during open-pit mining. E3S Web of Conferences (Vol. 168). EDP Sciences. RMGET 2020, 1–10. http://dx.doi.org/10.1051/e3sconf/202016800006
2. Дзьоба, М.В., Міщенко, А.А., & Фролов О.О. (2023). Проблема забезпечення стійкості укосів уступів і бортів кар'єрів. Тези Всеукраїнської науково-практичної онлайн-конференції аспірантів, молодих учених та студентів, присвяченої Дню науки , Житомирська політехніка, 154–155.
3. Романенко, А. О. (2019). Виділення факторів та їх параметрів для проведення оцінки стійкості бортів Глеюватського кар'єру. Науково-виробничий збірник КрНУ «Сучасні ресурсоенергозберігаючі технології гірничого виробництва», 1/2019(23), 28–38.
4. Черкез, Є.А., Мелконян, Д.В., & Скальський,В.І. (2019). Вплив просторової мінливості властивостей ґрунтів на стійкість схилу. Вісник Одеського національного університету. Географічні та геологічні науки, 24 (2 (35)), 115–129. https://doi.org/10.18524/2303-9914.2019.2(35).183735
5. Фролов, О. О., & Дзьоба, М. В. (2023). Встановлення стійкості уступу кварцових пісків на кар'єрі Сихівського родовища. Технічна інженерія , 2(92), 258–267. https://doi.org/10.26642/ten-2023-2(92)-258-267 .
6. Dzoba, M.V., Lytvynchuk, I.D., & Frolov, O. O. (2023). Study of the stability of the working bench of quartz sands. 6nd International Scientific and Technical Internet Conference "Innovative development of re-source-saving technologies and sustainable use of natural resources", Petroșani, Romania: UNIVERSITAS Publishing, 151–154.
7. Ковров, О.С. (2013). Оцінка впливу гідрогеологічних характеристик ґрунтів на стійкість природних схилів для прогнозу зсувів. Екологічна безпека , 1/2013 (15), 72–76.
8. Jiang, S.H., Li, D.Q., Cao, Z.J., Zhou, C.B. & Phoon, K.K. (2015). Efficient system reliability analysis of slope stability in spatially variable soils using Monte Carlo simulation. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering , 141(2), 1–13. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0001227
9. Ягольник, А.М.,& Марченко, В.І. (2016). Оцінювання стійкості зсувонебезпечних схилів при зміні властивостей ґрунтів. Збірник наукових праць ПолтНТУ. Серія: Галузеве машинобудування, будівництво , 1(46), 164–173. http://reposit.pntu.edu.ua/handle/PoltNTU/2084
10. Albataineh, N. (2006). Slope stability analysis using 2D and 3D methods . The University of Akron, United States.
11. https://www.rocscience.com/help/slide2/tutorials/tutorials-overview/quick-start-tutorial
12. Тютькін, О.Л., Дубінчик, О.І., & Кільдєєв, В.Р. (2023). Критичний огляд методів розрахунку стійкості укосів і схилів. Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика , 23, 79–87. https://doi.org/10.15802/bttrp2023/281155
13. Дзьоба, М.В., Чміленко, Д.Д., & Фролов, О.О. (2023). Встановлення ступеню стійкості уступу кварцових пісків. Тези Всеукраїнської науково-практичної конференції «Сучасні проблеми гірництва та будівництва» , Житомирська політехніка, 22–24.
Downloads
Published
Issue
Section
License
All articles are published under the Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication.
Authors are permitted and encouraged to deposit the final published version of their article, or the Author's Accepted Manuscript (AAM), in institutional or subject-specific open-access repositories (including the university's own institutional repository, CORE, Zenodo, or Figshare), ensuring maximum visibility, accessibility, and impact of the publication.
