8.1.2. Оползни бортов карьеров, вызыванные
напорными водами
Многие крупные оползни на карьерах вызваны силовым воздей-
ствием подземных вод: на каждый единичный объем горной породы
влияют сила гидростатического взвешивания, направленная верти-
кально вверх (см. раздел 1.3) , и гидродинамические силы, направ-
ленные вдоль линий тока фильтрационного потока и имеющие рав-
нодействующую Ф = )) / (см. раздел 1.5, формулу (1.71)).
Рассмотрим наклонный борт карьера, на котором располагаются
внутренние отвалы (рис. 8.1). В основании борта под толщей аргил-
литов лежит напорный пласт известняков с напором на кровлю Н
Под влиянием перепада напоров через аргиллиты идет восходящая
фильтрация воды, приводящая к уменьшению эффективных напря-
жений на скелет глинистых пород. Учитывая, что сила гидродинами-
ческого давления направлена по нормали к пласту, причем /Г= (Н, —
Н ) /т, эффективное нормальное напряжение по площадке АА не-
трудно определить по формуле
Н, —Н, в
ОА ”_'УО(т_у)с‘:Ба_уО(т_у)...т...’ 
(8.1)
где у, — объемный вес пород с учетом взвешивания
‚ 
(см. раздел 1.3). 
|
Отсюда видно, что при больших напорах гидродинамические
силы Ф, выражаемые формулой
Н —Н,
Ф=у°(т -›) т› 
(8.2)
могут существенно снижать эффективные напряжения на скелет
глинистых пород, вплоть до нулевых или отрицательных значений,
что приводит к резкому уменьшению сил трения и интенсивному
набуханию пород. В результате падает сопротивление массива сдви-
говым деформациям и происходит оползень борта и внутренних от-
валов, поверхность скольжения которого в нижней части обычно
приурочена к контакту аргиллитов с водоносным пластом.
Уже из этого примера видно, что решающее влияние на устой-
чивость откоса оказывает соотношение проницаемостей отдельных
слоев, определяющее и направление гидродинамических сил, и их
величину (градиент фильтрации) . Отсюда следует, что для правиль-
ного прогноза устойчивости и разработки защитных мероприятий
необходимо имёть ясное представление о профильной структуре
фильтрационного потока в прибортовом массиве. В простейших слу-
чаях для этого можно использовать аналитические зависимости, а в
454