Как анализировать борта карьера

Угол откоса уступа — крутизна одной отработанной поверхности, от её подошвы до бровки. Это угол, который даёт экскаватор или взрыв, и его чаще всего измеряют в поле.

Угол откоса с бермой измеряется от подошвы одного откоса до подошвы откоса выше. Поскольку он включает берму, он всегда положе угла откоса уступа. Именно он описывает повторяющийся элемент борта.

Генеральный угол борта идёт от подошвы самого нижнего уступа к бровке самого верхнего одной прямой. Это тот угол, который ограничивает геотехническое исследование, потому что он управляет устойчивостью борта в целом, а не отдельной поверхности. Его увеличение сокращает вскрышу; ошибка в нём — та самая форма разрушения, которая имеет значение.

Все три берутся из одного источника — снятой поверхности. По DEM уклон вычисляется поячеечно как наибольший градиент в этой точке, что даёт непрерывную карту уклонов: она полезна, чтобы увидеть, где борт круче, чем должен быть, но это поячеечная величина, а не угол борта.

Углы борта — геометрические, и им нужны линии подошвы и бровки. Взять разрез перпендикулярно борту и измерить на нём от подошвы до бровки — прямой метод, и к нему же сводится проектная проверка.

Различие важно, потому что отвечают они на разные вопросы. Растр уклонов говорит, куда смотреть. Разрез через подошву и бровку говорит, каков угол в этом месте на самом деле.

Растительность и техника. Если анализ идёт по модели поверхности, а не по обнажённой земле, ряд деревьев вдоль бровки поднимает её отметку и выполаживает каждый угол, измеренный сквозь него. Почистить поверхность заранее — не косметика, это меняет ответ.

Разрешение сетки. Грубая DEM сглаживает перелом у подошвы и бровки, поэтому измеренный угол откоса выходит положе действительного. Чем круче откос, тем сильнее эффект.

Один разрез — не весь борт. Угол, измеренный на одном пикете, описывает этот пикет. Борта изгибаются, поверхности неровные, и разрез, вскрывающий проблему, редко оказывается первым проведённым: проверку нужно повторять вдоль борта.

Проект против факта. Угол в проекте и угол в натуре расходятся, как только начинается отработка. Полезно сравнивать их между собой, а не рассматривать порознь.

Геометрическая проверка подтверждает, соответствует ли борт проекту: укладывается ли генеральный угол в предел, достаточна ли берма для проезда техники, полный последний уступ или неполный, выдерживается ли угол откоса вдоль борта.

Она не говорит, устойчив ли борт. Устойчивость зависит от массива, систем трещин, подземных вод и повреждений от взрыва — ничего из этого в поверхности нет. Расчёт устойчивости откосов — отдельная геотехническая дисциплина, и борт, прошедший все геометрические проверки, может быть неустойчив по причинам, которых геометрия не показывает.

Принимать геометрическую проверку за результат по устойчивости — самая тяжёлая по последствиям ошибка во всей этой области. Проверка говорит, что борт построен так, как спроектирован; был ли верен сам проект — другой вопрос, и он к геотехническому инженеру.