Сдвига прочность разрыва в почве или горной массы может оказывать сильное влияние на механическое поведение почвы или горной массы. [1] [2] [3] [4] [5] [6] Прочность на сдвиг неоднородности часто значительно ниже, чем прочность на сдвиг блоков неповрежденного материала между неоднородностями, и поэтому влияет, например, на строительство туннелей , фундаментов или откосов , а также устойчивость естественных склонов. Многие склоны, естественные и искусственные, разрушаются из-за низкой прочности на сдвиг неоднородностей в почве или массиве горных пород на склоне. На характеристики деформации грунта или горного массива также влияет прочность разрывов на сдвиг. Например, модуль деформации уменьшается, и деформация становится пластической (т. Е. Необратимой деформацией при уменьшении напряжения), а не упругой (т. Е. Обратимой деформацией). Это может вызвать, например, большую осадку фундамента, которая также является постоянной, даже если нагрузка носит временный характер. Кроме того, прочность неоднородностей на сдвиг влияет на распределение напряжений в грунте или горном массиве. [7]
Прочность на сдвиг
Прочность на сдвиг вдоль разрыва в почве или горной массы в геотехники определяется сохранением разрыва, шероховатость поверхностей разрыва, [8] [9] [10] [11] [12] наполнительный материал в разрыве, [13] наличие и давление газов и флюидов (например, воды, нефти), а также возможное растворение (например, карст ) и цементация вдоль неоднородности. Кроме того, прочность на сдвиг зависит от того, перемещалась ли несплошность ранее в геологической истории (т.е. являются ли неровности на противоположных стенках фитинга неоднородности или нет , или они были срезаны).
Определение прочности на сдвиг
Только для простых моделей разрывов прочность на сдвиг может быть рассчитана аналитически. [8] Для реальных разрывов не существует аналитического метода расчета. Испытания в различных масштабах в лаборатории или в полевых условиях или эмпирические расчеты, основанные на характеристике неоднородности [12] [14] [15] , используются для определения прочности на сдвиг.
Испытания на разрывную прочность на сдвиг
- Испытание на прямой сдвиг или испытание на сдвиг (по Голдеру) [4] [5] [11]
- Испытание на сквозной сдвиг [14]
- Испытание на наклон (геотехническая инженерия)
- Трехосный тест
Эмпирические расчеты, основанные на характеристике
- Критерий сдвига Бартона-Бандиса [12]
- Критерий скольжения [15]
Рекомендации
- ^ Hoek, E .; Брей, Дж. (1974). Проектирование скальных склонов . Лондон: Горно-металлургический институт. С. 358 . ISBN 978-0-419-16010-6.
- ^ Hoek, E .; Браун, ET (1990). Подземные раскопки в скале . Лондон: Горно-металлургический институт; Spon Press, Тейлор и Фрэнсис . п. 536. ISBN. 978-0-419-16030-4.
- ^ Хак Р. (1998). Классификация вероятностей устойчивости откосов (SSPC) (PDF) . Публикация ITC 43 (2-е изд.). Технический университет Делфта и Университет Твенте - Международный институт аэрокосмической съемки и наук о Земле ( ITC Enschede ), Нидерланды. п. 258. ISBN 90-6164-154-3.
- ^ а б ISRM (2007). Ulusay, R .; Хадсон, Дж. А. (ред.). Синяя книга - Полный набор методов, предлагаемых ISRM для определения характеристик, испытаний и мониторинга горных пород: 1974-2006 гг . Анкара: ISRM & ISRM Turkish National Group. п. 628. ISBN 978-975-93675-4-1.
- ^ а б Прайс, Д.Г. (2009). Де Фрейтас, MH (ред.). Инженерная геология: принципы и практика . Springer . п. 450. ISBN 978-3-540-29249-4.
- ^ Хенчер, SR; Ли, SG; Картер, Т. Г.; Ричардс, Л.Р. (2011). «Соединения листов: характеристика, прочность на сдвиг и разработка» . Механика горных пород и горная инженерия . 44 (1): 1-22. Bibcode : 2011RMRE ... 44 .... 1H . DOI : 10.1007 / s00603-010-0100-у .
- ^ Газиев, Э .; Эрлихман С. (4–6 октября 1971 г.). Напряжения и деформации в анизотропных основаниях . Разрушение горных пород: материалы Международного симпозиума по механике горных пород ISRM . Нанси, Франция: Высшая национальная школа прикладной геологии и изыскания в миниатюре: Высшая национальная школа металлургии и горнодобывающей промышленности, Рубрехт, Нанси. С. 11–1.
- ^ а б Паттон, ФО (25 сентября - 1 октября 1966 г.). Роча, М. (ред.). Множественные режимы разрушения горных пород при сдвиге . Proc. 1-й Конгресс Международного общества механиков горных пород ( ISRM ). 1 . Лиссабон, Португалия: Национальная лаборатория гражданской обороны , Лиссабон, Португалия. С. 509–513. ПР 19662608М .
- ^ Ренгерс, Н. (1970). Влияние шероховатости поверхности на фрикционные свойства плоскостей горных пород . Материалы 2-го Международного конгресса по механике горных пород , ISRM , Белград. 1 . ISRM . С. 229–234.
- ^ Fecker, E .; Ренгерс, Н. (1971). Измерение крупномасштабной шероховатости плоскостей горных пород с помощью профилографа и геологического компаса . Труды симпозиума по разрушению горных пород, Нанси, Франция. С. 1–18.
- ^ а б Хенчер, SR; Ричардс, Л. Р. (1989). «Лабораторные испытания разрывов горных пород прямым сдвигом». Наземная инженерия . 22 (2): 24–31.
- ^ а б в Barton, NR; Bandis, SC (4–6 июня 1990 г.). Barton, N .; Стефанссон, О. (ред.). Обзор прогностических возможностей модели JRC-JCS в инженерной практике . Rock Joints: Региональная конференция Международного общества механиков горных пород ISRM . Лоэн, Норвегия: Балкема, Роттердам, Тейлор и Фрэнсис . С. 603–610. ISBN 978-90-6191-109-8.
- ^ Phien-wej, N .; Shrestha, UB; Рантуччи, Г. (1990). Barton, NR; Стефанссон, О. (ред.). Влияние толщины заполнения на сдвиговое поведение трещин горных пород . Рок-суставы. Балкема ( Тейлор и Фрэнсис ), Роттердам. С. 289–294. ISBN 978-90-6191-109-8.
- ^ а б Алиреза Багер Шемирани; и др.,. (2018). Симуляция дискретных элементов испытания на сдвиг при продавливании для исследования влияния ограничивающего давления на поведение трещин в бетоне при сдвиге . Компьютеры и бетон . 21 (2). С. 189–197. DOI : 10.12989 / cac.2018.21.2.189 .CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
- ^ а б Взломать, HRGK; Price, DG (25–29 сентября 1995 г.). Fujii, T. (ред.). Определение трения разрывов по классификации горных пород (PDF) . Труды 8-го конгресса Международного общества механиков горных пород ( ISRM ). 3 . Токио, Япония: Балкема, Роттердам, Тейлор и Фрэнсис . С. 23–27. ISBN 978-90-5410-576-3.