Zachowanie się próbek skalnych z nieciągłościami w warunkach konwencjonalnego trójosiowego ściskania

• Autorzy: Jarczyk, P.

Warianty tytułu

EN

Behavior of rock samples with discontinuities under conventional triaxial compression conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł dotyczy zagadnień mechaniki skał i mechaniki górotworu. Przedmiotem publikacji jest zachowanie się próbek skalnych naruszonych pojedynczymi nieciągłościami w warunkach trójosiowego ściskania, przy ciśnieniach okólnych sięgających 30 MPa. Zbadany został wpływ ciśnienia okólnego, chropowatości ścianek nieciągłości i orientacji nieciągłości (30 °, 45 ° i 60 °) względem kierunków działania obciążeń zewnętrznych na zachowanie się nieciągłego ośrodka skalnego. Wykazano, że wraz ze wzrostem ciśnienia okólnego liniowo rośnie wytrzymałość próbek, a wyższym wartościom kąta, pod którym nieciągłość zorientowana odpowiada większa wytrzymałość. Stwierdzono również, że chropowatość ścianek nieciągłości powoduje obniżenie sztywności (dla wszystkich orientacji nieciągłości) oraz obniżenie wytrzymałości (dla orientacji 60 ° i 45 °).

EN

This article deals with issues of rock mechanics and strata control. The subject of the publication is the behavior of rock samples affected by single discontinuities under triaxial compression conditions at circular pressures up to 30 MPa. The influence of the circular pressure, the roughness of the walls of discontinuity walls and the orientation of discontinuity (30 °, 45 ° and 60 °) against direction of external loads impact on the behavior of the discontinuous rock medium has been investigated. It has been shown that together with the increase of the pressure the strength of the samples increases linearly and the greater strength responds the higher values of the angle under which the discontinuity is oriented. It has also been found that the roughness of the discontinuity walls results in reduction of stiffness (for all orientation discontinuities) and lowering strength (for 60 ° and 45 ° orientations).

Słowa kluczowe

PL

próbki skalne; współczynnik sztywności; chropowatość ścianek

• Czasopismo: Budownictwo Górnicze i Tunelowe
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 2
• Strony: 6--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys.

Twórcy

autor

Jarczyk, P.

• Politechnika Śląska, Gliwice,

Bibliografia

• 1. Bandis S. C., Lumsden A. C., Barton N.: Fundamentals of rock joint deformation. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 1983, Vol. 20, No 6, pp. 249-268.
• 2. Brown E. T.: Modes of failure in jointed rock masess. [In:] Proceedings of the Second Congress of the ISRM, Beograd 1970, Vol. 2, pp. 293-298.
• 3. Goodman R. E.: The mechanical properties of joints. [In:] Proceedings of the 3rd Congress of the ISRM, Denver 1974, Vol. I, Part A, pp. 127- 140.
• 4. Hoek E.: Shear strength of discontinuities. Practical Rock Engineering. Chap. 4, 2007, www.rocscience.com.
• 5. Hoek E., Diederichs M.: Empirical estimates of rock mass modulus. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 2006, Vol. 42/2, pp. 277-285.
• 6. International Society for Rock Mechanics (ISRM), Commission on Testing Methods: Suggested methods for determining the strength of rock materials in triaxial compression. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts 1983, Vol. 20, No 6, pp. 285-290.
• 7. Kulatilake P. H. S. W., He W., Urn J., Wang H.: A physical model study of jointed rock mass strength under uniaxial compressive loading. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 1997, Vol. 34, No 3-4, p. 165.
• 8. Kwaśniewski M., Wang J.-A.: Struktura geometryczna powierzchni i zachowanie się nieciągłości w skałach przy ścinaniu. Wykład na XXI Zimowej Szkole Mechaniki Górotworu, Zakopane 1998.
• 9. Lane K. S., Heck W. J.: Triaxial testing for strength of rock joints. [In:] Proceedings of the Sixth Symposium on Rock Mechanics, University of Missouri at Rolla (E. M. Spokes and C. R. Christiansen, eds.) Rolla, Missouri 1964, pp. 98-108.
• 10. Nawrot W.: Właściwości mechaniczne utworów skalnych o strukturze blokowo-warstwowej. Praca doktorska. AGH, Kraków 1972.
• 11. Priest S. D.: Discontinuity Analysis for Rock Engineering. Chapman & Hall, London 1993.
• 12. Ramamurthy T., Arora V. K. Strength predictions for jointed rocks in confined and unconfmed States. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts 1994, Vol. 31, No 1, 9-22.
• 13. Raphael J. M., Goodman R. E.: Strength and deformability of highly fractured rock. Proceedings of the ASCE Journal of the Geotechnical Engineering Division 1979, Vol. 105, pp. 1285-1300, GT11.
• 14. Reik G., Zacas M.: Strength and deformation characteristics of jointed media in true triaxial compression. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts 1978, Vol. 15, pp. 295-303.
• 15. Singh M., Singh B.: Laboratory and numerical modelling of a jointed rock mass. In: Proceedings of the 12th International Conference of International Association for Computer Methods and Andvances in Geomechanics (IACMAG), Goa, India, 1-6 October 2008.
• 16. Singh M, Rao K. S., Ramamurthy T.: Strength and deformational behavior of a jointed rock mass. Rock Mechanics and Rock Engineering 2002, Vol. 35, No 1, pp. 45-64.
• 17. Sitharam T. G., Latha G. M.: Prediction of stress - strain behavior of inact and jointed rocks in triaxial compression. Journal of Rock Mechanics and Tunneling Technology 2002, Vol. 8, No 2, pp. 105-125.
• 18. Sridevi J., Sitharam T. G.: Analysis of strength and moduli of jointed rocks. Geotechnical and Geological Engineering 2000, Vol. 18, Nol.pp. 3-21.
• 19. Wang J.: Morphology and Mechanical Behavior of Rock Joints. Rozprawa doktorska. Wydział Górnictwa i Geologii Politechniki Śląskiej, t. 1 i 2, Gliwice 1994.
• 20. West G.: Shape of the failure envelope for a jointed rock specimen. Quarterly Journal of Engineering Geology 1987, Vol. 20, pp. 183-185.
• 21. Zhang L.: Estimating the strength of jointed rock masses. Rock Mechanics and Rock Engineering 2010, Vol. 43, No 4, pp. 391-402.
• 22. Zhang L., Einstein H. M.: Estimating the deformation modulus of rock masses. [In:] (J. Girard at al., eds.), Pacific Rocks 2000: Rock around the Rim (Proceedings of 4th North American Rock Mechanics Symposium, Seattle, Washington), A. A.. Balkema, Rotterdam 2000, pp. 703-708.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).