Способ определения сопротивления сдвигу по трещинам скальных пород

(19) (11),3(51) О 01 Н 3 08 е,вш ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный ордена, Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е.Веденеева(56) 1, Роза С,А, и др. Исследование механических свойств скальных оснований гидротехнических сооружений М.,1 Энергия, 1967, с.320.2. Могилевская С.Е. Повышение надежности определения параметров сопротивляемости сдвигу по трещинам. в скальных породах. - Материалы конференции и совещаний по гидротехнике фОценка и обеспечение надежности гидротехнических сооружений., М., Энергоиздат, 1982, с.140-145 (прото-. тип)(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СДВИГУ ПО ТРЕЩИНАМ СКАЛЬНЫХПОРОД, заключающийся в том, что вмассиве скальной породы измеряют углы наклона выступов в трещинах и ихвысоту, из массива вырезают образецс естественной трещиной, разделяющей его на две части, измеряют углынаклона и высоту выступов в трещинеобразца, сдвигают части образцавдоль трещины при различных нормальных напряжениях и определяют предельную сопротивляемость сдвигу, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности, измеряют мощностьзаполнителя в массиве, определяюткоэффициент заполнения трещин как Еотношение мощности .заполнителя к высоте выступов и послойно наносят заполнитель в трещину образца до равенотве коэФфициентов велолнктеля трещин в образце и массиве.Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть использовано при определении механическихсвойств скальных пород, например, вовремя строительства гидротехническихсооружений. 5Известен способ определения сопротивления сдвигу по трещинам, заключающийся в том, что целик скальной породы в натурных условиях сдвигают по трещине (1) . 10Недостатками. данного способа являются высокая дороговизна и низкаяинформативность, так как испытанияпроводятся на единичных участках ине могут учесть изменение сопротивления сдвигу трещин в массиве.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигае"мому результату является способ определения сопротивления сдвигу потрещинам скальных пород, эаключаю 20щийся в том, что в массиве испытуемой скальной породы измеряют углынаклона выступов в трещинах и их высоту, иэ массина вырезают образецс естественной трещиной, разделяющейего на две части, измеряют углы наклона и высоту выступон в трещине образца, сднигают части образца вдольтрещины при различных нормальных нап.ряжениях и определяют предельнуюсопротивляемость сдвигу (2),Недостатком известного способаянляется низкая точность, так каксдвиг частей образца по трещинам 35происходит н условиях, не соответствующих реальным из" за того, что имеются различия мощности заполнителяв трещинах Образца и массива, чтоприводит к резкому изменению коэффициента трения в трещине и сопротивления сдвигу,Целью изобретения является повышение точности.Для достижения указанной цели 45согласно способу определения сопротивления сдвигу по трещинам скальных пород, заключающемуся в том, чтон массиве скальной породы измеряютуглы наклона выступов в трещинах иих высоту, из массива вырезают образец с естественной трещиной, разделяющей его на две части, измеряютуглы наклона и высоту выступов втрещине образца, сдвигают части образца вдоль трещины при различныхнормальных напряжениях и определяютпредельную сопротивляемость сдвигу,измеряют. мощность заполнителя в массиве, определяют коэффициент заполнения трещин как отношение мощностизаполнителя к высоте выступов и послойнО наносят заполнитель в трещинуобразца до равенства коэффициентовзаполнения тресин в образце и масси-,ве.65 Способ осуществляют следующимобразом,В массиве на Различных участкахтрещины производят измерения неровностей (рельефа) поверхности, Дляэтого в сечении, перпендикулярномплоскости трещины, воспроизводятпрофиль ее поверхности путем измерений расстояния от фиксированной впространстве линии (базисной) до поверхности трещины.По профилограмме измеряют углыосмдс наклона выступов (углы,. образованные участками профильной и баэисНОЙ ЛИНИЙ) И ВЫСотУ И МаС ВЫСТУПОВ(максимаЛьное расстояние по перпендикуляру между базисной линией ивершиной выступа) . Углы 1 мас измеряютв направлении, противоположном направлению сдвигающего усилия.Проводят статическую обработкувыборок Кмас и Ь масизмеренных наразличных площадках поверхности изучаемой трещины, определяют средниез начени Ямас и Мцсср и стРОЯт кРивыераспределения с мас и имасВ массиве на различных участкахтрещины измеряют мощность (толщину)с)мас заполнителя,Если трещина заполнена полностью,мощность заполнителя определяетсякак кратчайшее расстояние междустенками трещины. Если трещина заполнена частично, мощность определяют как толщину слоя (кратчайшее расстояние от его подошвы до кровлислоя), По выборке эначений 3 мс, опредеЛЯЮт СРЕДНЕЕ ЗНаЧЕНИЕ МОЩНОСтйдфаСср.По полученным значениям мощностизаполнителя и высоты выступов определяют коэффициент заполнения трещинд массрн массиве.масмассИэ массива вырезают образец сестественной трещиной, разделяющейего на две части, В сечении, перпендикулярном поверхности трещины образца, измеряют параметры неровностей поверхности: высотуЬоьр высту-пон и углы Исаа наклона.Эти измерения выполняют аналогично измерениям рельефа псверхноститрещин в массиве,Для испытания используют образцы,удовлетворяющие следующим условиям:кривая распределенияЫоь идентичнакривой распределенияс(ма и ощ с= ссмас .срВ массиве из трещины. отбирают пробу типичного заполнителя (суглинка,глины) нарушенного или естественного (с сохранением природной структуры) сложения. Доводят плотность ивлажность пробы заполнителя до плотности и нлажности природного заполнителя трещины в массиве, Для этого10 б 2558 Составитель Г. Рот ницкийРедактор И.Николайчук Техред М,Костик Корректор М.Демчик Заказ 10208/43 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная, 4 рессионный прибор и создают нормальные напряжениябоз и влажность, соответствующие природным или заданным.Сопоставляют измеренные высоты мас и"обр выступов на поверхности трещины в массиве и в образце, а затем предварительно уплотненный заполнитель послойно наносят в трещину до достижения такой толщины заполнителя, которая обеспечивает равенство коэффициентов заполнения трещин в образце и массиве ( "Ъ. масПри перенесении заполнителя сле- . дует также моделировать тип распределения заполнителя по трещинам в массиве путем его послойного наращивания параллельно стенке трещины,либо покрывая всю поверхность трещины или только впадины,После этого образцы устанавливают в компрессионно-сдвиговое устройство и сдвигают одну его часть отно 5 сительно другой в заданном направлении при различных нормальных напряжениях, При этом определяют предельную сопротивляемость сдвигу ркоторая является предельной и для10 всех трещин в массиве с подобнымипараметрами,Изобретение позволяет повыситьточность определения сопротивлениясдвигу по трещинам скальных пород15 за счет соблюдения подобия параметров трещин в массиве и в испытуемомобразце.