Способ определения характеристик сопротивления сдвигу скальных пород по трещинам Советский патент 1982 года по МПК E02D1/02 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ Изобретение относится к строительству и предназначено для определения прочностных свойств горных пород. . Известен способ определения хара ктеристик сопротивления сдвигу поро по трещинам посредством испытания на сдвиг; целиков породы или прибетонированных к скале штампов при различных по величине нормальных к поверхности трещин или контакта бе тон - скала нагрузках 1. Недостатком этого способа является большая трудоемкость работ изза необходимости проведения большого объема испытаний. Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определения характеристик сопротивления сдвигу скальных пород по трещинам, включающий отбор образцов породы, измерение угла наклона сторон, выступов шереховатости натурной трещины и сдвиг образцов породы при различных по величине нормальных напряжениях с последующим определением сопротивления сдви гу 2 . Недостатком этого способа является большая погрешность определе ПО АРАКТЕРИСТИК СКАЛЬНЫХ ПОРОД АМ ния характеристик сопротивления сдвигу, достигающая 30-50%. Такая погрешность вызвана неточностью учета физико-механических свойств пород, особенностей рельефа поверхности трещины, а также допущением, что зависимость сопротивления сдвигу от нормальных напряжений является линейной. Целью изобретения является повышение точности определения характеристик сопротивления сдвигу пород. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения характеристик сопротивления сдвигу скальных пород по трещинам, включающим отбор образцов породы, измерение угла наклона сторон, выступов шереховатости натурной трещины и сдвиг образцов породы при различных по величине нормальных напряжениях с последующим определением сопротивления сдвигу, при отборе образцов породы определяют положение плоскости натурной трещины и образцов с последующим распределением последних по углам наклона сторон выступов шераховатости трещин, а перед сдвигом образцы породы поворачивают вокруг оси, пер

пендикулярной к плоскости действия нормальной и сдвигающей сил на угол при котором наклоны сторон выступов шереховатости трещин образца и DjepexoaaTocTH исследуемой трещины совпадают с заданной обеспеченностью, после чего сдвигают их по трещине при различных нормальных напряжениях.

Способ реализуют следующим образом. .

На исследуемой площадке по данным полевых измерений строят профиль .протяженной треЩинн, при этом фиксируют как макроШереховатость, так и шереховатость более высоких порядков. По этому профилю вычерчивают суммарную кривую распределения углов наклона выступов макро- и более высоких порядков щереховатости. Из зоны трещин отбирают образцы, включающие характерные участки поверхности трещин. Затем определяют положение плоскости натурной трещины и образца, например, относительно горизонта, измеряют углы наклона сторон выступов шерез4оватости и вычерчивают кривую, распределения. Выбирают оёразды с шереховатостью, соответствующей кривой распределения углов наклона сторон выступов с за данной обеспеченностью, и опреде-; ляют характеристики сопротивления сдвигу по трещинам путем их сдвига при различных нормальных напряжениях, сопоставляют полученные кривы распределения углов наклона сторон вы.ступов шереховатости трещины. Образцы, у которых кривые распределения углов наклона сторон выступов шереховатости трещин не соответствуют кривой распределения углов для исследования трещины, поворачивают в сдвиговом приборе так, чтобы наклон поверхности трещины образца располагался пол заданным углом по отношению к действующей сдвигающей нагрузке. Затем осуществляют сдвиги этих образцов при различных нормальных нагрузках, по результатам этих испытаний устанавливают зависимости 6 и определяют характеристики сопротивления пород сдвигу по трещинам. Такая последовательность процессов позволяет повысить точность измерений и определений характеристик сопротивления сдвигу горных пород.

Форглула изобретения

. Способ определения характеристи сопротивления сдвигу скальных поро по трещинам, включающий отбор образцов породы, измерение угла .наклона сторон, выступов шереховатости натурной трещины и сдвиг образцов породы при различных по величине нормальных напряжениях с последующим определением сопротивления сдвигу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, при отборе обрацов породы определяют положение плоскости натурной трещины и образцов с последующим распределением последних по углам наклона строн выступов шереховатости трещин, а перед сдвигом образцы породы поворачивают вокруг оси, перпендикулярной к плоскости действия нормальной и сдвигающей сил на угол, при котором Наклоны сторон выступов шереховатости трещин образца и шереховатости исследуемой трещины совпадают с заданной обеспеченностью, после чего сдвигают их по трещине при различных нормальных напряжениях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

1.Мюллер Л. Инженерная геология, механика скальных пород, Н., Мир, 1971, с. 34. .

2.Авторское свидетельство СССР

D 1/02, 1971

№ 420905, кл. Е 02 (прототип).