Файл: Газиев Э.Г. Механика скальных пород в строительстве.pdf

Действительно, при весьма небольших величинах нор­ мальных напряжений на контакте в поведении таких блоков под сдвигающей нагрузкой могут наблюдаться аномалии, что может привести к значительным ошибкам в определении сдвиговых характеристик.

При наличии слабого заполнителя в виде дресвы или глинистого материала в промежутках между имею­ щимися жесткими контактами неровностей (бугорков) трещины нельзя исходить из среднеарифметической ве­

щие усилия полностью концентрируются на жестких контактах. После срыва неровностей (бугорков) и на­ чавшегося скольжения влияние характеристик мягкого заполнителя становится более ощутимым и сопротив­ ляемость сдвигу по контакту в значительной степени начинает определяться внутренним углом трения запол­ нителя. Конечно, к каждой конкретной трещине необхо­

заполнителя. При значительной протяженности трещины обычно после небольшого относительного смещения ее бортов образуются новые жесткие контакты, и сопроти­ вление сдвигу резко возрастает.

Во втором, подлежащем рассмотрению, случае иногда справедливо принятие так называемой «пессимисти­ ческой гипотезы о нулевом сцеплении» [31], и характе­ ристика прочности определяется лишь величиной оста­ точной прочности То, что графически может быть пред­

го сдвига». Для осуществления этого испытания созда­ но много различных установок. Так, во ВНИИГ

89

им. Б. Е. Веденеева в Ленинграде создан большой сдыіговой стенд, который позволяет производить испытания скальных образцов диаметром порядка 80—100 см [6].

Однако, даже несмотря на столь значительные раз­ меры образцов, получаемые результаты не являются до­ статочно характерными для скального массива. В связи с этим основным методом испытания следует признать метод полевых исследований.

проходку которых следует осуществлять без примене­ ния взрывчатки. В центре этих штолен оставляют столбы из подлежащей изучению породы, которые затем отре­ зают от кровли, получая, таким образом, скальные це­ лики, освобожденные от контакта с окружающей поро­ дой по бокам и сверху и сохраняющие контакт лишь по основанию. При выполнении операций по «освобожде­ нию» целика от окружающей породы необходимо стре­

всей площади контакта его одевают в железобетонную

некоторым углом к поверхности сдвига для ликвидации момента сдвигающей силы относительно центра тяжести сечения плоскости сдвига (рис. 18).

Как показывают исследования, рассматриваемая схе­ ма испытания целика (штампа) не всегда позволяет оп­ ределить прочность скального материала на сдвиг, давая обычно существенно искаженные и заниженные резуль­ таты. Вероятно, указанная схема загружения может быть успешно использована лишь при определении прочности на сдвиг по ослабленному контакту или прослою в осно­ вании штампа.

Испытания проводят для целиков, не содержащих выдержанной трещины, и для целиков, содержащих ис­ следуемую трещину или прослойку. С увеличением раз^

30

грузку прикладывали ступенями с выдерживанием на каждой ступени более 2 ч до полной стабилизации де­ формаций. Общая продолжительность испытания сос­ тавила примерно 30 ч [6].

В 1964—1966 гг. при исследовании скального основа­ ния под бетонную плотину Красноярской ГЭС был осуществлен сдвиг двух целиков [32]. Эти целики раз­ мером 8X12X7 м были тщательно вырублены в наибо­ лее слабых трещиноватых гранитах вблизи низовой гра­

лась плоскими домкратами, упиравшимися в низовую

ной глинистым материалом трещине в основании ароч­ ной плотины Вуглан по Франции было осуществлено испытание в подземной выработке скального целика раз­

групп плоских домкратов Фрессине. Для ликвидации тре­ ния между домкратами, создававшими нормальную нагрузку, и железобетонной рубашкой целика были ис­ пользованы две неопреновые пластинки, чередующиеся с тефлоновыми пленками. Испытание проводилось при трех последовательных нормальных нагрузках 10, 20 и 30 кгс/см2. Скорость сдвига была ограничена величиной 0,04 мм/ч [31].

В заключение следует отметить, что при использова­ нии для определения прочности на сдвиг распространен­ ного испытания по схеме прямого сдвига разрушение породы в зоне сдвига начинается, как правило, у верхо­ вой грани целика или штампа, где концентрация сжима­ ющих напряжений, необходимых для осуществления

32