Kluzné kritérium (geotechnické inženýrství) - Sliding criterion (geotechnical engineering)

The posuvné kritérium (diskontinuita) je nástroj pro snadný odhad pevnost ve smyku vlastnosti a diskontinuita v Skála hmota založená na vizuální a hmatové (tj. hmatové) charakterizaci diskontinuita.[1][2][3][4] Smyková pevnost diskontinuity je důležitá například v tunel, nadace nebo sklon inženýrství, ale také stabilita přírodní svahy je často řízena smykovou pevností podél diskontinuit.

The posuvný úhel je založen na snadnosti, s jakou se blok horninového materiálu může pohybovat po diskontinuitě, a proto je srovnatelný s úhel sklonu jak je stanoveno pomocí test naklonění, ale ve větším měřítku. The posuvné kritérium byl vyvinut pro napětí, která by se vyskytovala na svazích mezi 2 a 25 metry (6,6 a 82,0 ft), tedy v řádu maximálně 0,6 megapascalů (87 psi). The posuvné kritérium je založen na zpětných analýzách nestability svahu a dřívější práci ISRM[5] a Laubscher.[6] The posuvné kritérium je součástí Klasifikace pravděpodobnosti stability svahu (SSPC)[3] systém pro analýzu stability svahu.

Tabulka 1. Charakterizace diskontinuity a faktory.
charakterizacefaktor
Drsnost ve velkém měřítku (Rl)vlnitý1.00
mírně zvlněná0.95
zakřivený0.85
mírně zakřivené0.80
rovný0.75
Drsnost v malém měřítku (Rs)hrubý stupňovitý / nepravidelný0.95
hladký vystoupil0.90
leštěné vystoupil0.85
drsné zvlnění0.80
hladké zvlnění0.75
leštěné zvlnění0.70
hrubý rovinný0.65
hladký rovinný0.60
leštěný planární0.55
Výplňový materiál (Im)cementovaná / cementovaná výplň1.07
bez výplně - pouze barvení povrchu1.00
neměkčivý a stříhaný materiál, např. bez jílu, mastkuHrubý0.95
střední0.90
pokuta0.85
změkčovací a stříhaný materiál, např. jíl, mastekHrubý0.75
střední0.65
pokuta0.55
rýha 0.42
rýhy> nesrovnalosti0.17
tekoucí materiál0.05
Kras (Ka)žádný1.00
kras0.92

Klouzavý úhel

The posuvný úhel se počítá takto:

     

kde posuvný úhel je ve stupních a
Rl = drsnost ve velkém měřítku
Rs = drsnost v malém měřítku
Im = výplňový materiál v diskontinuitě
Ka = kras; přítomnost krasových (řešení) prvků podél diskontinuity

(Hodnoty parametrů jsou uvedeny v tabulce 1 a vysvětleny níže)

Obrázek 1. Ukázkové grafy drsnosti ve velkém měřítku.

Drsnost ve velkém měřítku (Rl)

Drsnost ve velkém měřítku (Rl) je založeno na vizuálním porovnání stopy (o délce asi 1 m) nebo povrchu (o ploše asi 1 x 1 m2 a diskontinuita s ukázkovými grafy na obrázku 1. Výsledkem je popisný termín: zvlněná, mírně zvlněná, zakřivená, mírně zakřivenánebo rovný. Odpovídající faktor pro Rl je uveden v tabulce 1.
The drsnost ve velkém měřítku (Rl) přispívá pouze k tření podél diskontinuity, když jsou stěny na obou stranách diskontinuity lícované, tj podobnosti na obou stěnách nespojitosti se shodují. Pokud diskontinuita není vhodná, je to faktor Rl = 0.75.

Obrázek 2. Ukázkové grafy drsnosti v malém měřítku.

Drsnost v malém měřítku (Rs)

Drsnost v malém měřítku (Rs) je stanovena vizuálně a hmatově (hmatem). První termín hrubý, hladkýnebo leštěné je založen na pocitu povrchu diskontinuita; hrubý bolí, když se prsty pohybují po povrchu nějakou (malou) silou, hladký cítí, že existuje odpor vůči prstům, zatímco leštěné dává pocit podobný povrchu skla.
Druhý termín je stanoven vizuálně. Stopa (o délce asi 0,2 m) nebo povrch (o ploše asi 0,2 x 0,2 m)2 a diskontinuita je porovnán s ukázkovými grafy na obrázku 2; to dává vystoupil, zvlněnýnebo rovinný. Dva termíny vizuální a hmatové dávají kombinovaný termín a odpovídající faktor je uveden v tabulce 1.
Vizuální část drsnost v malém měřítku (Rs) přispívá pouze k tření podél diskontinuity, pokud jsou stěny na obou stranách diskontinuity kování, tj podobnosti na obou stěnách nespojitosti se shodují. Pokud je diskontinuita nevhodná, vizuální část drsnost v malém měřítku (Rs) je třeba brát jako rovinný pro výpočet posuvný úhel, a tedy, drsnost v malém měřítku (Rs) může být pouze hrubý rovný, hladký rovinný nebo leštěný rovinný.

Vyplňte diskontinuitu (Im)

Výplňový materiál v diskontinuitě má často výrazný vliv na smykové vlastnosti. Různé možnosti pro výplňový materiál jsou uvedeny v tabulce 1 a níže následuje krátké vysvětlení pro každou možnost.

Cementovaná diskontinuita nebo cementovaná výplň

A cementovaná diskontinuita nebo a diskontinuita s cementovanou výplní má vyšší pevnost ve smyku než necementovaná diskontinuita, je-li na ni navázána cementová nebo cementovaná výplň oba stěny nespojitosti. Všimněte si, že cement a cementové meze, které jsou silnější než okolní neporušená hornina, přestávají být diskontinuitou mechanickou rovinou slabosti, a proto „posuvný úhel“ nemá žádnou platnost.

Žádná výplň

Žádná výplň popisuje diskontinuitu, která může mít potažené stěny, ale žádnou jinou výplň.

Neměknoucí výplň

Neměkčení materiál výplně je materiál, který se nemění ve smykových charakteristikách pod vlivem vody ani pod vlivem posuvného posunu. Materiál se může zlomit, ale nedojde k žádnému mazacímu účinku. Částice materiálu se mohou valit, ale je to považováno za malý vliv, protože po malých posunech budou částice materiálu obecně stále velmi úhlové. To se dále dělí na Hrubý, střední, a pokuta pro velikost zrn v materiálu výplně nebo velikost zrn nebo minerálů ve stěně diskontinuity. Pro popis by měla být použita větší z nich. Tloušťka výplně může být velmi tenká, někdy ne větší než prachový povlak.

Změkčující výplň

Změkčovací výplňový materiál bude pod vlivem vody nebo posunů dosahovat nižší pevnosti ve smyku a bude působit jako mazací prostředek. To se dále dělí na Hrubý, střední, a pokuta pro velikost zrn v materiálu výplně nebo velikost zrn nebo minerálů ve stěně diskontinuity. Větší z nich by měl být použit pro popis. Tloušťka výplně může být velmi tenká, někdy ne větší než prachový povlak.

Drážka výplň

Drážkovou výplní se rozumí relativně silná a souvislá vrstva výplňového materiálu, sestávající hlavně z jílu, ale může obsahovat úlomky hornin. Jílový materiál zcela nebo částečně obklopuje úlomky hornin v jílu, takže nejsou v kontaktu s oběma stěnami nespojitosti. Dělí se mezi méně tlustý a silnější než amplituda drsnosti stěn diskontinuity. Pokud je tloušťka menší než amplituda drsnosti, bude smyková pevnost ovlivněna materiálem stěny a diskontinuální stěny budou po určitém posunutí v kontaktu. Pokud je výplň tlustší než amplituda, je tření diskontinuity plně řízeno výplní.

Výplň tekutého materiálu

Velmi slabá a nezhutněná výplň v diskontinuitách vytéká z diskontinuit pod vlastní tíhou nebo v důsledku velmi malé spouštěcí síly (jako je tlak vody, vibrace způsobené dopravou nebo výkopem atd.).

Kras (Ka)

Přítomnost roztoku (kras ) funkce podél diskontinuity.

Viz také

Reference

  1. ^ Hack, H.R.G.K .; Cena, D.G. (25. - 29. září 1995). Fujii, T. (ed.). Stanovení tření diskontinuity klasifikací horninového masivu (PDF). Sborník 8. mezinárodní společnost pro mechaniku hornin (ISRM ) kongres. 3. Tokio, Japonsko: Balkema, Rotterdam, Taylor & Francis. str. 23–27. ISBN  978-90-5410-576-3.
  2. ^ Hack, R. (1998) [1. vydání; 2. vydání 1998]. Klasifikace pravděpodobnosti stability svahu (SSPC) (PDF). Publikace ITC 43. Technická univerzita Delft & Twente University - Mezinárodní institut pro letecký průzkum a vědy o Zemi (ITC Enschede ), Holandsko. str. 258. ISBN  978-90-6164-154-4.
  3. ^ A b Hack, R .; Cena, D .; Rengers, N. (2003). "Nový přístup ke stabilitě svahu horniny - klasifikace pravděpodobnosti (SSPC)". Bulletin inženýrské geologie a životního prostředí. 62 (2): 167–184. doi:10.1007 / s10064-002-0155-4.
  4. ^ Cena, D.G. (2008). De Freitas, M.H. (vyd.). Inženýrská geologie: principy a praxe. Springer. str. 450. ISBN  978-3-540-29249-4.
  5. ^ ISRM (2007). Ulusay, R .; Hudson, J.A. (eds.). Modrá kniha - Kompletní metody navržené ISRM pro charakterizaci, testování a monitorování hornin: 1974-2006. Ankara: ISRM & ISRM Turecká národní skupina. str. 628. ISBN  978-975-93675-4-1.
  6. ^ Laubscher, D.H. (1990). "Systém klasifikace geomechaniky pro hodnocení horninového masivu v designu dolu". Journal South African Institute of Mining and Metalurgy. 90 (10): 257–273. ISSN  0038-223X.

Další čtení