Cơ Học Đá Phần 5 ppsx

152. C¬ häc ®¸ Hình 2.14. Hoa hồng khe nứt. Tuỳ theo góc phương vị ñường phương và số lượng khe nứt ñã ño ñược, một hệ thống khe nứt nào ñó sẽ ñược biểu diễn trên ñồ thị bằng 1 ñiểm. Các hệ thống khe nứt khác nhau sẽ thể hiện bằng các ñiểm khác nhau. Nối các ñiểm này lại với nhau sẽ ñược một ñường gấp khúc, ñó chính là hoa hồng khe nứt (hình 2.14). Nhìn vào ñồ thị này, không biết ñược góc dốc và hướng ñổ của các mặt khe nứt.  ðồ thị vòng tròn. F.P.Xavarenxki (1939) ñã dùng ñồ thị vòng tròn ñể biểu diễn tính chất nứt nẻ của khối ñá. Trên vòng tròn bất kỳ, vẽ các tia bán kính cách nhau 10 o một. Lấy tia thẳng ñứng coi là hướng Bắc – Nam (phía Bắc ở bên trên). Số chỉ của các tia này (theo chiều kim ñồng hồ) tương ứng với góc phương vị hướng dốc của khe nứt. Chia bán kính vòng tròn làm 9 khoảng bằng nhau, vẽ ñường tròn ñồng tâm qua các ñiểm chia. Số chỉ của các vòng tròn ñồng tâm (từ 0 – 90 o ) sẽ tương ứng với góc dốc của mặt khe nứt. Căn cứ vào góc phương vị hướng dốc và góc dốc của các khe nứt ñã ño ñược, mỗi khe nứt sẽ ñựơc biểu diễn bằng 1 ñiểm là giao ñiểm của bán kính ứng với góc phương vị hướng dốc và ñường tròn ñồng tâm ứng với góc dốc (hình 2.15). Hình 2.15. ðồ thị C¬ häc ®¸. 153 vòng tròn F.P.Xavarenxki, biểu thị 3 hệ thống khe nứt có các góc phương vị hướng dốc và góc dốc khác nhau. 1. 200 và 75 o ; 2. 115 và 82 o ; 325 và 43 o . Nhìn vào ñồ thị vòng tròn khe nứt, người ta dễ dàng hình dung ñược vị trí của khe nứt trong không gian (theo các chỉ số trên ñồ thị), hệ thống khe nứt (theo sự tập trung của các ñiểm biểu diễn), các loại khe nứt khác nhau như khe nứt kiến tạo, phong hoá, kín, hở, có hay không có chất lấp ñầy (theo các ký hiệu quy ước hay màu sắc của chúng trên ñồ thị).  ðồ thị các ñường ñẳng trị: ðể vẽ ñược các ñường ñẳng trị, người ta có thể dùng ñồ thị vòng tròn của K. Wulff hay của Walter – Schmidt. 156. C¬ häc ®¸ Trên cơ sở các ñiểm ñã ñược biểu diễn trên ñồ thị vòng tròn, bằng phép chiếu lập thể với quy ước dùng bán cầu trên hay dưới trong các phép chiếu bảo toàn góc của Wulff hay bảo toàn diện tích của Walter – Schmidt, người ta tiến hành thống kê, chỉnh lý chúng. Lấy ô thống kê có kích thước bằng 1% (theo B.Sander) hay bằng 1‰ (theo Schmidt) diện tích của ñồ thị. Trong mỗi ô ñó phải xác ñịnh ñược mật ñộ của khe nứt (là số ñiểm biểu diễn có trong một ñơn vị diện tích) hay mật ñộ tương ñối của khe nứt (là tỷ số giữa số ñiểm biểu diễn có trong ô và toàn bộ tổng số ñiểm biểu diễn ñã có trên ñồ thị). Nối các ô có cùng mật ñộ hay mật ñộ tương ñối với nhau sẽ ñược ñường ñẳng trị về mật ñộ của khe nứt. Các ñường ñẳng trị có thể ñược ký hiệu khác nhau ñể phân biệt giữa chúng. Nhìn trên ñồ thị sẽ thấy ñược một cách tổng quát tình trạng nứt nẻ của khối ñá cũng như các yếu tố khác của khe nứt. Tuy nhiên, phương pháp này ñòi hỏi phải làm công phu, phức tạp hơn rất nhiều so với phương pháp ñồ thị vòng tròn của Xavarenxki. Khi nghiên cứu tính chất nứt nẻ của ñá ở nền ñập Malpasset (Pháp), J.Bernaix ñã vẽ biểu ñồ có các ñường ñẳng trị ñể thể hiện tính chất nứt nẻ của nền ñá như trên hình 2.16. Hình 2.16. ðồ thị biểu diễn sự nứt nẻ của ñá ở ñập Malpasset.  Biểu ñồ vòng tròn lớn. Việc xây dựng biểu ñồ này dựa trên nguyên tắc của phép chiếu lập thể mặt hình cầu lên mặt phẳng. Giả sử có một mặt khe nứt có góc dốc β và góc phương vị hướng dốc α d . Mặt phẳng này ñược xác ñịnh trong không gian và giao tuyến của nó với mặt cầu sẽ là một ñường tròn và ñược gọi là vòng tròn lớn. Cơ học đá. 157 Chiu ủng trũn ny lờn mt phng xớch ủo ca hỡnh cu theo nguyờn tc bo ton gúc (gi nguyờn gúc trong khi chiu) hay bo ton din tớch (gi nguyờn din tớch trong khi chiu) s ủc mt cung trũn, biu th v trớ khe nt trong khụng gian. ủõy cn lu ý l khi chiu, phi quy c chn na cu trờn hay na cu di. Tu tng cỏch chn m khi biu din, s ủc cỏc cung trũn cú hng ngc nhau. Biu ủ vũng trũn ln s ủc trỡnh by chi tit hn trong chng 4. T ủng hoỏ cụng ngh ủo v, biu din khe nt. Ngy nay vic ủo v, biu din tớnh nt n ca khi ủỏ ủó ủc ủn gin ủi rt nhiu nh nhng phng tin k thut hin ủi: chp nh s mt ủỏ nt n, mi mt ủỏ chp ớt nht hai kiu t hai gúc ủ khỏc nhau. Nhp thụng tin vo chng trỡnh tớnh cho vic x lý nh lp th ủ xỏc ủnh th nm ca cỏc khe nt, thng kờ cỏc h khe nt v t ủng biu din cỏc h khe nt lờn mn hỡnh mỏy tớnh hoc in ra giy. Cụng ngh hin ủi ny cho phộp ủỏnh giỏ nhanh chúng, chớnh xỏc tớnh cht nt n ca khi ủỏ. Mt khỏc, cụng ngh ny giỳp ngi ta ủỏnh giỏ ủc mc ủ nt n ca ủỏ nhng vựng khụng th ủo ủc bng th cụng nh cỏc b vỏch dng ủng, vũm hm cao 2.2.3. TNH CHT C HC i vi khi ủỏ, ngi ta thng nghiờn cu ủ bn, tớnh cht bin dng v tớnh cht lu bin ca nú. 2.2.3.1. bn bn nộn Ngi ta thng dựng phng phỏp bn nộn ủ xỏc ủnh ủ bn nộn mt trc ca khi ủỏ: tỏc dng lờn khi ủỏ qua cỏc bn nộn cú kớch thc khỏc nhau nhng lc vi giỏ tr tng dn ti khi phỏ hu khi ủỏ. Tu theo kớch thc ca bn nộn m lc tỏc dng cú th t 0,5 MN (50T) ủn 12 MN (phi hp 4 kớch 3 MN). Cng theo nguyờn tc trờn, ngi ta xỏc ủnh ủ bn nộn 3 trc ca khi ủỏ ti hin trng (phng phỏp in situ) theo cỏch lm ca cỏc k s Thu S B.Gilg v E.Dietlicher nh sau: Ti khi ủỏ ủnh ủo, ngi ta to ra mt tr ủỏ (kớch thc ủc chn tu theo kh nng tỏc dng lc ca cỏc kớch phng). Bc xung quanh tr ủỏ mt khung thộp. Gia khung v tr ủỏ cú ủt cỏc kớch phng (ủc ch to t cỏc tp thộp mng hn li vi nhau theo chu vi thnh mt chic bỏnh trũn cú mt l nh tõm. T l ny cú th ni vi gión k l khoan ủ ủo bin dng ca ủỏ di vựng chu ti). Cỏc kớch ny s to ra ỏp lc ngang. p lc thng ủng ủc to ra nh cỏc kớch phng hay kớch thu lc (hỡnh 2.17). Tng dn ỏp lc ca kớch ủn khi mu b phỏ hu. Núi chung, ủ bn nộn ca khi ủỏ thng rt thp, ph thuc nhiu vo mc ủ phong hoỏ, tớnh cht nt n, hng tỏc dng ca lc Vi cỏc ủỏ cng, giũn, ủ bn nộn Khối Kích phẳng Khung thép đá Kích phẳng 158. C¬ häc ®¸ của khối ñá thường chỉ ñạt khoảng 5 – 30MPa, trong khi ñó ở mẫu ñá có thể là 50 – 200MPa.  ðộ bền cắt (trượt). ðộ bền cắt của khối ñá có ý nghĩa rất quan trọng trong thực tế và rất hay ñược xác ñịnh ñể nghiên cứu khả năng chịu tải và ñộ ổn ñịnh của ñá. Trong khối ñá nguyên trạng, ñộ bền cắt có tính dị hướng rất rõ so với ñộ bền nén. Thường là theo các hướng song song với mặt phân lớp hay các khe nứt lớn thì ñộ bền cắt có giá trị thấp nhất. Nếu trên mặt phân lớp có chứa các chất có tính bôi trơn như sét, sericit, mica… và nhất là nước thì ñộ bền cắt lại càng giảm mạnh. ðể xác ñịnh ñộ bền cắt của khối ñá, người ta có thể dùng nhiều phương pháp khác nhau. Khi thí nghiệm với một kính thuỷ lực thì việc bố trí ñặt kích có thể thấy như trên hình 2.18 nếu lực tác dụng của kích theo phương thẳng ñứng hay trên hình 2.19 thì lực tác dụng của kích theo phương nghiêng ñể triệt tiêu mômen uốn có thể sinh ra. 1 – Khối ñá 0,7x0,7x 0,3m 2,12 – Bê tông 3,5 – ðồng hồ ño biến dạng 4 – Chuẩn ño 6 – Khung thép 7 – Kích thủy lực 8,9 – Nêm 15 o và 10 o 10,11 – Tấm ñệm Hình 2.19. Xác ñịnh ñộ bền cắt bằng kích ñặt nghiêng. Sau thí nghiệm, tuỳ theo góc cắt α của khối ñá khi bị phá huỷ và diện tích mặt phá huỷ (trong trường hợp ñặt kích thẳng ñứng) hay tuỳ theo quan hệ xác ñịnh ñược giữa ứng suất cắt τ và chuyển vị khi cắt ño ñược (trường hợp ñặt kích nằm nghiêng) mà người ta sẽ xác ñịnh ñược các ñặc trưng của ñộ bền cắt của khối ñá. Hình 2.17. Thí nghi ệ m nén 3 tr ụ c in situ. K Ýc h K h è i ® ¸ M Æ t tr − î t G ã c t r − î t α Hình 2.17. Thí nghiệm nén 3 trục in situ. Hình 2.18. Xác ñịnh ñộ bền cắt bằng kích ñặt thẳng ñứng Cơ học đá. 159 Hỡnh 2.20. Xỏc ủnh ủ bn ct ca khi ủỏ. Khi thớ nghim vi 2 kớch thu lc thỡ vic b trớ cỏc kớch v thit b ủo cú th thy nh trờn hỡnh 2.20. S ủ thớ nghim ny cng ủc gi l phng phỏp thớ nghim B o Nha do M.Rocha (1969) ủ ra: thớ nghim ủc tin hnh trờn khi ủỏ cú kớch thc 0,7 x 0,7 x 0,3m vn lin khi vi phn ủỏ di ủỏy v trong khi ủỏ vn cũn gi li nhng phn ủỏ ủó b phong hoỏ, cỏc khe nt, cỏc mt phõn lp ủc trng cho ton khi ủỏ nguyờn trng. Khi ủỏ thớ nghim cng ủc bao quanh bng mt khung thộp ủ to nờn s phõn b ủu ỏp lc trờn ton b khi ủỏ. Ti trng thng ủng v nm ngang ủt lờn khi ủỏ bng cỏc kớch thu lc. Riờng ti trng ngang thng ủt nghiờng theo mt hng qua tõm khi ủỏ ủ trit tiờu mụmen un (lt) ca lc ủy ngang. Khi thớ nghim, ủu tiờn tỏc dng lc thng ủng trc. Sau khi mu n ủnh, tỏc dng lc ngang vi giỏ tr tng dn. Ti cỏc ủim ủo ủó b trớ sn cỏc dng c ủo, ngi ta xỏc ủnh s chuyn v ca khi ủỏ. Theo kt qu thớ nghim, v cỏc ủng biu din quan h gia ng sut ct v ng sut phỏp , gia ng sut ct v chuyn v U h ca khi ủỏ, s tỡm ủc cỏc ủc trng sc chng ct ca khi ủỏ. Bng 0 1 3 2 U h n h U c 4 5 p r n b) a) 160. C¬ häc ®¸ ñồ thị τ và U h , người ta sẽ xác ñịnh ñược ñộ bền ñỉnh (cực ñại) và ñộ bền dư của khối ñá, nứt nẻ (hình 2.21a) và bằng ñồ thị τ và σ, người ta sẽ xác ñịnh cường ñộ liên kết và góc ma sát trong ứng với ñộ bền ñỉnh cũng như góc ma sát trong dư (hình 2.21b) Các nước khác cũng dựa trên nguyên tắc của phương pháp Bồ ðào Nha ñể thí nghiệm xác ñịnh ñộ bền cắt của khối ñá nhưng kích thước khối ñá ñể thí nghiệm thì không như nhau: Ấn ðộ, Pháp thí nghiệm trên các khối ñá có kích thước giống như ở Bồ ðào Nha, nghĩa là 0,7 x 0,7 x 0,3m. Nhật thường làm với kích thước nhỏ hơn một chút 0,6 x 0,6 x 0,3m. Mỹ lại thường thí nghiệm với kích thước nhỏ hơn là 0,38 x 0,38 x 0,2m. Hội Cơ học ñá Quốc tế thì khuyên là nên thí nghiệm trên các khối ñá có kích thước 0,7 x 0,7 x 0,35m. Người ta ñã thấy là kích thước khối ñá thí nghiệm càng lớn thì ñộ tin cậy của kết quả thí nghiệm càng tăng. Ở Liên Xô khi xây dựng nhà máy thuỷ ñiện Bratxk, người ta ñã thí nghiệm trên khối ñá 7 x 7 x 6m hay ở nhà máy thuỷ ñiện Kraxnojarxk là 8 x 12 x 7m với tải trọng thẳng ñứng là 70 MN và tải trọng ngang tới 110MN. Cũng bằng phương pháp trên, người ta cũng thí nghiệm ñược cho khối ñá ở trạng thái no nước – nhưng việc thực nghiệm sẽ phức tạp hơn nhiều. Theo M.F.Bollo thì góc ma sát trong của ñá thay ñổi từ 12 – 17 o tới 22 o và có khi tới 45 o . Do trong ñá có khe nứt, các thành khe nứt không phẳng nên sức chống cắt của ñá sẽ phải tính toán phức tạp hơn. ðiều này sẽ ñược nói tỷ mỉ hơn ở chương 4.  ðộ bền kéo và ñộ bền uốn ðối với khối ñá, người ta cũng có thể xác ñịnh ñộ bền kéo và ñộ bền uốn nhưng thường là rất khó khăn trong khi thực hiện và do thực tế, các loại ñộ bền này cũng ñược sử dụng không nhiều trong tính toán nên việc xác ñịnh các loại ñộ bền này trên các khối ñá ít ñược ñể ý tới.  Quan hệ giữa ñộ bền của khối ñá nguyên trạng và của mẫu ñá. Nhiều nhà nghiên cứu ñã cố gắng tìm ra sự liên hệ giữa các chỉ tiêu tính chất của mẫu ñá và khối ñá nguyên trạng. Những mối tương quan này chỉ là gần ñúng nhưng cũng có thể sử dụng ñể tính toán trong trường hợp không thể xác ñịnh ñược một loại ñộ bền nào ñó. - V.ð.Xlexarev ñã dùng các công thức ñể biểu thị quan hệ giữa các ñộ bền nén và kéo của khối ñá và mẫu ñá, sử dụng trong tính toán áp lực ñá cho các công trình ngầm: σ nnt = (0,3 ÷ 0,35) σ nm (2.11) σ knt = k yc . σ km (2.12) Hình 2.21. Các thông số ñộ bền cắt của khối ñá. a – 1: ñộ bền ñỉnh 2: ñộ bền dư 3: ñộ bền dư c ủa ñá nứt nẻ không giãn nở b – 4: góc ma sát trong và cư ờng ñộ lực liên k ết ứng với ñộ bền ñỉnh 5: góc ma sát dư. C¬ häc ®¸. 161 trong ñó: σ nnt và σ nm là ñộ bền nén của khối ñá nguyên trạng và của mẫu ñá. σ knt và σ km là ñộ bền kéo của khối ñá nguyên trạng và của mẫu ñá. k yc là hệ số làm yếu cấu trúc, ñặc trưng cho mức ñộ làm giảm ñộ bền của ñá nguyên trạng so với ñá mẫu. Hệ số này bằng tỷ số giữa cường ñộ lực liên kết trong khối ñá và cường ñộ lực liên kết trong mẫu ñá. k yc = 0 khi mật ñộ khe nứt rất dày, khối ñá hoàn toàn nứt nẻ. k yc = 0,01 – 0,1 khi khối ñá có các khe nứt thô, kín. k yc = 0,1 – 0,2 khi trong ñá có các vi khe nứt. - D.E.Coates và M.Gyenge dựa trên cơ sở của thuyết bền Griffith và ñặc trưng phân bố ứng suất dưới bàn nén ñã ñưa ra công thức biểu thị quan hệ giữa ñộ bền nén của khối ñá nguyên trạng và mẫu ñá: nm n nnt B k σσ = (2.13) trong ñó: k và n là các hệ số kinh nghiệm; B là chiều rộng bàn nén. - K.Terzaghi ñã nghiên cứu quan hệ giữa cường ñộ lực liên kết trong khối ñá liên tục (tạm coi như trong mẫu ñá) và cường ñộ lực liên kết trong khối ñá nguyên trạng nứt nẻ, chúng có thể biểu diễn thành công thức: A A cc l mnt = (2.14) trong ñó: c nt và c m là cường ñộ lực liên kết của ñá nguyên trạng và của mẫu ñá; A l là diện tích phần ñá liên tục (của các cầu ñá) trong toàn bộ diện tích mặt ñá ñịnh xét A. - G.L.Fixenko cũng nghiên cứu quan hệ trên và thể hiện thành công thức có dạng phức tạp hơn: Khi khối ñá bị phân cắt bởi các khe nứt hầu như vuông góc với nhau, thì: l H lna1 c c m nt + = (2.15) Khi khối ñá bị phân cắt bởi những khe nứt nghiêng, chéo nhau, thì: l H lna1 'cc 'cc m nt + − += (2.16) trong ñó: a là hệ số, phụ thuộc vào ñộ bền và ñặc trưng nứt nẻ của ñá; 162. C¬ häc ®¸ Với ñá sét – cát không chặt, ít nứt nẻ, bị phong hoá mạnh thì a = 0,5; Với ñá sét – cát chặt, các khe nứt vuông góc với nhau thì a = 2; Với ñá bị kaolin hoá mạnh, ñá cát – sét chặt có các khe nứt xiên chéo thì a = 2 – 3; Với ñá cứng vừa, phân lớp và có các khe nứt vuông góc thì a = 3 – 5; Với ñá chắc, các khe nứt vuông góc với nhau thì a = 6; Với ñá phun trào bền chắc, có các khe nứt xiên chéo thì a = 10. l H là tỷ số giữa chiều cao của khối ñá nguyên trạng và kích thước trung bình của các tảng nứt nẻ do các khe nứt tạo thành;c’ là cường ñộ lực liên kết giữa các tảng ñá riêng biệt. - Hệ số tính ñổi cũng ñược sử dụng ñể xác ñịnh ñộ bền của khối ñá nguyên trạng bằng cách sử dụng một hệ số tính ñổi ñã kể ñến ảnh hưởng của rất nhiều các yếu tố góp phần làm giảm ñộ bền của khối ñá nguyên trạng so với ñộ bền của mẫu ñá. ðộ bền của khối ñá ñược biểu thị qua ñộ bền của mẫu ñá dưới dạng: R nt = k. R m (2.17) trong ñó: R nt và R m là một loại ñộ bền nào ñó của khối ñá nguyên trạng và của mẫu ñá; k là hệ số tính ñổi, có thể ñược tính theo công thức: k =k yc . k gn . k hñ . k tg . k cn . k n. (2.18) Ở ñây, k yc là hệ số làm yếu cấu trúc, ý nghĩa của nó giống như trong công thức (2.12) hay xác ñịnh theo công thức của Fixenko (1965): l b lnk1 1 k yc + = (2.19) trong ñó:k là hệ số, lấy bằng 0,7 khi tính áp lực ñá cho các ñường lò cơ bản và chuẩn bị ở mỏ hầm lò; b là kích thước ñặc trưng của công trình ngầm như chiều rộng ñường lò… l là khoảng cách trung bình giữa các khe nứt. C¬ häc ®¸. 163 k gn là hệ số kể ñến ảnh hưởng của góc nghiêng hay góc cắm của các lớp ñá hay khe nứt. Theo Bazinxki và Ivanov (1987) thì khi góc nghiêng của khe nứt càng lớn thì càng làm tăng sự ổn ñịnh của khối ñá và làm giảm áp lực ñá; nên k gn có thể tính theo công thức: k gn = exp [ α p/ (400 σ n .k yc )] (2.20) trong ñó: α là góc nghiêng hay góc cắm của khe nứt p = γ H với γ là trọng lượng thể tích của khối ñá và H là chiều sâu ñặt công trình ngầm, p tính bằng MPa; σ n là ñộ bền nén một trục của ñá; k hñ là hệ số kể ñến hướng ñào của công trình ngầm. Theo Reyxki và Komixarov (1987) thì có thể tính k hñ theo công thức kinh nghiệm: k hñ = 0,6 + σ n /500 (2.21) khi ñào theo ñường phương (dọc vỉa) k hñ = 1 khi ñào vuông góc với ñường phương (xuyên vỉa). k tg là hệ số kể ñến ảnh hưởng của thời gian ñến khả năng chịu tải của khối ñá. Hệ số này có thể tính theo công thức: )texp()k1(kk 1tg α−−−= ∞∞ (2.22) trong ñó: ∞ k là hệ số phụ thuộc vào ñộ bền lâu dài, lấy trong khoảng 0,6 – 0,9; α 1 là hệ số thực nghiệm, biểu thị tốc ñộ giảm bền theo thời gian, lấy bằng 0,01 ngñ -–1 ; t là thời gian, tính bằng ngày ñêm (ngñ); k cn là hệ số kể ñến ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ thi công như khoan nổ mìn hay bằng máy, biện pháp gia cố, chống giữ… Khi ñào công trình ngầm bằng phương pháp khoan nổ mìn, hệ số k cn ñược tính theo công thức: k cn = 1 – exp [–p/ ( σ n k yc )] (2.23) còn khi ñào bằng máy thì k cn = 1. k n là hệ số kể ñến ảnh hưởng của nước. Ngoài các yếu tố kể trên, người ta cũng có thể kể ñến các yếu tố khác và thể hiện dưới dạng các bảng tra. Càng kể ñến nhiều yếu tố ảnh hưởng thì hệ số tính ñổi càng chính xác. 2.2.2.3. Tính chất biến dạng Dưới tác dụng của ngoại lực, khối ñá cũng bị biến dạng, nhưng do các khe nứt, các phá huỷ bên trong khối ñá nên các ñặc trưng của tính chất biến dạng của khối ñá [...]... liờn quan v i cỏc ch tiờu khỏc Z.T.Bieniawski (1989) ủó ủa ra cụng th c: RQD 2 E k = 0 ,5 100 E m Hớng phân lớp 0.8 1.2 1.6 2mm (2.44) hay cụng th c c a Honisch Hỡnh 2. 25 Nghiờn c u s bi n d ng c a ủỏ (1993): theo cỏc h ng khỏc nhau Ek= 0,07 RQD+0,05n+ 55 Em ng ủ t: Bi n d ng ủn h i ng li n: T ng bi n d ng (2. 45) trong ủú: Ek l mụủun bi n d ng c a kh i ủỏ; Em l mụủun ủn h i c a m u ủỏ; n l ủ b n... Ju.M.Liberman (1 958 ) ủó nờu ra cụng th c ủ tớnh bi n d ng cu i cựng: = A( )m (2 .51 ) E0 2 v = + E E0 0 trong ủú: l bi n d ng tng ủ i cu i cựng; (2 .52 ) l ng su t nộn m t tr c; E0 l mụủun ủn h i t c th i ban ủ u; A, m, , l nh ng h s , xỏc ủ nh g n ủỳng b ng th c nghi m nh trong b ng 2.9 B ng 2.9 ỏ phi n sột y u ỏ phi n sột ch c 1 ,5 1,3 600 800 200 300 A 1 15 m 1,2 1,3 Cơ học đá.177... trng cho ủ ch c c a ủỏ; t l th i gian tỏc d ng c a t i tr ng V i ủa s cỏc lo i ủỏ, cỏc tỏc gi trờn cng th y l = (0,70,8)0 (2.48) 174 .Cơ học đá I.V.Baklasov (19 75) ủó ủa ra cỏc s li u v t s gi a 0 v ỏ vụi: 1,36 Cỏt k t: 1 ,55 ỏ phi n sột: 2 nh sau: ỏ marn: 1,61 Sột: 1, 35 Mu i m : 1,43 Nhi u khi, ng i ta khụng so sỏnh gi a 0 v i m ch so sỏnh 0 v i m t giỏ tr no ủú sau m t kho ng th i gian tỏc d ng... h s gi m ủ b n trong kho ng th i gian tng ng, thớ d v i 1 m u ủỏ cỏt k t sau 48h tỏc d ng c a t i tr ng, ủ b n ch cũn b ng 86/ 155 = 0 ,55 ủ b n t c th i Tng t nh ủ b n, mụủun ủn h i c a ủỏ cng gi m v ng i ta cng th y l giỏ tr c a mụủun ủn h i lõu di E cng ch b ng (0,66 - 0, 95) E0 (v i E0 l mụủun ủn h i t c th i) Xỏc ủ nh cỏc ủ c trng c a tớnh ch t lu bi n b ng th c nghi m Khi thớ nghi m t bi n m t tr... nộn bn 1- kớch, 2- ủ m, 3- kh p c u, 4- c t, 5- chu n ủo, c1- c7: ủ ng h ủo 1 2 soB (2.38) k l h s , ph thu c vo d ng c a bn nộn Theo E.Absi (1970), khi dựng bn nộn hỡnh ch nh t thỡ h s k thay ủ i theo t s kớch th c B/A c a bn nộn nh trong b ng 2.8 B ng 2.8 B/A 1 1,2 1,6 1,8 2 3 4 5 k 0,87 0,94 1,07 1,13 1,18 1,40 1 ,55 1,68 P l l c tỏc d ng lờn bn nộn Cơ học đá.167 l h s Poisson Trong tr ng h p khụng... u ủỏ cựng m t lỳc, l c l n nh t lờn m u cú th t i 55 kN Ng i ta cng thớ nghi m t bi n tr ng thỏi nộn 3 tr c v i cỏc thi t b ph c t p hn nhi u so v i khi nộn m t tr c T cỏc k t qu thớ nghi m, ng i ta s v ủ c cỏc ủ ng cong t bi n v qua ủú s xỏc ủ nh ủ c cỏc h s th c nghi m c a cỏc cụng th c kinh nghi m ủó ủ ra 176 .Cơ học đá ó t r t lõu, L.Bolzmann (18 75) ủó th y l bi n d ng t ng c ng t i b t k th i ủi... trong c h , ngha l: = 1 + 2 + + n = 1 + 2 = = n (2 .57 ) Sau khi ủó l p ủ c mụ hỡnh, ph i vi t ủ c phng trỡnh tr ng thỏi c a mụ hỡnh d a trờn cỏc quan h gi a cỏc ủ c trng c a cỏc mụ hỡnh v i cỏc nguyờn t c ủó nờu qua phng trỡnh (2 .56 ) v (2 .57 ) V i cỏc mụ hỡnh ph c t p, nhi u khi ph i ủ o hm b c nh t hay b c hai ng su t v bi n d ng theo th i gian 180 .Cơ học đá D i ủõy s mụ t m t s mụ hỡnh ph c t p th... giai ủo n tng t c ủ bi n d ng, xu t hi n cỏc khe n t v cu i cựng, m u b phỏ hu 172 .Cơ học đá Th i gian c a cỏc giai ủo n t bi n ph thu c vo t ng lo i v t li u v tr s c a ng su t trong chỳng A.Nadai (1 950 ) ủó tớnh toỏn lý thuy t l n u ch n ngún tay vo thộp thỡ sau 10.000 nm s th y xu t hi n tr ng thỏi ch y I.V.Baklasov (19 75) ủó thớ nghi m v l p ủ c h ủ ng cong t bi n khi ch u cỏc ỏp l c khỏc nhau Qua... 600 800 200 300 A 1 15 m 1,2 1,3 Cơ học đá.177 Cỏt k t 1,1 20 15 1 1, 05 Cng c n lu ý l quỏ trỡnh lu bi n r t nh y c m v i nhi t ủ , ủ m nờn khi thớ nghi m, ph i gi cho nhi t ủ th t n ủ nh Khi thớ nghi m v i cỏc ủỏ silicat, s thay ủ i nhi t ủ cho phộp l 2oC, cũn ủ i v i ủỏ sột k t, mu i m thỡ s dao ủ ng nhi t ủ ch cho phộp l 0,25oC Xỏc ủ nh cỏc ủ c trng c a tớnh ch t lu bi n b ng mụ hỡnh mụ t... = E (2 .53 ) Mụ hỡnh ny ủ c bi u di n b ng m t lũ so: Bi n d ng ủn h i thu n ngh ch v khụng ph thu c vo th i gian (hỡnh 2.30) Ký hi u c a mụ hỡnh l H, ủ c trng l E + Mụ hỡnh v t th nh t v t th Newton Mụ hỡnh ny ủ c trng cho ch t l ng nh t m tớnh ch t c a nú tuõn theo ủ nh lu t c a Newton: ng su t trong ch t l ng nh t t l thu n v i t c ủ bi n d ng: d = (2 .54 ) dt trong ủú: l h s ủ nh t; 178 .Cơ học đá . (1989) ñã ñưa ra công thức: m 2 k E 100 RQD 5, 0E         = (2.44) hay công thức của Honisch (1993): E k = 0,07 RQD+0, 05 σ n + 55 E m (2. 45) trong ñó: E k là môñun biến dạng của khối. B/A 1 1,2 1,6 1,8 2 3 4 5 k 0,87 0,94 1,07 1,13 1,18 1,40 1 ,55 1,68 P là lực tác dụng lên bàn nén Hình 2.23. Thí nghiệm bàn nén 1- kích, 2- ñệm, 3- khớp cầu, 4- cột, 5- chuẩn ño, c 1 - c 7 :. 2. 15) . Hình 2. 15. ðồ thị C¬ häc ®¸. 153 vòng tròn F.P.Xavarenxki, biểu thị 3 hệ thống khe nứt có các góc phương vị hướng dốc và góc dốc khác nhau. 1. 200 và 75 o ;