Rok IV	Imię i nazwisko: Urszula Nędza	Data ćw. 23.10.2000
Nr ćw. 10	Temat: Oznaczanie kąta tarcia wewnętrznego i spójności skał w próbie bezpośredniego ściskania	Ocena :

Cel ćwiczenia :

Celem przeprowadzonego doświadczenia było wykonanie próby trójosiowego ściskania aż do uzyskania zniszczenia próbek . Zasadniczym celem jest wykreślenie kół Mohra na podstawie znajomości wartości naprężeń głównych , jako graficznego przedstawienia stanu naprężeń , spójności c i kąta tarcia wewnętrznego .

Opracowanie wyników :

Oznaczenie kąta tarcia wewnętrznego i spójności skał

1. Przez naniesienie na wykres q = f (p) wartości odpowiadających maksimom stanu naprężenia

i odkształcenia oraz :

1. wykreślenie lini q = p tgσ + b

2. obliczenie c i 

58,135

249,15

539,825

822,195

1087,955

1370,325

1636,085

1885,235

2117,775

2258,96

51288,046

219805,91

476246,14

725359,51

959819,14

1208932,5

1443392,1

1663198,1

1868350,2

1992906,9

Rodzaj skał
Wartości naprężeń głównych σ i σ Dla próbki nr								1
Czas Pomiaru min		Wskazania dyna- mometru x 10^-2 mm	Stała dyn. k N/10^-2mm		Siła Pionowa F N		Pow. Próbki S 10^-2m^2	Napręż. pionowe σ Pa	Napręż. pozime σ Pa
0,5 1 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0	7 30 65 99 131 165 197 227 255 272			8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305		0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335				100000 100000 100000 100000 100000 100000 100000 100000 100000 100000

66,44

232,54

481,69

764,06

1063,04

1345,41

1636,085

1926,76

2209,13

2474,89

2798,785

2890,14

58614,91

205152,18

424958,09

674071,46

937838,55

1186951,9

1443392,1

1699832,4

1948945,7

2183405,4

2469153,1

2549748,6

Rodzaj skał
Wartości naprężeń głównych σ i σ Dla próbki nr								2
Czas Pomiaru min		Wskazania dyna- mometru x 10^-2 mm	Stała dyn. k N/10^-2mm		Siła Pionowa F N		Pow. Próbki S 10^-2 m^2	Napręż. pionowe σ Pa	Napręż. pozime σ Pa
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0	8 28 58 92 128 162 197 232 266 298 337 348			8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305		0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335				200000 200000 200000 200000 200000 200000 200000 200000 200000 200000 200000 200000

58,135

224,235

498,3

805,585

1121,175

1428,46

1752,355

2043,03

2350,315

2657,6

2939,97

3205,73

3446,575

3571,15

51288,046

197825,32

439611,82

710705,78

989126,6

1260220,6

1545968,2

1802408,5

2073502,4

2344596,4

2593709,7

2828169,4

3040648,4

3150551,4

Rodzaj skał
Wartości naprężeń głównych σ i σ Dla próbki nr								3
Czas Pomiaru min		Wskazania dyna- mometru x 10^-2 mm	Stała dyn. k N/10^-2mm		Siła Pionowa F N		Pow. Próbki S 10^-2m^2	Napręż. pionowe σ Pa	Napręż. pozime σ Pa
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0	7 27 60 97 135 172 211 246 283 320 354 386 415 430			8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305		0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335				300000 300000 300000 300000 300000 300000 300000 300000 300000 300000 300000 300000 300000 300000

66,44

249,15

523,215

838,805

1146,09

1453,375

1777,27

2084,555

2383,535

2740,65

2998,105

3280,475

3554,54

3828,605

4110,975

4318,6

4468,09

58614,91

219805,91

461592,41

740013,23

1011107,2

1282201,1

1567948,8

1839042,8

2102809,9

2417865

2644997,8

2894111,2

3135897,7

3377684,2

3626797,5

3809969,1

3941852,7

Rodzaj skał
Wartości naprężeń głównych σ i σ dla próbki nr								4
Czas Pomiaru min		Wskazania dyna- mometru x 10^-2 mm	Stała dyn. k N/10^-2mm		Siła Pionowa F N		Pow. Próbki S 10^-2m^2	Napręż. pionowe σ Pa	Napręż. poziome σ Pa
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5	8 30 63 101 138 175 214 251 287 330 361 395 428 461 495 520 538			8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305 8,305		0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335 0,11335				400000 400000 400000 400000 400000 400000 400000 400000 400000 400000 400000 400000 400000 400000 400000 400000 400000

Maksymalne wartości naprężeń stycznych w układzie osi współrzędnych p-q

Nr próbki	b1	b3	p	g	p^2	p*g
1	19,929069	1	10,464535	9,4645345	109,50648	99,041948
2	25,497486	2	13,748743	11,748743	189,02793	161,53045
3	31,505514	3	17,252757	14,252757	297,65762	245,89935
4	39,418527	4	21,709264	17,709264	471,29212	384,45507
suma			63,175298	53,175298	1067,4842	890,92682

tg σ  tangens kąta nachylenia prostej w układzie p-q	0,7329
b - odcinek rzędnej odcięty przez prostą w układzie p-q	1,7188
  uśredniony kąt tarcia wewnętrznego dla danego rodzaju skały [ ^0]	47,13
C - uśredniona spójność dla danego rodzaju skały , 10^5Pa	2,5263

Wnioski :

Nawiązując do określonych wartości c i  drogą graficzną i analityczną zaznacza się różnica dla spójności c . Z odczytu koła Mohra wyniosła ona 3,3 10⁵ Pa natomiast z obliczeń 2,52 10⁵ Pa . Ze względu na brak identyczności próbek , niemożliwe jest wykreślenie podobnych kół Mohra dla 4 badanych próbek , a w związku z tym poprowadzenie obwiedni do tychże kół . Linia styczna została naniesiona do pierwszego i trzeciego koła Mohra . Stąd też może wynikać różnica w wartościach c .

Jeżeli chodzi o analityczną część obliczeń kąta to nastąpiło ścięcie próbki pod kątem 47,13 ⁰ ,

a przez wykreślenie kół Mohra ,^ mamy więc tutaj niewielką różnicę .

Znając wartości parametrów , których określenie było celem ćwiczenia wiemy jak „ rozmawiać „

z górotworem jeżeli chcemy zmienić jego pierwotny stan naprężeń aż do końcowej fazy , przy której następuje zniszczenie pod wpływem trójosiowego ściskania .

---