Fanti0

różni o interpretowana i dotychczas nie ma ogólnie przyjętych zasad, które można by uznać za najbardziej słuszne. Najczęściej podawany jest układ regularnych graniastosłupów wzajemnie przesklepiających się, których wielkości ustalane są na podstawie przeciętnego rozstawu rys, określonych podczas badań geologicznych. Układ naprężeń dla takiego modelu odbiega ml układu odpowiadającego ośrodkowi ciągłemu.

Podłoże zapory powinno zachować stateczność mimo znacznych obciążeń zarówno pionowych, jak i poziomych wywieranych przez konstrukcję bel (mową. Miernikiem stateczności nie może być w tym przypadku pojęcie naprężenia dopuszczalnego analogicznie jak w gruntach sypkich, gdzie jego wartość ustalana jest z warunków osiadania lub wypierania gruntu spod rmidurnentu. Gdyby porównać występujące w praktyce obciążenia z wy-Ir/yimiłością skały na ściskanie, to okaże się, że przekracza ona 50 i więcej ra/.y naciski wywierane przez zaporę na podłoże. Nie może więc być mowy n jakimś zmiażdżeniu struktury skały i ustaleniu na tej podstawie obeią-v,i'ii granicznych. Istnieje natomiast niebezpieczeństwo ścięcia podłoża bezpośrednio pod fundamentem lub też wzdłuż pewnych uprzywilejowanych płaszczyzn lub powierzchni, gdzie opór na ścinanie jest zmniejszony. Mogą lo być płaszczyzny spękań lub też słabszych przewarstwień skały.

Określenie parametrów t i q>, występujących we wzorze Mohra-Ranki->tr'a i niezbędnych do ustalenia wytrzymałości skały na ścinanie, dokonywam' jest w oparciu o ścinanie bloków „in situ” przy zmiennym obciążeniu o w zakresie, który wystąpić może w późniejszej eksploatacji budowli pięl rżącej. Badania przeprowadzane są zwykle w specjalnie wykonanych szli dniach badawczych, na poziomie przyszłego posadowienia zapory. Wydzielony kostkowy element skały o wymiarach ok. 1,0X1,0 m połączony ji :.l z rodzimym podłożem jedynie dolną podstawą (rys. 1-7). Ściany boczne i górną podstawę zabezpiecza się żelbetową opaską i płytą w celu uniknięcia uszkodzenia podczas ścinania. Tak przygotowana próbka doci-.U;im,• i jest od góry hydraulicznym dźwignikiem zapewniającym występowi mii' odpowiednich naprężeń normalnych do płaszczyzny ścięcia (wzór |:i liii|) i. uniemożliwiającym uniesienie próbki. Dźwignik oparty o skalny strop lub o odpowiednio zamocowaną belkę powinien zapewniać swobodę poziomych ruchów ścinanej próbki (dociskanie za pośrednictwem przegubowego wahacza lub płyty na rolkach). Drugi dźwignik oparty na ścianę skały i nachylony zgodnie z wypadkową sił działających na zaporę powoduje .ścinanie wydzielonego elementu. Podczas ścinania wraz z przyrostem sil mierzone są odkształcenia poszczególnych płaszczyzn próbki względem stałych punktów w sztolni. Otrzymany wykres zależności obciążeń poziomych i odkształceń mierzonych podczas ścinania (rys. 1-8) można podzielić mi trzy odcinki (wg Roza). Pierwszy z nich ab, będący linią prostą, odpowiada okresowi odkształcenia się bloku ścinanego wraz z podłożem bez wytworzenia się szczelin poziomych. Następny odcinek bc, na którym następuje wzrost odkształceń, początkowo przy małym wzroście obciążeń

Rys. 1-7. Schemat urządzenia do badania wytrzymałości na ścinanie podłoża skalnego (wg K, Thiela): a) przekrój pionowy, b) plan

Rys. 1-8. Zależność odkształceń poziomych od naprężeń stycznych przy ścinaniu kostek skalnych „in situ” (wg K. Thiela)

l — blok oporowy żelbetowy, 2 — opask,a żelbetowa, 3 — wahacz stalowy (J = 100 cm), 4 — dźwignik hydrauliczny 200 T, 5 —• stożek granitowy, 6 — ścinana kostka (próbka) skały, 7 — płytka szklana, 8 — czujnik (dokładność po-działki 1/100 mm), 9 — reper, 10 — linijka z po-działką milimetrową, 11 — klin dębowy z podkładką stalową

poziomych, a następnie przy ich zmniejszaniu się, wskazuje na powstanie rysy w podstawie bloku od strony działania siły. W punkcie c następuje całkowite oddzielenie bloku do podłoża i zniknięcie zjawiska spójności.

Wykreślenie zależności naprężeń ścinających w punkcie b lub w punkcie s i naprężeń normalnych (wykres Mohra) pozwala na określenie parametrów t i tg cp. W praktyce bywają przyjmowane oba punkty bis jako dane wyjściowe dla wykresu Mohra.

Wartości cp i t„ wahają się w dużych granicach w zależności od rodzaju skały, stanu zwietrzenia, kierunku usytuowania płaszczyzny ścinania (anizotropia), stanu nasiąknięcia wodą itp. Zagadnienie zawartości wody w skale występuje w przypadkach skał nasiąkliwych, gdy spiętrzenie wody w zbiorniku może zmienić stosunki wodne w podłożu, a więc i własności mechaniczne skały.

Otrzymane wartości q> i t₀ z badań „in situ” nie są w jednakowy sposób wiarogodne. O ile wartość kąta tarcia nie budzi zastrzeżeń, to wpływ spójności uznawany jest za zawyżony. W wielu przypadkach można się spotkać z zaleceniami 2,5-t-2,0-krotnego zmniejszania wartości spójności otrzymanej z badań, a nawet całkowitego jej pomijania (niektóre kraje Europy zachodniej). W zależności od uwzględniania spójności stosowane bywają

43