HWScan00056 (2)

partej przez szkielet skały.

1.4.3. Ciężar objętościowy w stanie rodzimym

Ciężar objętościowy y_c jest to ciężar jednostki objętości skały w caliźnie

Yc ~ ~~~ G/cm³

gdzie

G_c — ciężar skały w caliźnie, G,

V — objętość skały, cm³

Objętość skały określa się przez pomiar objętości wybranej calizny za pomocą woreczka gumowego wypełnionego wodą lub przez pomiar ciężaru rtęci G_r wypartej przez próbkę. Wówczas

Ciężar objętościowy jest ściśle związany z zawartością wilgoci i dlatego stosuje się często oznaczenie y_w, które oznacza ciężar objętościowy przy wilgotności w, na przykład ż'i5.

1.4.4. Wilgotność naturalna

Wilgotność naturalna skał określa procentową zawartość wody w skale z zależności

1.4.5. Wytrzymałość na ścinanie

Wytrzymałość na ścinanie x jest to opór, jaki stawia skała naprężeniom ścinającym. Po pokonaniu tego oporu następuje poślizg odspajanej części calizny w stosunku do pozostałej.

Jeżeli w dowolnym punkcie A masywu skalnego (rys. 1.5.) panuje naprężenie o, to rozpatrując warunki równowagi w dowolnej płaszczyźnie P

I    przechodzącej przez ten punkt, można to naprężenie rozłożyć na dwie I

składowe, a mianowicie no:

a_n — naprężenie normalne do płaszczyzny, kG/cm²,

|    r —naprężenie ścinające (styczne) kG/cm².

Opór przeciwdziałający przesunięciu w płaszczyźnie ośrodka można j przedstawić przy naruszeniu równowagi zależnością

M = o„ tg o + C

Opór ten składa się ze składników:

o_n tg o — opór tarcia wewnętrznego, kG/cm²,

C — opór spójności skały, kG/cm², gdzie g oznacza kąt tarcia wewnętrznego w stopniach.

kach idealnie spoistych pozbawionych tarcia wewnętrznego q ~ ^Bez~ względna wielkość |t| oznacza wytrzymałość skały na ściskał¹*⁰- Zależy ona od łącznego naprężenia normalnego o_n (rys. 1.6). Przy śc»^naniu skal

0    strukturze ziarnistej występuje w strefie poślizgu wzajemny przesuw

1    obrót ziarn. Opór powstający wskutek tarcia suwnego i obrotowego w punktach styku ziarn nazywamy oporem tarcia wewnętrzne^⁰-

Rys. 1.5. Schemat naprężeń w płaszczyźnie odspajania skały

Rys. 1.6. Wytrzymałość skały ^na ^^cl" nanie jako funkcja naprężeń normalnych i spójność

Wielkość kąta tarcia o zależy od:

—    wielkości ziarn (szerokość strefy ogarniętej tarciem),

—    kształtu ziarn (ostrość krawędzi przy toczeniu),

—    zagęszczenia ziarn (swoboda przy obrocie, opór przy ści^nan*^u)-

1.4.6. Spójność właściwa

Spójność właściwa C (kG/cm²), czyli kohezja, jest siłą \A’^zaj^emneg° przyciągania cząstek skały. Wielkość Ć zależy od ilości cząst°kjkontaktujących, stykających się na jednostce powierzchni ścinania, i (podległości między tymi cząstkami. Opór spójności właściwej zależy od ilaści cząstek w jednostce objętości danej skały, która zależy z kolei od jej -^wilgotności. Im więcej cząstek w danej objętości, tym mniejsza wilgotność i ty?¹¹ większa spójność. Skały sypkie, ziarniste bez cząstek iłowych (pi£*^sk*> żwiry) mają spójność C = 0. Im więcej cząstek iłowych, tym spójnie wzrasta (iły, gliny), gdyż wzrasta ilość punktów kontaktowych. Im większa ^SP°3“ ność, a tym samym mniejsza wilgotność, tym większe jednostZ*^owe °P°^ry kopania k_F i k_L.

1.4.7. Podatność podłoża

Podatność podłoża po (kG/cm²) jest ilorazem nacisku Z³ (kG/cm²) i wywołanego nim zagłębienia h (cm). Podatność podłoża wska^^uJ^{e w}*ę^c tę wartość nacisku jednostkowego p (kG/cm²), która powoduje zagłębienie się w podłożu skalnym powierzchni 1 cm² (na przykład gąsieni^) ^na głębokość h = 1 cm

p

po = —=— kG/cm-h

25