7292100112

Rys. 4.63. Modele niszczenia próbki skalnej w wyniku działania obciążeń ściskających

W próbce, w której jest wyeliminowane tarcie na podstawach (np. przez działanie parafiny), panuje inny rozkład naprężeń niż w próbce ściskanej z tarciem u podstaw. W takim przypadku, przy określonej wartości siły obciążającej, próbka ulega zniszczeniu w wyniku poprzecznych naprężeń rozciągających, które wywołują pęknięcia rozdzielcze. Są one równoległe do osi podłużnej próbki (rys. 4.63). Zniszczenie próbki następuje w wyniku zgniatania, przez ściskanie lub wyboczenie poszczególnych jej części. Zniszczenie próbki skalnej może zachodzić również w wyniku naprężeń ścinających (stycznych), występujących na płaszczyznach ukośnych do pionowej osi próbki, które wywołują pęknięcia poślizgowe.

4.3.2. Fazy niszczenia próbki skalnej podczas obciążania

Charakterystyka naprężeniowo-odkształceniowa otrzymana podczas jednoosiowego ściskania próbek skalnych w sztywnej maszynie wytrzymałościowej przedstawia proces niszczenia skały w stanie przedkrytycznym (wzrostowi odkształcenia towarzyszy wzrost odporności skały) i w stanie pokrytycznym, gdy skała ulega zniszczeniu (wzrostowi odkształcenia towarzyszy zmniejszanie się wytrzymałości skały). Badania skał prowadzone przez Wawersika i Fairhursta (1970) wykazały, że krzywe zniszczenia w części wznoszącej mają podobny charakter - krzywą obciążania do punktu naprężenia maksymalnego można podzielić na trzy części (rys. 4.64).

Faza odkształceń sprężystych w skałach o dużej sztywności może osiągać nawet wartości naprężenia maksymalnego. W skałach o cechach plastycznych faza odkształceń sprężystych jest nieznaczna, gdyż odkształcenia sprężyste są bardzo małe. Również faza, która jest zapoczątkowana nagłym wzrostem objętości i porowatości skały, czyli dylatancją, ma zróżnicowany przebieg. W skałach kruchych faza ta trwa bardzo krótko lub prawie nie występuje. Następuje wtedy gwałtowne przejście z fazy sprężystej do fazy pokrytycznej. Charakterystyki na-prężeniowo-odkształceniowe w części pokrytycznej, zwanej również pozniszcze-niową, przedstawiają jedną z dwóch klas zachowania się skał (Wawersik,

118