Materiały konferencyjne SEP 1993 - tom 2

Szkoła Eksploatacji Podziemnej *93 Warunek równowagi nietrwałej można określić jako d u > X (13) gdzie: F - siły styczne, u - poślizg, X - sprężystość sprężyny. Jednakże brak badań nad cłiarakterem sił tarcia przy ścinaniu nie pozwala rozstrzygnąć jednoznacznie tej kwestii, która pizy generowaniu sekwencji wstrząsów na uskoku może mieć zasadnicze znaczenie. Zo względu na nieliczne badania nad siłami tarcia w geomecłianice górniczej celowe wydaje się krótkie podsumowanie najważniejszycłi wyników badan uzyskanycli w geo- technice przy ocenie stabilności różnycłi budowli oraz w sejsmologii przy badaniach mecłianizmu trzęsień ziemi. Stwierdza się (Goodman, 1989; Scholz, 1990), że przy niskicłi naprężeniacłi normalnycłi występuje bardzo duża zmienność wartości współczynników tarcia 0,2 < [i^ < 2,0, co przypisuje się głównie nierównomiemości powierzcłini uskokowej, przy czym zależy to również od typu i rodzaju wykszt^cenia powierzchni uskoku. Przy wysokich naprężeniach normalnych rozrzut wyników maleje, maleje także wpływ rodzaju skał, nierównomiemości powierzchni i rodzaju wypełnienia szczeliny uskokowej, chociaż niektóre minerały ilaste wykazują niezwykle niskie wartości wsp^czynnika tarcia. Pr^y wysokich naprężeniach normalnych zależność między naprężeniami stycznymi i normalnymi przestaje być liniowa (Jaeger i Cook, 1969) chociaż najczęściej się jednak ją aproksymuje funkcją (8). Pomimo tego dosyć uniwersalnego charakteru zależności stwierdzono, że przy szczegółowej analizie zależy ona od bardzo wielu zmiennych i prawo tarcia w skałach wykazuje dużą składową losową czyli trudno uzyskać ściśle p)Owtarzalne wyniki. Powierzchnie gładkie, niezależnie od twardości sk^ pozostających, w kontakcie wykazują zwykle niskie tarcie (przy niskich o^) ok. ^ = 0,15, które rośnie ze wzrostem chropowatości powierzchni do wartości \x = 0,4-0,6 co tłumaczy się teorią, że przy niskiej nierównomiemości powierzchni tarcie zachodzi wskutek kruchego ścinania za- zębionych nierównomiemości (asperity). W miarę wzrostu poślizgu występuje zjawisko utwardzenia odkształcenia, na co mogą mieć wpływ procesy kataklastyczne i rozwoju powierzchni uskoku. Przy niskich naprężeniach pewien wpływ na wielkość sił tarcia ma twardość skał pozostających w kontakcie w czasie poślizgu, gdyż od tego zależy wielkość i rodzaj kontaktujących się powierzchni uskoku. Wpływ temperatury na tarcie wiąże się ze zmianami twardości i ciągliwości skal i stwierdzono, że dla skał w zakresie temperatur poniżej 400-500' C ten wpływ jest do zaniedbania, ale powyżej tego zakresu rośnie kohezja, proces deformacji zaczyna przechodzić w stan zbliżony do płynięcia i wytrzymałość na ścinanie zaczyna się unie- zależniać od naprężeń normalnych. Sekcja III 139