Materiały konferencyjne SEP 1993 - tom 2

Szkoła Eksploatacji Podziemnej '93 p - naprężenia ściskające h - współczynnik plastyczności p - współczynnik dylatancji G - współczynnik sztywności K - współczynnik sprężystości Wskaźniki „p" oznaczają relacje odnoszące się do plastycznych oddziaływań, „e" - do oddziaływań elastycznych, kropka nad symbolem oznacza pochodną czasową. Podczas zsuwania się mas skalnych prawo zachowania energii sprężystej, przy zaniedbaniu przemian energetycznych i cieplnej dyssypacji energii, prowadzi do związku: - peP + l y P = TipyP + Y7P Po wprowadzeniu zależności: eP = PyP otrzymamy X - ( P + 7 l ) p - Y (3) (4) co oznacza, że przy występowaniu dylatancji współczynnik tarcia wewnętrznego: |J. - P -f T|, a więc warunek na {^ynięcie plastyczne jest spełniony przy znacznie mniejszych wartościach tego współczynnika. Zauważmy, że przy płynięciu plastycznym: T = Y + (p + i l )P (5) a więc przy występowaniu dylatancji i stałym współczynniku tarcia t] współczynnik plastyczności wynosi: a T 3 Y „ ^ (6) h = = + p P 3gp agp ^ ^ a e p gdzie: g^ - całkowite odkształcenie plastyczne. Pierwszy współczynnik we wzorze (6) jest miarą scementowania ośrodka, gdy drugi składnik przy niewielkich obciążeniach równy jest zeru. Po przekroczeniu granicy, przy której pojawia się dylatancja, następuje gwałtowna zmiana wartości „h", która ma charakter ujemny. Współczynnik „h" jest miarą zmian związania elementów strukturalnych, budujących skałę. W wyniku odkształceń niesprężystych opisanych wyżej wymienionym modelem pojawiają się strefy spękane wewnątrz górotworu. Istnieje cały szereg prac teoretycznych (np. Rudnicki J.W. Rice J.R. 1975) które traktują powstanie strefy spękanej jako realizację niestabilności w warunkach napręże- niowych w górotworze. Warunek powstania niestabilności w płaskorównoległej warstwie, w której przesunięcia są równoległe do jej granic, jest równoważny szukaniu maksimum współczynnika „h" spełniającego równanie (Nikitin L.W. Ryżak E.I. 1977 i 1984): (7) Sekcja III 83