Jan Kostrz - Głębienie szybów

212 Rozdział 3. Dobór i obliczanie obudowy szybów 3.3.2. Ciśnienia górotworu zawodnionego W przypadku górotworu zawodnionego zagadnienie ciśnienia na obudowę szybu jest bardzo skomplikowane. Dotychczas jednoznacznie nie określono żadnej z trzech możliwości: − uwzględniania ciśnienia skał, a pomijania ciśnienia wody; − uwzględniania zarówno ciśnienia skał, jak i wody w pełnej wartości (albo procentowo pomniejszonych); − uwzględniania ciśnienia wody i pomijania ciśnienia skał. Zawodnienie skał zmienia współzależność istniejących w skale sił wewnętrz- nych, reprezentowanych przede wszystkim przez ich zwięzłość (wytrzymałość me- chaniczną) uzewnętrznioną przez przeciwstawianie się siłom dążącym do odkształ- cenia cząstek skał. Na siły wewnętrzne składają się: − siła tarcia wewnętrznego, − siła spoistości międzycząsteczkowej, − siła przyczepności wodno-koloidalnej. Na siłę tarcia wewnętrznego składają się zjawiska towarzyszące ścinaniu war- stwy skalnej przez siły zewnętrzne. Spośród równocześnie występujących zjawisk należy wyróżnić: − tarcie właściwe występujące przy przesuwaniu jednej cząstki po drugiej, − przezwyciężenia zazębienia międzycząsteczkowego, wymagającego niejed- nokrotnie wznoszenia się ruchem poślizgowym ziarn niżej leżących ponad ziarna leżące wyżej, − ruch obrotowy niektórych cząsteczek leżących między cząsteczkami, które ulegają wzajemnemu przesunięciu. Siła spoistości międzycząsteczkowej (kohezja) powstaje wskutek dużego zbliże- nia dwu cząstek i wystąpienia wzajemnego przyciągania, które ma charakter elek- trojonowy. Siły wzajemnego przyciągania nadają spojeniu sztywność i sprężystość. Zniweczenie wzajemnego przyciągania powoduje trwałą deformację skały związa- ną najczęściej z powiększeniem jej objętości w układzie trójosiowym (dylatancja). Może to nastąpić przez miażdżenie skały lub przez bardzo duże jej rozwodnienie. Rozwodnienie powoduje pogrubienie warstwy wody błonkowej ok. poszczególnych