Proprietățile de deformare ale solurilor pietroase

Pentru caracterizarea proprietăților de deformare ale solurilor folosite: E modulul (Er modulul de elasticitate și modulul de ansamblu Eobsch) transversal coeficient de dilatare p. modulul de forfecare G și modulul vrac K.

Indicatori de deformare proprietăți în valabilitatea legii lui Hooke legate de anumite dependențe care permit oricare doi parametri definesc restul.

Modulul de elasticitate este un raport de tensiune Eu sub compresiune uniaxială la o deformare relativă reversibilă.

Modulul Eobsch totală de deformare este raportul dintre tensiunea la compresiune uniaxială totală deformare relativă.

Este evident că Eobsch

În funcție de durata de presiune pe sol se disting: un modul de elasticitate dinamic El, modul static și deformare totală modul Ed Eobsch. Între aceste module, există o relație Ed> Eu> Eobsch

Diferența dintre modulul static de elasticitate și modulul de deformare totală depinde de tipul de rocă și a structurii sale: rock la Eobsch raportul UE este de aproximativ 2, iar pentru roci argiloase în vrac pot ajunge la mai multe ordine de mărime, după cum se produce deformarea lor din cauza unei compactare semnificative.

Pentru a calcula echilibrul structurilor de precipitații sub valoarea sarcină statică utilizată modulul de deformare totală Eobsch, și calcularea deformare. pe termen scurt sarcini dinamice - valoarea UE. Ed modul de elasticitate dinamic este folosit în principal pentru stabilirea anumit raport de corelație.

Influența compoziției mineralogice asupra proprietăților elastice ale solurilor pietroase. Până în prezent, o cantitate semnificativă de date acumulate pe constantele elastice ale principalelor minerale formatoare de rocă. Valoarea modulului de elasticitate al diferitelor minerale variază foarte mult. Minerale precum corindon, pirita, grenade, magnetit, hematita, jad, olivina, zircon, au valori ridicate ale modulului egal sau mai mare decât elasticitatea oțelului (2 • 105 kg / cm2). Apoi, există minerale cu elasticitate ridicată: diopsid, epidot, augit, hornblendă, fluorit, apatit. O astfel de răspândită dispersată în minerale sedimentare din sol; ca cuarț, feldspat, mică, calcit, au o elasticitate medie. În cele din urmă, există minerale (serpentine, alabastru și altele.), Având elasticitate scăzută.

Efectul compoziției mineralogice formării particulelor asupra elasticității roca poate fi stabilită numai pentru probele de rocă având porozitate mică (p<1%). При больших значениях пористости упругость пород определяется их структурно-текстурными особенностями (в основном пористостью, трещиноватостью и размером частиц).

In roca cu porozitate mică parametrii elastici depind în mod direct pe constantele elastice ale mineralelor constitutive. Astfel, mică dă o cădere în constantele elastice ale rocilor si mineralelor de culoare închisă și grenade -

crește. Prin urmare, mai ales de mare elasticitate au roci ultrabasic și eclogites. elasticitate plagioclaz depinde de compoziția lor: cu o creștere a constantelor elastice de bază plagioclaz cresc. Prin urmare, labrodority de reziliență sale ocupă o poziție de mijloc între speciile acide și bazice. Mai ales de mare elasticitate are Jadeitul - un mineral tipic de roci foarte dense la adâncimi mari. Aceasta și alte dovezi sugerează că elasticitatea minerale și roci este mai mare decât s-au format la presiuni ridicate.

Valori ridicate de deformare modul aproape de valoarea modulului de elasticitate de minerale esențiale posedă eclogites, peridotit, amfibolite, pyroxenite, gabrouri și diabase, t. E. Specii, aparținând intruziunile de bază și ultrabasic.

Efectul porozitate și fracturi la modulul de elasticitate și modulul de deformare generală și rocă. Luând în considerare schimbările în modulul de elasticitate sunt similare în compoziția mineralogică a rocilor, dar având diferite porozități, este clar că, pentru fiecare grup de valori ale modulului de rocă petrografice scadă odată cu creșterea porozității. Pentru rocă având o porozitate ridicată (n> 10%), valoarea modulului de elasticitate este complet determinat de influența porozitate.

Fractura de rocă este un determinant major al deformabilitate și puterea lor. Fisurile de suprafață datorită prezenței unor proiecții și depresiuni macro și microscopice sunt de obicei inegale. Prin urmare, suprafața reală de contact între două blocuri de rocă 100-100 poate fi 000 de ori mai mică decât zona de contact geometrică. Având în vedere acest caz efort de compresiune normală la planul de fractură și pe proiecțiile zonelor adiacente este o concentrare a tensiunilor care depășesc rezistența materialului proeminenței. Ca rezultat, deformări plastice sau ruperea casantă a proeminențelor are loc o convergență a două suprafețe. Acest lucru mărește suprafața de suprafețe de contact reale și rezistență la deformare.

Cu fractură în creștere a indicilor de deformare cuarț porfirului scad brusc, în care un modul de elasticitate depășește substanțial modulul global de deformare. Acest lucru se datorează faptului că efectele de presiune de rocă au tulpina reziduală mare. Mai mult, odată cu creșterea fracturii (creștere sau T CTE) această diferență devine mai mare. Închiderea și închiderea fracturii de presiune care determină apariția unor deformări permanente, de asemenea, conduce la faptul că modulul de ansamblu al doilea ciclu de încărcare este de 1,5-2 ori mai mare decât modulul de deformare totală pentru primul ciclu de încărcare.

Intemperii roci roci duce la apariția microfisurilor și expansiune, cuplajul slab între granulele, precum și schimbările în compoziția chimică a rocilor. Prin urmare, deformarea și de rezistență proprietățile rocilor depind de gradul de degradare. Tabelul arată că adâncimea porozității granit scade, iar deformarea și rezistență crescută proprietăți. La o adâncime de 49 m de granit are atât de puternic încât modulul de elasticitate este egal modulo tulpina totală pentru ea.

Influența nefavorabilă asupra deformare și rezistența la rupere prin proprietăți ale rocii scade în cementare. Astfel, o fisură umplut cu mortar de ciment, care după întărire crește rezistența la deformare a rocii. Medie Deformarea rocă după modulul carburari crește de 1,5 ori.

Efectul asupra modulului de laminare rocă deformare. In timpul compresiei probelor stratificate de roci sedimentare într-o direcție paralelă cu modulul de straturi este în general mai mare decât perpendicular pe straturile. Acest lucru poate fi explicat prin faptul că, în primul caz rezista straturi mai rigide de rocă, în timp ce în al doilea compresibilitatea este determinată în principal de deformarea stratului cel mai compatibil sandwich între plăcile rigide între cum ar fi. Este evident că factorul timp va juca un rol mai important în al doilea caz, deoarece deformarea rocii elemente dure va curge mai repede.

Pentru a se dispersează solurile Poisson valoarea coeficientului este schimbat 0.1-0.5. De mare importanță este umiditatea: nisip uscat c. este egal cu 0,1-0,25, pentru apa saturata - 0,44-0,49.

În solurile pietroase o influență decisivă asupra valorii raportului Poisson are o fractură. În deformare rocă fracturat din partea solidă va fi cheltuită doar o parte a efortului global, pe de altă parte, vor fi cheltuite pentru închiderea fisurilor și distrugerea proiecțiilor; Acest lucru se întâmplă atunci când extinderea nu va determina extinderea întregului eșantion.

Raportul lui Poisson. Raportul Poisson este o măsură a capacității rock schimbare de volum în timpul deformării sub stres. în general, utilizate în calcule se referă la deformarea elastică a coeficientului Poisson.

Principalul raport Poisson care formează minerale variază într-un interval mic: 0.08-0.34. Este posibil să se selecteze un grup de minerale cu valoare mai mică: 0.08-0.16, care va include în cuarț ordine crescătoare, hematita, pirită; apoi grupul de minerale, pentru care coeficientul variază .21-0.29. Acest grup este cel mai numeros și combină minerale precum feldspat, mica si alti silicati. În cele din urmă, un mic grup de minerale are o valoare crescută a coeficientului: 0.31-0.34 - serpentină, gips, zircon.

raportul dintre cristalele Poisson depinde de tipul de rețea cristalină și direcția tensiunii în raport cu axele cristalografice. Pentru speciile depinde de compoziția mineralogică, porozitatea și fracturi.

articole similare