Механические свойства (часть 3)

Предельные касательные напряжения, при которых происходит разрушение горных пород, в зависимости от действующих нормальных напряжений определяют по формуле
τ = C + σtgφ, (1.13)
где С и φ — экспериментально определяемые параметры прямой, касательной к полуокружностям с диаметрами, равными пределам прочности породы на одноосное сжатие σсж и одноосное растяжение σр (рис. 1.20).

Параметры С и φ называют соответственно сцеплением и углом внутреннего трения горной породы.
Сцепление горной породы С — предел прочности породы при срезе в условиях отсутствия нормальных напряжений; для рыхлых сухих пород С = 0, и зависимость (1.13) имеет вид
τ = σtgφ.
В скальных горных породах сцепление определяют силы связей между частицами породы, в связных и влажных рыхлых породах — силы капиллярного натяжения воды, находящейся в породе. Сцепление горных пород изменяется от 1 до 80 МПа.
Угол внутреннего трения породы φ — это угол наклона касательной к кругам Мора, характеризующий влияние сил трения между минеральными зернами на сопротивление породы действующим силам. Тангенс угла внутреннего трения tg

Угол естественного откоса горных пород φр — это угол, образованный свободной поверхностью рыхлой горной массы с горизонтальной плоскостью. По существу, угол φр представляет собой предельное значение угла внутреннего трения φ. Угол естественного откоса сухих разрыхленных пород составляет 32-45°, увлажненных — 25-40°, насыщенных водой — 10-25°; для тонкодисперсных насыщенных водой пород (плывунов, болотистого грунта) угол естественного откоса не превышает 3-5°.

---