Anizotropie pevnosti skalních hornin - interpretace laboratorních zkoušek

Abstract

Anizotropní materiál má v různých směrech různé vlastnosti. Anizotropie pevnosti je zvláštní typ chování pevnosti v závislosti na podobě struktury horniny. Vliv na její velikost má zejména úhel mezi směrem zatížení a plochou oslabení, důležité jsou ale i další parametry jako je tvar a velikost vzorku, vlhkost aj. Podle tvaru této závislosti můžeme anizotropii rozdělit na "U type", "shoulder type" a "undulatory type" nebo ji můžeme členit podle způsobu jejího vzniku na přirozenou a vyvolanou. Pro výpočet pevnosti anizotropních materiálů existuje celá řada vztahů, většina z nich empiricky odvozená z velkého množství laboratorních zkoušek. V současné době nejpoužívanějším a nejkomplexnějším je Hoek-Brownovo kritérium porušení. Nejčastějším způsobem interpretace anizotropie pevnosti je grafické zpracování obálek pevnosti a závislosti napětí při porušení na úhlu mezi směrem zatížení a plochami oslabení. Kombinací těchto dvou grafů je možné vytvořit plochu porušení horniny. Skutečnost, že hornina nemá ve všech směrech stejnou pevnost, a způsob, jak anizotropii charakterizovat a spočítat její velikost, je zásadní zejména pro návrhy geotechnických konstrukcí a určení napěťového stavu horninového masívu.