Межа міцності на здвиг.

Одним з методів випробовування гірських порід на здвиг є метод косого зрізу та випробування на двоплощинний зріз з стисканням та без нього.

При здвизі зі стисканням, як при косому зрізі, так і при двоплощинному, є можливість визначення двох параметрів опору порід здвигу—зчеплення С і кут внутрішнього тертя . Для дослідів виготовляють зразки правильної геометричної форми у вигляді кубів чи прямокутних призм.

При косому зрізі зразки розміщують у спеціальних стальних матрицях. Процес здвигу розпочнеться тоді, коли буде дотримана вимога

> (6)

де —дотична складова напруження; — коефіцієнт внутрішнього тертя; — нормальна складова напруження.

Здійснивши здвиг при двох різних кутах a₁і a₂ отримаємо коефіцієнт внутрішнього тертя:

(7)

Формула для знаходження зчеплення запишеться у вигляді:

(8)

де і - напруження на площадках зрізу при першому і другому випробуваннях.

При випробовуванні гірських порід за даною схемою до зразків висувають високі вимоги: розміри їх повинні чітко відповідати розмірам матриць, кути між гранями повинні бути прямими. Невелике відхилення в лінійних розмірах по висоті і величині кута між гранями призводить до спотворень, що обумовлює досить значне розкидання результатів випробувань при косому зрізі.

Двохплощинний зріз зразків порід здійснюють за такою схемою: зразки у вигляді прямокутних балочок встановлюють в матриці та за допомогою пуасонів зрізають пресом.

При відсутності зусиль в горизонтальному напрямку коефіцієнт зчеплення визначається за умови

(9)

де F—площа поперечного перерізу балочки.

Для отримання величини коефіцієнта внутрішнього тертя необхідно перед зрізом до зразка прикласти до зразка в горизонтальному напрямку деяку силу N, тоді коефіцієнт внутрішнього тертя буде рівний

( 10 )

де Р—зусилля руйнування; N—деяка сила в горизонтальному напрямку.

Слід відмітити, що такі міцні сні характеристики гірських порід, як зчеплення—С і кут внутрішнього тертя— - були привнесені в механіку гірських порід з механіки грунтів.