Summary
The Friction and Deformation Behaviour of Rock Joints
The present investigation deals with the influence of joint roughness and material strength on the friction and deformation behaviour of rough indented joints. Besides the analytical determination of the joint roughness by the dilatation behaviour of the joint, friction tests on models with natural joint morphology and rock samples have been conducted.
A material law is developed, describing the friction resistance and the dilatation behaviour at large deformations in their dependence on normal stress and material strength.
Zusammenfassung
Das Reibungs- und Verformungsverhalten von Klüften
Die vorliegende Untersuchung war dem Einfluß der Kluftflächenunebenheit und der Materialfestigkeit auf das Reibungs- und Verformungsverhalten rauher, verzahnter Kluftflächen gewidmet.
Neben der analytischen Bestimmung der Kluftflächenunebenheit anhand des Dilatationsverhaltens der Kluftfuge wurden Reibungsversuche an Modellkörpern mit natürlicher Kluftmorphologie und an Gesteinen durchgeführt. Es wird ein Stoffgesetz entwickelt, mit welchem der Reibungswiderstand und das Dilatationsverhalten in Abhängigkeit von der Normalspannung und der Materialfestigkeit bei längeren Gleitwegen beschrieben werden kann.
Résumé
Le comportement des fissures au frottement et aux déformations
La présente étude traite de l'influence de la rugosité d'une diaclase et de la résistance de la roche sur le comportement au frottement et aux déformations d'une fissure âpre et endentée. La rugosité de la fissure a été déterminée d'après la dilatation maximale. Des éssais de frottement ont été exécutés à l'aide de modèles ayant une surface de fissure naturelle et à l'aide d'échantillons de roche. Une loi a été développée qui décrit la resistancé au frottement et le comportement à la dilatation de la fissure pour de grandes déformations en fonction de la contrainte normale et de la résistance des matériaux.
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Abbreviations
- h :
-
dilatation
- i :
-
deviation angle, dilatation angle
- s :
-
shear deformation
- ϱ :
-
residual friction angle
- σ :
-
normal stress
- σ F :
-
tensile strength
- τ :
-
shear stress
References
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Schneider, H.J. The friction and deformation behaviour of rock joints. Rock Mechanics 8, 169–184 (1976). https://doi.org/10.1007/BF01239813
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF01239813