Time-dependent behaviour of fractured rock: Fid-Bau Portal

Time-dependent behaviour of fractured rock

Bieniawski, Z. T.

Summary Time-Dependent Behaviour of Fractured Rock Knowledge of the time-dependent behaviour of fractured rock is particularly important in designing rock structures for longterm stability. This paper is an attempt to determine the time-dependent behaviour of fractured rock as it might prevail under in-situ conditions. The following cases are considered: (i) Gradually increasing compression at different but constant rates of deformation; (ii) Gradually increasing compression at changing rates of deformation; (iii) Constant load application for various time durations. It is shown that fractured rock does have a long-term strength and while its resistance and deformation are initially affected by time, stability is reached at a certain stage. It is thus possible to determine long-term stability curves for fractured rock. This may yield design data for stable rock structures subjected to low rates of loading.

Zusammenfassung Das zeitabhängige Verhalten von gebrochenem Gestein Für den Entwurf von Felskonstruktionen, die über lange Zeiträume stabil sein sollen, ist es besonders wichtig, das zeitabhängige Verhalten von gebrochenem Gestein zu kennen. In der vorliegenden Arbeit wird versucht, das zeitabhängige Verhalten von gebrochenem Gestein zu ermitteln, wie es unter untertägigen Bedingungen in Erscheinung treten könnte. Folgende Fälle werden behandelt: (i) Allmählich steigende Druckbelastung bei verschiedenen, jedoch konstanten Verformungsgeschwindigkeiten; (ii) Allmählich steigende Druckbelastung bei veränderlichen Verformungsgeschwindigkeiten; (iii) Konstante Lastaufbringung während verschieden langer Zeiträume. Es wird nachgewiesen, daß gebrochenes Gestein eine Langzeitfestigkeit besitzt und daß Stabilität zu einem gewissen Zeitpunkt erreicht wird, obwohl Widerstand und Verformung anfänglich durch die Zeit beeinflußt werden. Es ist daher möglich, Langzeitstabilitätskurven für gebrochenes Gestein zu bestimmen. Dies kann zur Erarbeitung von Entwurfsdaten für stabile Felskonstruktionen führen, die geringen Belastungsgeschwindigkeiten ausgesetzt sind.

Résumé Le comportement de la roche fracturée en fonction du temps La connaissance du comportement de la roche fracturée en fonction du temps est particulièrement utile au calcul de la stabilité prolongée des structures rocheuses. Aussi a-t-on cherché à déterminer le comportement probable, en fonction du temps, d'une roche fracturée en régime naturel. On a envisagé les éventualités suivantes: (i) une compression croissante avec différentes vitesses de déformation constantes; (ii) une compression croissante avec des vitesses de déformation variables; (iii) une charge de grandeur constante de durée variable. On a démontré que la roche fracturée possède en effet une stabilité de longue durée. Bien qu'au début sa résistance et sa déformation soient affectées par le temps — sa stabilité est atteinte à une certaine époque. Il est ainsi possible de déterminer des courbes de stabilité de longue durée des roches fracturées. Ceci pourrait fournir des données pour le calcul de stabilité de structures rocheuses soumises à des taux de chargement modérés.