Strength of Discontinuous Rocks in Direct Shear

Abstract

Synopsis The strength of discontinuous rocks under direct shear loading is examined analytically and experimentally. In the direct shear test a homogeneous and isotropic block of rock may fail by three mechanisms: failure in tension, failure in shear and failure at ultimate strength. The strength parameters include the tensile strength, fundamental shear strength (cohesion), angle of internal friction, the angle of friction at ultimate strength and the normal stress on plane of enforced shear. The direct shear strength of planes of weakness, orientated in the plane of enforced shear, is derived from two sources: strength of solid rock where no separation exists and joint friction along the separated parts of the shear surface. Maximum shear strength develops only if solid strength and joint friction are mobilized simultaneously, that is at the same deformation. On examine analytiquement et expérimentalement la résistance de roches discontinues soumises à une charge de cisaillement direct. Dans un essai de cisaillement direct, un bloc de roche homogène et isotrope peut se rompre par suite de trois mécanismes: rupture par tension, rupture par cisaillement et rupture à la limite de résistance. Les paramètres de résistance comprennent la résistance à la fraction, la résistance de base au cisaillement (cohésion), l'angle de frottement interne, l'angle de frottement à la limite de résistance et la tension normale en plan d'un cisaillement forcé. La résistance directe au cisaillement de plans de région faible, orientée dans le plan du cisaillement forcé, provient de deux origines—la résistance des roches solides là où aucune séparation n'existe et le frottement conjoint le long de parties séparées à la surface de cisaillement. La résistance maximum au cisaillement ne se développe que si la résistance solide et le frottement conjoint se trouvent mobili-sées simultanément, c'est-à-dire dans le cas de la meme déformation.