Результаты
моделирования
На первой стадии
опытов над штампом образуется купол воздымания с зоной максимального
перегиба модельного слоя у подножия купола. В песчаных моделях купол несколько
больше в диаметре, чем в глиняных. У песчаных моделей с увеличением мощности
от 1 до 3 см форма купола изменяется от близкой к сегменту шара до приближенной
к конусообразной. Вероятно, это обусловлено изменением соотношения мощности
модели и размеров штампа. В опытах с глиной возможное изменение формы купола
при изменении толщины модельного слоя проследить не удалось.
 |
|
Рис.
41. Поле напряжений, возникающее на поверхности модели при образовании
купола воздымания.
|
Во всех опытах возникает
радиальная система трещиноватости растяжения - свидетельство концентрического
растяжения в пределах купола (рис. 41). Картина трещиноватости
несколько меняется в зависимости от материала модели, но при этом всегда зияния
трещин увеличиваются к центру купола и постепенно исчезают к его подножию. Степень
открытия трещин зависит от мощности модельного слоя и от характера материала.
Они более раскрыты в опытах с песком при большей мощности деформируемого слоя.
Во всех опытах в
центральной части купола возникает либо хорошо развитая, либо эмбриональная
полигонально-блоковая структура, свидетельствующая о том, что наряду с радиальным,
имеет место концентрическое растяжение. В опытах с песком эта структура развита
лучше, чем в опытах с глиной, и чем больше мощность песчаной модели, тем меньше
блоков и тем менее они дифференцированы по размеру и местоположению. В опытах
с глиной полигонально-блоковая структура развита хуже, чем в опытах с песком,
и чем больше мощность модельного слоя, тем шире зона полигонально-блоковой трещиноватости.
Полигональность в центральной части модели указывает на одновременное концентрическое
и радиальное растяжение в этой зоне (рис. 41). Т.е.
в центральной части модели наблюдается обстановка всестороннего горизонтального
растяжения.
Во всех опытах дилатация
поверхности модельного слоя максимальна в центральной части купола, где она
достигает 40 - 60% в песчаных моделях и 20 - 30 % в глиняных.
У подножия формирующегося
купола в месте максимального перегиба модельного слоя в его верхней части возникают
условия сжатия (рис. 41). В песчаных моделях они фиксируются
по образованию концентрической системы трещин на второй стадии опытов. В опытах
с глиной из-за физических свойств материала, такой системы трещин не наблюдалось,
но условия сжатия у подножия купола несомненно возникали.
На второй стадии
опытов радиальная и полигонально-блоковая системы трещиноватости растяжения
предыдущей стадии опыта закрываются. Закрытие не всегда полное, возможно, из-за
неоднородной просадки купола связанной с неоднородностями в приборе.
В опытах с песком
на границе образованного на первой стадии купола образуется новая концентрическая
система трещиноватости растяжения за счет распрямления подножия склона купола.
По данной системе трещин можно измерить диаметр купола. Степень выраженности
этой системы трещиноватости с увеличением толщины модельного слоя уменьшается.
Образование концентрической системы трещин на второй стадии свидетельствует
о радиальном сжатии у подножия купола на первой стадии (рис.
41). В опытах с глиной концентрическая система трещин не образуется. Поле
напряжений при этом, скорее всего было такое же как в опытах с песком.
| 
