We report the results of a model-testing program to evaluate the strength characteristics of non-persistent joints. We describe the conditions under which new tensile cracks generate and propagate to connect existing joints so that the rock mass becomes fractured into several blocks, leading to a low strength. The strength of some models was equal to that along a single joint through the full sample length.
In models with two joint sets, failure took place along a composite plane, partly sliding along a discontinuous joint and shearing through the intervening intact block of rock, or else by rotation and sliding of the blocks. This last failure mode could also lead to very low model strength.
Dieser Bericht beschreibt die Ergebnisse von Versuchen mit Modellfelsmassen um den Einflua von unterbrochenen Rissen in ihrer Widerstandsfahigkeit zu untersuchen. Es werden die Umstande beschrieben unter denen neue Zugrisse entstehen, sich verbreiten, sich mit bestehenden Rissen verbinden und die Felsmasse in mehrere Felsblöcke zerlegen und zu einer kleinen Widerstandsfestigkeit fuehren. Der Widerstand einiger Versuchskörper entsprach der Festigkeit eines Risses der die ganze Lange des Versuchskörpers ueberquert.Versuchkörper mit zwei Ribfamilien versagten unter einer zusammegesetzten Ebene, zum Teil mit Verschiebungen nach unterbrochenen Ribebenen die sich durch Schnittversagen intakter Felsblöcke verbinden, und zum Teil durch Drehungen und Verschiebungen einzelner Felsblöcke. Die letzte Versagunsart kann zu einer stark verminderten Widerstansfahigkeit fuehren.
Nous presentons les resultats de quelques essais fait sur des modèles evaluant les caracteristiques de resistance des fractures discontinues. Nous decrivons les conditions sous lesquelles des nouvelles fissures de traction peuvent s'engendrer et se propager pour faire la connection avec des fractures existantes, de façon que le rocher se fracture en plusieurs blocs, menant à une resistance reduite. La resistance de quelques modèles fut egale a celle d'une fracture traversant toute la longueur du modèle. Pour les modèles ayant deux ensembles de fractures, la rupture a eu lieu sur une surface mixte, causee d'une part, par le glissement sur une fracture discontinue et d'autre part, par la rupture à travers le pont de materiel intact; ou bien par rotation et glissement des blocs. Cette dernière façon de rupture peut aussi aboutir à une très faible resistance des modèles.
A complex failure mechanism can develop in a joint mass where the persistence of an adversely oriented joint system is less than the overall length of the potential failure surface. Jennings (1971) proposed that the combined strength of joint and rock bridges could be computed from Equation 1:
(Equation in full paper)
Some early attempts to evaluate the strength of rock masses with discontinuous joints were carried out testing assemblages of blocks distributed in such way as to produce non-persistent joints [Brown & Trollope (1970), Brown (1970), Einstein & Hirschfeld (1973), Ladanyi & Archambault (1970)]. The results shed light on the behaviour of rock masses but often the geometry of the joint tested resulted unrealistic. At high values of the confinement stress.
