Summary

Field investigations of the modulus of elasticity and the modulus of deformation, by applying the «hydraulic jack» method, as well as other static methods of investigation. were carried out at a large number of places in limestone and other rock, for the requirements of building large hydropower plants. Together with these investigations, the gauging of the velocity of the longitudinal elastic waves was carried out. i. e., the value of the dynamic moduli of elasticity of the rock surrounding the gauging place at which the static experiments were made. The report shows the results of parallel static and dynamic field investigations of the limestone rock mass. The correlation between the values of the dynamic moduli of elasticity, the static moduli of elasticity and the static moduli of deformation is also shown. In relation to this, possibilities offered by methodological improvements. which were carried out as regards the dynamic method of investigation. were pointed out. The methodology of application and use of dynamic methods of investigation of the rock mass, combined with static methods, within the framework of research, is also included.

Resume

Pour les besoins de la construction de grands ouvrages hydroenergetiques, des investigations sur le terrain ont eu lieu à des points nombreux situes dans des roches calcaires et autres pour determiner le module d'elasticite et le module de deformation par application de la methode «du verin hydraulique » ainsi que de certaines autres methodes statiques d'investigation. En même temps aves ces investigations et aux mêmes points, des mesures ont eu lieu de la velocite d'ondes elastiques longitudinales, respectivement on a determine les valeurs des modules dynamiques d'elasticite dans la roche qui entoure le point de mesure où l'essai statique a ete effectue. Le rapport contient un aperçu des resultats des investigations statiques et dynamiques des masses calcaires rocheuses, effectuees sur le terrain. II y est montre la correlation entre les valeurs des modules dynamiques d'elasticite, les modules statiques d'elasticite et les modules statiques de deformation. En relation avec celà on fait ressortir les possibilites de certaines ameliorations methodologiques par rapport aux methodes dynamiques d'lnvestigation. Y est englobee aussi la methodologie de l'application et de l'utilisation des methodes dynamiques d'investigation de masses rocheuses, combinees avec des methodes statiques dans le cadre des travaux de recherche.

Zusammenfassung

An einer grösseren Zahl von Stellen wurden, zum Zwecke des Ausbaues grosser hydroenergetischer Objekte, Untersungen «in situ» des Elastizitats und Verformungsmoduls von Kalkstein und anderen Felsarten, durch Anwendung der Methode des «hydraulischen Druckkissens», sowie nach einigen anderen statischen Methoden durchgefuehrt. Gleichzeitig mit diesen Untersuchungen, wurden an den gleichen Stellen, auch Messungen der Geschwindigkeit loogitudinaler elastischer Wellen vorgenommeo, beziehungsweise Werte der dynamischen Elastizitatsmoduli in dem Felsen, der die Messstelle umgibt, an der die statische Pruefung durchgefuehrt wurde, bestimmt. Im Bericht wird ueber die Resultate der statischen und dynamischen Terrainuntersuchungen von kalkigen Felsmassen, die gleichzeitig vorgenommen wurden, berichtet. Es wird die Wechselbeziehung zwischen deft Werten der dynamischen Elastizitatsmoduli, den statischen Elastizitatsmoduli und den statischen Verformungsmoduli dargelegt. Im Zusammenhange damit wird auf die Möglichkeiten der dabei verwendeten methodologischen Verbesserungen der dynamischen Pruefungsmethoden hingewiesen. Der Bericht spricht auch ueber die Methodologie der Anwendung und Ausnuetzung der dynamischen Pruefungsmethoden von Felsmassen, kombiniert mit statischen Methoden, die bei den Forschungsarbeiten verwendet wurde.

Introduction

For the purpose of solving a number of static problems linked up with the erection of large engineering projects founded on rock mass, or built as underground objects, the experimental determinations of the elasticity moduli of the rock mass «in sin» are increasing in use. Various methods are used, which can be divided into static and dynamic. The static methods are those in which the loading of the rock mass, during an experiment, changes very slowly as a function of time, and the dynamic methods are those which, on the basis of caused impact, enable the gauging of the elastic waves. Of the static methods, the «hydraulic jack» prevails in Yugoslavia [1]; together with the method of «radial press» [2], testing chambers and borehole dilatometer [4] methods. Of the dynamic methods the one most often in use is the seismic method on short basis in accordance with polar treatment, and seismic profiling with overlap on short basis [3, 7]. The results of investigations hitherto performed showed that the values of the modulus of elasticity of the rock mass, obtained by the dynamic method of research, differ in their absolute value from the moduli obtained by static loading and gauging of corresponding deformations. The difference lies in the essence of both methods. While the dynamic modulus of elasticity is established on the basis of extremely small stresses and deformations of brief duration of the elementary parts of the rock mass, the static modulus of elasticity is obtained on the basis of considerably higher loadings, which last hours and even days.

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