Triaxial compression tests were made on a shale, a gneiss, and two sandstones under 15, 1500, 3000, and 4500 psi confining pressure. Similar unconfined tests were made in tension. Cores 2 1/8 by 4 ¼ inches were prepared with the layers dipping at 0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, and 90° to the short cylinder axis. All tests were carried to failure and strain was measured by gauges mounted on the cores. The orientation of failure plane and rupture strength are highly affected by layering for all rocks tested. Plots of stress difference versus inclination of layering are concave upward with the maximum stress difference for 0°, and 90° cores and the minimum for 45°, and 60° core orientation. In tension tests, rupture strength increases as the dip increases from 0° to 60°, for which failure occurs along layering. For 75° and 90° cores, failure occurs across layering and with a sharp increase in rupture strength. For normal and reverse faults that occurs across layering, the plane of shear failure makes an angle of 60° with the axis of the minimum principal stress. Thus, it might be possible to predict the orientation of the causative stresses for such faults in the field. Therefore, the orientation of the principal stresses for such faults is less certain in the field. In folded layered rocks deforming in a brittle state, slip between layers is the controlling mechanism in folding. In layered rocks deforming in a ductile state, flow within layers is the controlling mechanism in deformation.
On a soumis à des essais de compression triaxiaux sous de contraintes laterales de 1, 105, 211 et 316 kg/cm2 des eprouvettes de grès (2) de schiste et de gneiss. On a fait des essais similaires de traction sans contrainte laterale. On a preleve des carottes 5,4 cm × 10,8 cm de couches faisant des angles de 0°, 15°… 90° avec l'axe mineur de l'eprouvette. Tous les essais ont ete pousses jusqu'à la rupture. L'influence de la stratification sur l'orientation du plan et la resistance de rupture est très marquee dans toutes les roches etudiees. Les graphiques des differences des contraintes en fonction de la pente de la stratification presentent des concavites vers le haut, la difference des contraintes etant maximum pour une pente de 0° et les carottes prelevees suivant un angle de 90°, et minimum pour une pente de 45° et des carottes prelevees à 60°. Dans les essais de traction la contrainte de rupture augmente au fur et à mesure que la pente croît de 0° a 60°, angle pour lequel la rupture a lieu le long de la stratification. Pour les carottes prelevees à 75° et à 90°, la rupture est perpendiculaire à la stratification et la contrainte de rupture augmente brusquement. Dans les failles normales et inverses qui traversent la stratification le plan de rupture par cisaillement fait un angle de 60° avec l'axe de la contrainte principale minimum. Ainsi on pourrait prevoir sur place l'orientation des contraintes qui sont a l'origine de ces failles. Dans les failles normales et inverses orientees le long de la stratification le plan de rupture par cisaillement fait un angle de 45°à 90° avec l'axe de la contrainte principale minimum, ce qui rend la determination sur place de l'orientation des contraintes principales au moyen des failles moins certaine. Les mecanismes contrôlant le pliement sont, dans les roches stratifiees pliees sous deformation dans un etat fragile, le glissement des couches, et dans les roches stratifiees sous deformation en etat ductile, l'ecoulement dans les couches.
Triaxiale Druckversuche wurden an Sandstein (2 Proben), Schieferton° und Gneiss, unter Zusammendruckungen von 1, 105, 211 und 316 kg/cm2 durchgefuehrt. Ähnliche, aber bei unbehinderter Seitenausdehnung, Versuche wurden auf Zug durchgefuehrt. Bohrkeme Zoll 5,4 cm × 10,8 cm, deren Schichten Neigungen von 0°, 15° … 90° zur kurzen Zylinderachse zeigten, worden vorbereitet. Samtliche Versuche wurden zum Bruch durchgefuehrt. In allen untersuchten Gesteinen wurden die Bruchflachericibung und die Bruchfestigkeit durch die Schichtung beinflusst. Die gegen Schichtungsneigung Spannungsunterscbiedskurven sind konkav aufwarts und zeigen einen Höchstspannungsunterschied fuer 0° und 90° Bohrkerne, und einen Mindestspannungsunterschied fuer 45° und 60° Bohrkemrichtungen an. In dem Zugversuchen steigert die Bruchfestigkeit als die Neigung steigert von 0° bis 60°, wobei die Bruch auftritt die Schichtung entlang mit einer scharfen Steigerung der Bruchfestigkeit. Fuer gewöhnliche Verwerfungen und Überkippen, die querdurch Schichtung auftreten, formt die Verwerfungsscherflache einen winkel von 60° mit der Achse der Mindesthauptspannung. Auf diese weise ware es möglich, die Richtung der ursachlichen Spannung von solchen Bruechen auf dem Feld vorzusehen. Fuer gewöhnliche Verwerfungen und Überkippen, die die Schichtung entlang auftreten, formt die Verwerfungsflache einen Winkel, der schwankt von 15° bis 90°, mit der Achse der Mindesthauptspannung. Also sind die Richtungen der Hauptspannungen fuer solche Brueche weniger sicher auf dem Feld.
