In the present paper phenomenon of material instability of geomaterials, due to preexisting defects, using Theory of plasticity and Fracture mechanics is investigated. In the case of the triaxial state of stress failure in the geomaterials is in the form of shear band, while in the case of uniaxial state of the stress, the degradation of material is caused by the crack propagation. For both phenomena analytical approach and experimental investigation for remoulded and recompacted loess-like material from midle-Danub loess terrace are presented. Both approaches, analytical and experimental, confirmed that preexistence and geometrical and material properties of the defects determine the critical load carrying capacity of the considered geomaterial.
Au cours de travail, en passant de la theorie de la plasticite et de la mecaique de fracture, on investige I'occurrence de la instabilite materielle dans les geomateriaux en consideration une existence des defaux, en cas de trois-axial etat de la tension la rupture du sol parait a cause de la localisation de la deformation en forme de la bande de cissaillement. Au contraire a cela chez uniaxial etat de la tenson, la cause elementaire de la degradation du materiel est I'occurrence et la propagation des ruptures. Au cours de travail on se modèlent tous les deux phenomène analitiquement, et en même temps on se remoulent aussi investigations experentaux sur la poudremateriel loess recompacte rtificiel en provenant de la Mediane-Danube terasse on a constate, en theorie et en experiment, que la seule existence de defauts, comme même leurs proprietes materiel et experimental determinent la charge critique du specimen d'essai complet.
Ausgehend von der Plastizitattheorie und der Bruchmechanik, in der vorliegenden Arbeit wird das Phanomen der materiellen Unstabilitat in Geomaterialien mit existierenden Defekten, untersucht. In dem Fall des dreiachsigen Spannungszustands, der Brunch im Erdboden entsteht als Foige der Lokalisation der Varzerrung in der Form des Schubbands. Im Gegensatz, bei dem einachsigen Spannung zustands, die grundzuegliche Ursache der Verlust der Tragfahigkeit ist die Erscheinung und die Propagation der Rissen. In der Arbeit sind beide erwahnte Phanomenen modeliert und zwar mit Hilfe des mathematischen Zugangs und gleichzeitig, mittels Experimenten. Die experimentelle untersuchungen sind, auf dem durcharbeiteten, staubförmigen und kuenstlich kompakt gemachten loessoiden Material der von der Mittel-Donau- Terasse stammt, ansgefuehrt. Es ist festgestellt, mittels dem analytischen und experimentelen Wege, dass die vorlaufige Existenz der Defekten, sowie die materiellen und geometrischen Eigenschaften der Defekten, den kritischen Belastungs-kapazitat des untersuchten Geomaterials, bedingen.
Bearing capacity problem of soil, in geotechnical engineering, is usually treated as phenomena of plastification which is caused by exceeding the shear strength of material. Subject of these work is determination of runaway of instability caused by localization of deformation in defects of geomaterial. Two basic concepts of defect propagation are examined. First concept is based on an idealization of defect as an elliptical inclusion with weakened material embedded in surrounding matrix. Localization of deformation takes place in inclusion due to faster development of plastic shear strain in inclusion then in matrix. Dynamic runaway of instability occurs when shear strain of inclusion becomes enough large to cause failure of complete material. Second examined concept, according to theory of Linear Elastic Fracture Mechanic (LEFM), investigates axial splitting of cylindrical spacemen in uniaxial compression. Verification of both damage concepts have been done on cylindrical specimens made from remolded and recompacted, homogeneous and isotropic loess from middle-Danube terrace. It is shown that first concept of localization of deformation is valid for ductile failure in drained triaxial condition of saturated material, and LEFM concept is valid for brittle failure in drained uniaxial condition of dry material.