This paper describes a series of physical model tests on jointed rock masses with several superimposed joint sets, performed to investigate the interaction between intact rock and joints. Through this study, it was found that:

  1. The failure modes of rock masses can be divided into three types:

    • the split mode,

    • the sliding mode,

    • the mixed split-sliding mode of (a) and (b).

  2. The effect of several joint sets on the strength of rock is numerically additive only where the interaction between the sets can be ignored. In the case of the mixed failure mode the strength of a rock mass with two joint sets may be reduced to 50% of that with a single joint set, mainly due to the interaction between the two sets.

The strength of a rockmass with two joint sets in primarily dominated by the strength of weaker one.


Nous avons effectue une serie d'essai des roches fracturees avec des joints de travers pour evaleur l'interaction entre les roches intacts et les joints. Après les experiences, deux points ont ete trouves:

  1. les modes de rupture des roches peuvent être divises en trois types: Ie mode ftactue, le mode glisse et le mode fracture-glisse (le mode melange);

  2. le principe de la superposition de ccontrainte de cisaillement de joint n'est valabe que l'interaction entre les joints est relativement faible pour les cas du mode fracture et du mode glisse.

Pour Ie mode melange, Ie contrainte de cisaillement des echantillants ayant deux families de joint de travers a diminue juisqua 50% par rapport a celle d"une seuie famille, a cause de l'interaction entre de differentes families de joint. La magnitude de contrainte de cisaillement des echantillants avec deux familled de joint de travers est principalement determinee par la famille de joint faible.


Dieser Artikel beschreibt eine Serie von Modellversuchen mit von mehreren Kluftfamilien durchsetzten Gesteinsmassen, die ausgefuehrt wurden um die Wechselbeziehung zwischen intaktem Gestein und Klueften zu studieren. Im Laufe der Studie wurde festgestellt:

  1. Die Bruchart von Gesteinsmassen kann in drei Typen geteilt werden:

    • Bruch,

    • Abscherung, und

    • in eine Kombination von Bruch und Abscherung.

  2. Der Effekt von mehreren Kluftfamilien auf die Gesteinsfestigkeit ist nur dann addierbar wenn eine Wechsebeziehung zwischen Kluftfamilien nicht anzunehmen ist.

Im Falle eines Versagens durch Bruch und Abscherung kann die Festigkeit eines Gesteins mit zwei Kluftfamilien auf 50% des Wertes mit nur einer absinken, hauptsaechlich durch die Wechselbeziehung zwichen den Kluftfamilien. Die Festigkeit einer Gesteinsmasse mit zwei Kluftfamilien wird hauptsaechlich durch die Scherfestigkeit der schwaecheren bestimmt.


The presence of discontinuities makes the evaluation of the strength of rock masses a difficult matter. The strength of a regularly jointed rock mass is directional. The theory of single weakness plane was proposed by Jaeger(1960) to predict the strength of a rock mass cut by a joint or a joint set and slip failure along the single joint. Bray(1966) extended this strength criterion, based on the superposition principle, to suit for the rock mass with two or more joint sets. However, an assumption is made that the slip only takes place on one of sets of planes and the other set of planes has no slip. The principle of superposition has been widely used to predict the anisotropic strength of a rock mass with several joint sets by superimposing the effect of individual joint set. It means that the interaction between the different joint sets is negligible. Amadei(1988) also states that the superposition of the effect of several joint sets on rock mass strength is not mechanically correct.

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