Effects of inelastic volume increase on fractured rock behaviour

Abstract.

This study investigated the correlation between inelastic volumetric deformation and the bearing capacity of fractured rock. Triaxial compression tests on marble specimens have been performed under constant and controlled deformation rates using a servocontrolled loading machine supported by an electro-hydraulic volume-measuring unit connected to a data acquisition system. The triaxial compression tests were carried out on two different marble samples under constant confining pressures ranging from 1–12.5 MPa. The results indicate that stress–inelastic volumetric strain curves are generally linear through the initial part of the post-failure curve where fractured rock behaviour is dominant. It was found that brittle rock loses its strength in the post-failure region depending on volumetric deformation; the slopes of post-failure curves change with an increase in confining pressure. As a result it is concluded that there is a relationship between strength and volumetric strain of fissured rock.

Résumé.

Cette étude s'intéresse aux corrélations entre la déformation volumique anélastique et la capacité portante d'un roche fissurée. Des essais de compression triaxiale sur des échantillons de marbre ont été réalisés sous des vitesses de déformation constantes contrôlées par une presse asservie, avec mesure des variations volumiques et enregistrement automatique des données expérimentales. Les essais de compression triaxiale ont été réalisés sur deux échantillons différents de marbre, avec des pressions de confinement variant de 1 à 12,5 MPa. Les résultats montrent que les courbes contraintes-déformation volumique anélastique sont généralement linéaires au niveau de la première partie de la courbe de post-rupture où le comportement de roche fissurée est dominant. Il a été établi qu'une roche fragile perd sa résistance dans la phase de post-rupture, perte en rapport avec sa déformation volumique; les pentes des courbes de post-rupture changent avec une augmentation de la pression de confinement. En conclusion il a été établi qu'une relation existe entre la résistance et la déformation volumique d'une roche fissurée.