Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Evaluation of influence from matedness on the peak shear strength of natural rock joints
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering.
2019 (English)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

In Sweden, the rock mass is commonly used for construction of tunnels and caverns. The rockmass is also used as a foundation for large structures such as bridge abutments and dams. Forthese structures, the understanding of the rock mechanical properties play a key role for reachingan acceptable safety level and minimizing cost. One of the properties that has a high uncertaintyis the shear strength of rock joints. These rock joints constitute the weakest link in the rock massand often govern it´s strength. The uncertainty lies in the amount of factors that affect the shearstrength such as the degree of weathering, the matedness, the roughness of the surface and thescale. Various authors have tried to develop a failure criterion that can predict the peak shearstrength of rock joints and takes into account the influence of the various factors.The aim of this thesis is to evaluate the ability of the newly developed Casagrande et al.criterion to determine the peak shear strength for perfectly mated and natural rock joints withdifferent degrees of matedness. All samples analyzed in this thesis have been scanned andcustomized to run in the programmed version of the Casagrande et al. criterion. This iterativeprocess will stop as the application reach the apparent dip angle where the total shearing force issmaller than the total sliding force. This angle combined with the basic friction angle gives thepeak friction angle for calculations of the peak shear strength.The result show that the Casagrande et al. criterion can predict the peak shear strength forperfectly mated joint. However, for the natural rock joint, as the degree of matedness decreases,the accuracy of the prediction of the peak shear strength decreases. The conclusion of this studyis that the Casagrande’s criterion cannot determine the peak shear strength of natural rock jointsand that further development of the Casagrande et al. criterion is needed taking this parameterinto account.

Abstract [sv]

Sverige är berg ett vanligt material för byggande av tunnlar och bergrum. För dessakonstruktioner spelar bergegenskaperna en nyckelroll för att nå en acceptabel säkerhetsnivåoch minimera kostnaden. En av de egenskaper som har stor osäkerhet är skjuvhållfastheten förbergsprickor. Osäkerheten ligger i de många faktorer som påverkar skjuvhållfastheten, såsomgraden av vittring, passning, ytans råhet och skala. Olika författare har försökt att anpassa ettbrottkriterium för bergsprickor som tar hänsyn till faktorernas inflytande och som kan användastill att uppskatta den maximala skjuvhållfastheten.Syftet med detta examensarbete är att utvärdera förmågan hos det nyligen utveckladebrottkriteriet av Casagrande et al. att bestämma den maximala skjuvhållfastheten för perfektpassade sprickor och naturliga sprickor med olika grad av passning. Alla prover i detta arbetehar skannats in och anpassats för att köras i den programmerade algoritmen som beräknar denmaximala skjuvhållfastheten enligt kriteriet av Casagrande et al.. Kriteriet använder sig av eniterativ process som pågår tills algoritmen når den vinkel där den totala skjuvkraften är mindreän den totala glidkraften. Denna vinkel kombinerad med sprickans basfriktionsvinkeln ger denmaximala friktionsvinkeln för beräkning av skjuvhållfastheten.Resultaten visar att Casagrande et al. kan förutspå den maximala skjuvhållfastheten förperfekt passade sprickor. När passningsgraden minskar för naturliga bergsprickor minskar kriterietsförmåga att prediktera den maximala skjuvhållfastheten. Slutsatsen från detta arbete äratt kriteriet av Casagrande et al. kan prediktera skjuvhållfastheten för perfekt passade sprickormen saknar förmågan att beakta inverkan från passning, vilket leder till att skjuvhållfasthetenöverskattas om kriteriet användas på naturliga sprickor som inte är perfekt passade. Fortsattforskning krävs för att vidareutveckla kriteriet så att graden av passning kan beaktas.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 74
Series
TRITA-ABE-MBT ; 19196
Keywords [en]
Rock joints, Peak shear strength, Matedness, Casagrande et al. criterion, Peak friction angle, Shear strength
Keywords [sv]
Bergssprickor, Maximal skjuvhållfasthet, Passning, Casagrande et al. kriterium, Friktionsvinkel, Skjuvhållfasthet
National Category
Geotechnical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-263906OAI: oai:DiVA.org:kth-263906DiVA, id: diva2:1371088
Available from: 2019-11-19 Created: 2019-11-19 Last updated: 2019-11-19

Open Access in DiVA

fulltext(10315 kB)21 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 10315 kBChecksum SHA-512
55c7c3488f76aed8c95df96990131a389afff11f40471bd6a6d9fa43fc6bce383a75d247d3555359ebb206f1c78c8870588b1e0ddfe94a92a9e6ff3850e1514a
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Civil and Architectural Engineering
Geotechnical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 21 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 11 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf