1.5. Тау жыныстарының беріктік паспорттарын құру

Тау жыныстарының беріктік паспорты (құжаттары) – олардың беріктігін сипаттайтын көрсеткіштерінің жиынтығы. Беріктік паспорттарын тау жыныстары үлгілерінің бір осьтік, тегіс және көлемдік кернеулік жағдайларындағы сынақтан өткізу нәтижелері негізінде құрады.

Тау жыныстарын зерделеуде Мор, Губер-Мизес, Сен-Венан және тағы басқалардың теориялары қолданылады. Бұл теория бойынша заттың қирауы, сырғу беттегі жанама кернеу  сол сырғу беттегі тік кернеуге  байланысты, белгілі бір шамаға жеткен кезде бұзыла бастайды.

Басқаша айтқанда, τ кернеуі  -ның функциясы, яғни  =ƒ(). Бұл функция арқылы заттың сырғу беттегі ₁, ₂ және ₃ кернеулері бойынша кез келген нүктенің геометриялық орнын Р(,) қисығы түрінде бейнелеуге болады.  =ƒ() функциясы бірқалыпты қисық болса да, ол циклоид, парабола, гипербола, циклоидтың түзу сызықпен біріккен теңдеулерімен өрнектелуі де мүмкін.

Солардың ішіндегі ең қарапайымы: горизонталь осте 0-ден сол жаққа бір осьтік созылудағы беріктіктің шегі - _соз, ал оң жағына – сығылудағы беріктік шектері - _сығ салынады (1.1-сурет).

1.1- сурет. Кернеулердің шекті шеңберлері:

1 - бір осьтік созылудағы; 2 – бір осьтік сығылудағы; 3, 4, 5 – екі осьтік сығылулардағы

Тау жынысын сынақтаудың бір осьтік, жазықтық және көлемдік кернеулері нәтижелері бойынша оның мықтылық паспорты жасалады. Тау жынысының беріктілік паспорты – тік және жанама кернеулердің функциялық байланысын көрсететін график.

Бұл шеңберлерді кернеулердің шекті шеңберлері деп атайды. Осы кернеу шеңберлері арқылы орама сызық жүргізуге болады және ол орама әрбір шеңбермен қиылыспайды, тек бір ғана нүктелерінде жанасады.

Мұндай ораманы тау жынысы қирауының (бұзылуының) шекті орама сызығы деп атайды. Тау жыныстарының беріктік сипаттамаларын анықтайтын бұл тәсілді ойлап шығарған Отто Мор, сондықтан оны Мор тәсілі деп атайды.

Кернеудің белгілі бір шегінде =ƒ() байланысы түзу сызықпен ауыстырылатынын, яғни  = ·tg +  тең болатындығын жоғарыда айтып кеттік. Осы функцияға сәйкес 1.2-суретте Мордың жарты шеңберлерінің сызбасы келтірілген.

1.2-сурет. Тау жынысының беріктік паспорты

Екі жарты шеңберлер (₁ =-_соз) және (₂ = _сығ. ) арқылы орама АВD сызығы жүргізілген. Одан кейін, орама сызықтың _сығ. –кернеу шеңберімен қиылысқан нүктесі В арқылы жанама сызық жүргізілген және оның тік кернеу осімен қилысқан нүктесі Е анықталады.

Сонда  осінің бойындағы ОЕ кесіндісі – тау жыныстарының ілінісуін – k, ал ол жанама сызықтың абсцисса осімен құрған бұрышы – ρ тау жыныстарының ішкі үйкеліс бұрышын көрсетеді.

Тау жыныстарының осы екі сипаттамаларының (ілінісуі – k мен ішкі үйкеліс бұрышы – ρ) үш түрі барлығын айта кеткен жөн, оларға:

1. Тау жыныстарының үлгідегі ішкі үйкеліс бұрышы – ρ_үл. мен ілінісуі – k_үл.

2. Тау жыныстарының массивтегі (ρ_мас. және k_мас.) сипаттамалары.

3. Тау жыныстарының әлсіз бетттердегі (ρ_әлс. және k_әлс.) сипаттамалары жатады.

Тау жыныстарының осы екі сипаттамалары ашық кеніш беткейлерінің орнықтылығын және жылжу процесінің параметрлерін есептегенде, жалпы алғанда геомеханиканың әртүрлі мәселелерін шешуде кеңінен қолданылады.