Сцепление — это характеристика материала, которая определяет его способность сопротивляться сдвигу или разрушению без участия внешних нормальных напряжений. Это величина описывает способность частиц удерживаться вместе за счет внутренних сил при отсутствии внешнего давления.
Сцепление обусловлено различными физическими и химическими процессами внутри материала:
Сцепление является составляющей критерия прочности Кулона-Мора. Вторая составляющая критерия прочности Кулона-Мора - угол внутреннего трения.
- Сцепление представляет собой внутреннее сопротивление материала, не зависящее от внешнего давления.
- Угол внутреннего трения показывает, насколько материал способен сопротивляться сдвигу под действием внешних нормальных напряжений.
Для примерного определения сцепления по UCS и φ можно воспользоваться формулой [1]:
Если в распоряжении только UCS, существует формула:
Последняя формула является упрощенной и предлагалась советскими нормативными документами примерно до 1980-ых гг. Всё же, в случае отсутствия данных кроме #UCS, лучше определиться с углов внутреннего трения по объектам аналогам и после этого рассчитать сцепление по более полной версии этой формулы. Последнюю же использовать только для грубой проверки своих вычислений, быстрых прикидок и проверок имеющихся данных.
Сцепление по трещине может варьироваться от нуля до значений, соответствующих некоторому слабому материалу, заполняющему трещину.
Если трещина сильно шероховатая, то сцепление по ней может быть выше нуля, даже если трещина не заполнена каким-либо материалом. В этом случае сцепление возникает не за счет внутреннего сцепления частиц материала, а из-за механического зацепления неровностей на поверхности трещины. Это так называемое "эффективное сцепление", которое возникает за счет взаимодействия микронеровностей и выступов на противоположных сторонах трещины.
Кроме того, если трещина находится на значительной глубине, она будет подвержена высокому нормальному (геостатическому) давлению. Это давление может способствовать увеличению контакта между шероховатыми поверхностями трещины, что также увеличит сцепление. Поэтому, при высоких нормальных напряжениях на глубине, даже открытая шероховатая трещина может обладать значительным сцеплением.
Для расчетов устойчивости борта картера необходимо использовать сцепление в массиве
Задавать трещины в массиве при расчете бота карьер необходимо используя эквивалентные свойства