Увеличение пористости и изменение типа структурных связей в грунте

Прочность на разрыв однородных и монолитных скальных грунтов различных петрографических типов обычно не превышает 30 МПа. Эти данные относятся только к наиболее прочным, лишенным трещин образцам. В натурных условиях разрушение грунтов происходит за счет не более крепких, а более ослабленных частей массива, прочность которого может быть на один-два порядка ниже прочности образца.

Наиболее высокой прочностью на разрыв обладают кварциты и базальты. С увеличением пористости и изменением типа структурных связей прочность на разрыв резко снижается (мел и каменная соль). Прочность на разрыв составляет небольшую часть прочности на сжатие. Значительная разница между прочностью на сжатие и на разрыв объясняется тем, что при сжатии пород имеющиеся в них дефекты (трещины, поры) закрываются, что увеличивает силы сопротивления, тогда как при растяжении по существующим дефектам происходит быстрое ослабление сил взаимодействия в связи с их небольшим радиусом действия. Разрыв скальных грунтов происходит при небольших деформациях, измеряемых сотыми долями процента.

Сопротивление разрыву дисперсных грунтов изучено слабо, что объясняется техническими трудностями проведения такого испытания. Прочность на разрыв таких грунтов характеризуется низкими величинами, не превышающими сотых долей мегапаскаля. Величина прочности зависит от исходных пористости и влажности и с их уменьшением возрастает. Разрыв происходит при небольших деформациях. Сопротивление разрыву зависит также от минерального состава и дисперсности грунта. Наиболее низкими значениями прочности на разрыв обладает капиллярно-влажный песок.

В случае прочных кристаллизационных связей между частицами, обусловленных наличием геля кремневой кислоты или карбонатами кальция, прочность на разрыв глин может достигать 0,3 МПа, а в случае капиллярных сил сцепление, как у песка, будет снижаться до тысячных долей мегапаскаля.

Данные о сопротивлении глинистых грунтов растягивающим напряжениям очень важны для оценки трещинообразования глинистых ядер высоконапорных плотин.