Ciśnienie pionowe w nienaruszonym górotworze to naprężenie wywołane ciężarem nadległych warstw skalnych. W obliczeniach górniczych przyjmuje się je jako iloczyn gęstości objętościowej skał i głębokości zalegania punktu.
Wzór
Ciśnienie pionowe oblicza się ze wzoru:
p = γ · H
Gdzie:
- p – ciśnienie pionowe, najczęściej w kN/m² lub MN/m²,
- γ – gęstość objętościowa skał, np. kN/m³,
- H – głębokość, m.
W mechanice górotworu naprężenia ściskające często zapisuje się ze znakiem minus, dlatego wynik może mieć postać ujemną, np. −12 MN/m².
Przeliczanie jednostek
Jeżeli γ podano w kN/m³, a H w m, to wynik otrzymuje się w:
kN/m²
Należy pamiętać, że:
1000 kN/m² = 1 MN/m²
Przykład egzaminacyjny
Dane:
- γ = 20 kN/m³,
- H = 600 m.
Obliczenie:
p = 20 · 600 = 12000 kN/m²
Po przeliczeniu:
12000 kN/m² = 12 MN/m²
Ponieważ jest to naprężenie ściskające, zapisuje się je jako:
p = −12 MN/m²
Najważniejsze do zapamiętania
- ciśnienie pionowe rośnie wraz z głębokością,
- zależy od ciężaru objętościowego skał nad punktem pomiarowym,
- w zadaniach egzaminacyjnych trzeba zwracać uwagę na znak naprężenia i jednostki.