2013巖土工程師考試巖石相關(guān)知識點4

　　巖石的強度特性

　　巖石的強度分成單軸抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度以及三向壓縮強度等。下面主要介紹巖石在這些不同荷載作用下的強度特性。

　　(一)巖石單軸抗壓強度

　　巖石單軸抗壓強度是指巖石試件在無側(cè)限條件下，受軸向力作用破壞時，單位面積上所施加的荷載。其值可按下式求得

　　1 巖石單軸抗壓強度的試驗方法

　　按照國家“工程巖體試驗方法標準”中的要求，巖石試件的加工應(yīng)滿足前面所敘述的標準試件的要求，并其放在試驗機中心，以每秒0.5～1.0mpa的加載速度直至破壞。同時要求在試驗前對試件作詳細的描述，內(nèi)容包括巖性和巖石中所包含的節(jié)理之間的關(guān)系、含水狀態(tài)等項目，并記錄下試件破壞后的形態(tài)。

　　2 巖石在單軸抗壓試驗破壞后的形態(tài)特征

　　在外荷載作用下巖石試件破壞后的形態(tài)是表現(xiàn)巖石破壞機理的重要特征，它不僅表現(xiàn)出巖石受力過程中的應(yīng)力分布狀況，還反映了不同試驗條件中對它的影響。巖石在單軸抗壓強度試驗中出現(xiàn)的破壞形態(tài)大約可分成兩種：

　　1) 圓錐形破壞(見圖15-1-2a)：這類破壞形態(tài)的試件，由于中間的巖石被剝離使得巖石破壞后呈兩個尖頂?shù)膱A錐體。經(jīng)分析可知，產(chǎn)生這種破壞形態(tài)的主要原因是上、下壓板在施加荷載時，與巖石試件端面之間產(chǎn)生了較大的摩擦力，促使巖石端部產(chǎn)生了一個相當于箍的約束作用。此時，巖石試件內(nèi)的應(yīng)力分布如圖 15-1-3所示。由于拉應(yīng)力的作用使得這部分巖石被剝離而形成圓錐體。因此從某種意義上來說圓錐體的破壞形態(tài)并沒有真正反映其破壞特征，而是帶有試驗系統(tǒng)所給予的影響。

　　2)柱狀劈裂破壞(見圖15-1-2b)：在發(fā)現(xiàn)圓錐形破壞的真正原因之后有人在上下壓板與試件端面之間，涂上了一層薄薄的凡士林以減小接觸面之間的摩擦力，最終巖石試件由于產(chǎn)生平行于所施加的軸向力的裂縫而破壞。對于不同的巖石所含的礦物成份和所含裂隙的不同，局部還會出現(xiàn)些較小的斜向裂縫。應(yīng)該說柱狀劈裂破壞是真正反映巖石單軸壓縮破壞的形態(tài)。

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