第73讲岩体力学与工程四

径相等的金属垫块（见图19-27）后再进行拉伸。岩石的单轴抗拉强度为(19-式中：σt——岩石的单轴抗拉强度;d(19-9由于斜面座的角度调整范围有限，所以这种试验有很大的局限性。直剪试验是确定岩石剪切强度的最简单方法，但也有明显的缺点，主要是破坏面上的应力不均匀，岩石的破坏机理不十分清楚。点荷载试验是在20世纪70年代发展起来的一种简便的现场试验方法。该试验设备是一个极为小的点荷载。该装置由一个手动油泵和一个千斤顶以及一对加压头组成。这种小型点荷载仪为便携式，可带到现场试验，这正是点荷载试验被广泛采用的原因所在。其试验所得的强度指标值可式中 国际岩石力学学会(ISRM)将直径为5cm的圆柱体试件径向加载点荷载试验的强度指标 为标准试验值，其他尺寸试件的试验结果须根据以下进行修正式中 下(19-60)由于点荷载试验的结果离散性较大，因此要求每组试验必须达到一定的数量，通常进行15个试5cm试验目的是测量弹性波在岩石中的速度，速度越快，说明岩石的致密程度和完整性越好。弹性波包括纵波和横渡（或剪切波），波速分别用vp和vn表示，一般纵波大于横波。在室内测定岩石试件岩石的流变性可以通过试验是方法测定出来。常用的方法是蠕变试和应力松弛试验两种。19-32。当应变保持恒定时，应力随着时间的延长而降低的现象称为应力松弛。就是使试件的变形保持一p随时间t1-33。岩石的蠕变分为稳定蠕变与不稳定蠕变两类岩体移动速度为0.025mm/d。到发生滑坡的24h前，位移速度增至7.0cm/d。滑坡时的位移速度达到300MPa花岗岩的强度能达到250MPa，而粗晶花岗岩的强度只达到120MPa。对沉积岩来说，胶结情况和胶结物对强度的影响很大。硅质胶结的岩石具有很高的强度，例如，10MPa2～100Pa300MPa30～150Ma.岩石密度也常作为反映强度的因素，一般情况下，岩石的密度越大，其强度也越大。数，部分岩石的软化系数见表19-9.加载速率越快，岩石的强度和弹性模量就越大；加载速率越慢，岩石的强度和弹性模量越小。这试验直至试件破坏的时间为5~10min。100m3℃，这么小的温度变化幅度不会对岩石力学性能产生大的影响。一般来说，随着温度的增高，岩石的延性加大，屈服点降低，强度也相应降低。但是在常温至100℃的范围内，这种变化并不十分明显。只有当温度很高时，上述影响才会显现的应力状态可以用三个主应力的大小表示。在某种al、a2和a的组合情况下材料发生破坏。把这些引1.准则力达到一定的数值时，随即发生破坏。同时对其破坏特征作了一些近似的假设。他认为：材料内圆称为极限应力圆。然后作出这一系列极限应力圆的包络线，叫作包络线。这条包络线代表材料的破坏条件或强度准则。在包络线上的所有点都反映材料破坏时的剪应力（即抗剪强度）开放型——如砂岩、石灰岩和花岗岩等构造致密的岩石。收缩型——多出现在孔隙率较高、比较疏松、压缩性较大的岩石中，如煤、粘土质页岩等口通常为简单起见，多假设为直线、抛物线或双曲线等。一般而言，对于软弱岩石，可认为是抛物线，对于α角。如果掌握了某该准则认为岩石的破坏属于压剪破坏，发生在称为面上的平面上，剪切破坏力的一部分用来使面间发生错动而最终破坏。准则库仑准则可表示为(19-66)其中，c0φ是岩石的何意义见图19-37。1883年Navier对库仑(19-66)进行了补充，把中的剪应力和正应力分别用主应力表示。由如图19-38所示的三角关系可以得出力们之间的夹角为900-α=45o-φ/2上式中，由σ3=0由σ1=0，得，此为单轴抗拉强度与粘聚力的关系，试验结果表明，此式给出的‘(19-式中：σe出的表19-10中查找近似值。如图19-39所示，与一库仑准则不同，Hoek-Brown准则不仅属于非线性强度准则，而且还能同时考虑岩石的剪切破坏和拉裂破坏，可用于任何应力条件下的强度计算。当σ1=0(19-75)（19-当σ