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岩体力学第二章第三节岩石的强岩体力学第二章第三节岩石的强度特性度特性强度强度 单向抗压强度单向抗压强度 单向抗拉强度单向抗拉强度 剪切强度剪切强度 三轴压缩三轴压缩 真三轴真三轴 假三轴假三轴（3）加载速度 加载速度越大，表现强度越高(见图25)我国规定加载速度为0.51.0MPa/s（4）环境 含水量：含水量越大强度越低；岩石越软越明显，对泥岩、粘土等软弱岩体，干燥强度是饱和强度的23倍。见表22 温度度：180以下部明显：大于180，湿度越高强度越小。二二 岩石的抗拉强度岩石的抗拉强度 1.1.定义定义：岩石试件在受到轴向拉应力后其试件发生破坏时的单位面积上所受的拉力。由于试件不易加工，除研究直接的拉伸的夹具外，研究了大量的间接试验方法。2.2.直接拉伸法直接拉伸法 抗拉强度关键技术 试件和夹具之间的连接 加力P与试件同心 3.3.间接方法间接方法 岩石是各向同性的线弹性材料满足平面假设的对称面内弯曲适用条件：（1）抗弯法抗弯法（梁的三点弯曲试验）抗拉强度 三点弯曲梁内的最大拉应力；梁发生破坏时 的 就是M 作用在试件上的最大弯矩C 梁边缘到中性轴的距离I 梁截面绕中性轴的惯性矩 （2 2）劈裂法（巴西法），对称径向压裂法）劈裂法（巴西法），对称径向压裂法 由巴西人由巴西人HondrosHondros提出提出试件：实心圆柱50mm；25mm试验：径向压缩破坏（张开）计算公式：由弹性力学Boursinesq公式式中：试验中心的最大拉应力，即p 试验中破坏时的压力D 试件的直径t 试件的厚度要求 荷载沿轴向均匀分布 破坏面必须通过试件的直径（3 3）点荷载试验法）点荷载试验法是上世纪发展起来的一种简便的现场试验方法。试件：试件：任何形状，尺寸大致5cm，不做任何加工。试验：试验：在直接带到现场的点荷载仪上，加载劈裂破坏。计算：式中：P 试件破坏时的极限 D 加载点试件的厚度统计公式：要求:（由于离散性大），每组15个，取均值，即建议：用5cm的钻孔岩芯为试件。三三 岩石的抗剪强度岩石的抗剪强度1.1.定义定义 指一定的应力条件下（主要指压应力），所能抵抗的最大剪应力常用表示 2.2.类型类型：a.抗剪断试验b.抗切断试验c.弱面抗剪试验3.3.室内试验（抗切断试验）室内试验（抗切断试验）试验试验 楔形剪切仪，加载装置楔形剪切仪，加载装置 计算公式计算公式式中：式中：p压力机的总压力压力机的总压力 试件倾角试件倾角 f 圆柱形滚子与上下压板的摩擦系数圆柱形滚子与上下压板的摩擦系数抗剪断仪抗剪断仪 QQNNPfP 剪切破坏面上的正应力和剪应力为：岩石的抗剪断岩石的抗剪断曲线（强度曲线）曲线（强度曲线）改变夹具倾角；在30度到70度之间做一组（大于5次）不同的试验，记录所得的，值；由该组值作曲线近似直线得方程 式中式中 tantan岩石抗剪切内摩擦系数岩石抗剪切内摩擦系数 c c 岩石的粘结力（内聚力）岩石的粘结力（内聚力）1.1.四四 岩岩石在三向压缩应力作用下石在三向压缩应力作用下的强度的强度 1 1.定义 指在不同三向压缩应力作用下岩石抵抗外荷载的最大应力 2.2.三向压缩试验简介三向压缩试验简介 （1 1）真三轴真三轴 见图见图 （2 2）假三轴假三轴 见图见图00003.3.三轴压缩试验的破坏类型三轴压缩试验的破坏类型 4.4.岩石三向压缩强度的影响因素岩石三向压缩强度的影响因素 （1）侧压力的影响 围压越大，轴向压力越大（2）加载途径对岩石三向压缩强度影响 A、B、C三条虚线是三个不同的加载途径，加载途径对岩的最终三向压缩强度影响不大。（3）孔隙水压力对岩石三向压缩强度的影响 孔隙水压力使有效应力（围压）减小 强度降低