简述围压对岩石力学性质的影响

简述围压对岩石力学性质的影响
对岩石进行围压试验是研究和评价其力学性质的一种常用方法。

下面就简要介绍有关内容。

1、围压对岩石密度的影响：当把一定体积的岩石埋在地下时，其上部所受到的周围土体的压力，称为该岩石的“围压”，又称为静压力。

在围压条件下，岩石各物理量将按理想气体状态方程式进行变化，即ρ1、ρ2、σ1、σ2、 Tf和导温系数ρp=1/ρ2（ Tf=ΔV/ρ1）。

这里，ΔV表示围压强度，是单位体积岩石承受的围压。

由于围压可以使地下空间中的空气变成液体，所以对于一般结构的岩石，在围压作用下它们都呈液体状态，但这仅仅是一种特殊情况。

而对于裂隙较发育的岩石，即使在一般围压条件下，其围压本身仍不足以维持岩石处于液体状态，但在一定条件下也会使岩石向液体转化，这种现象称为“渗流”。

2、围压对岩石抗压强度的影响：（ 1）当岩石处于静水压力作用时，围压对岩石抗压强度的影响取决于围压的大小，当围压P＜P_min，岩石内部无孔隙存在时，则岩石的抗压强度不随围压的增加而改变。

当P>P_min时，只要围压P较大，并保持一定的时间，就能促使岩石向围压液体转化，此时，岩石内部的孔隙增多，孔隙内的气体排出形成气孔，直到静水压力增加到某一极限值时，这些气孔才全部破坏。

此时，若围压不再增加，那么岩石的抗压强度将会继续提高。

由此可见，若要保持岩石抗压强度不降低，必须满足两个条件，一是围压P必须大于一定的数值，二是使岩石完全排除孔隙中的气体，同时也使岩石完全破坏掉。

7、对裂隙带渗透性的影响：对于裂隙较发育的岩石，其渗透性
能一般比较差，因此，常在地下工程中利用岩石的渗透性来作为一项控制指标，通过施工降水，控制其渗透性。

在地下工程设计时，需要注意地下水的分布情况，首先要考虑围压对岩石力学性质的影响。

根据围压对岩石力学性质的影响，相应地采取减小围压的措施，如在岩石中开凿深井，或者修筑围压较小的巷道等。

例如，在煤层露头附近开凿大断面巷道，可以降低工作面的围压，从而使围压的增加引起孔隙水压力的减少，使岩石变得致密而使围压的增加对其强度影响不大，也可以避免岩石被挤碎而冒落的危险，也有利于减小岩石顶板的压力，这些都对煤矿井下生产的安全十分有利。