论述岩石抗拉强度与单轴抗压强度两者之间的联系.
论述岩石抗拉强度与单轴抗压强度两者之间的联系.
高真贞
水利工程
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0.10的硬纸板或胶木板为垫条。
将试件置于10T万能试验机承压板中心,调整球形座,使试件均匀受力,作用力通过两垫条所确定的平面。以每秒0.1~0.3MPa的速率加载直至试件破坏,软岩和较软岩应适当降低加载速率。试件最终破坏应通过两垫条决定的平面,否则应视为无效试验。记录破坏载
论述岩石抗拉强度与单轴抗压强度两者之间的联系
将切割好的试件,放到磨石机上磨平。试件加工的精度:试件高度、直径或边长允许偏差为±0.30mm。试件两端面的不平整度允许偏差为±0.05mm。端面应垂直于试件轴线,允许偏差为±0.25°。
3试验步骤
通过试件直径的两端,在试件的侧面沿轴线方向画
两条加载基线,将两根垫条沿加载基线固定。对于坚硬和较坚硬岩石应选用直径为1mm钢丝为垫条,对于软弱和较软弱的岩石应选用宽度与试件直径之比为0.08~
孙
丽
(新疆水利水电勘测设计研究院勘测总队,新疆昌吉
831100
摘
要:岩石的抗拉强度是岩石的重要力学性质指标,是指岩石试件在外力的作用下抵抗抗拉应力的能力,为
岩石试件拉伸破坏的极限荷载与受拉截面积的比值。在工程上,将劈裂法试验规定为测定岩石抗拉强度的必做试验。通过大量的室内试验,分析运用劈裂法测定岩石抗拉强度试验的过程及抗拉强度与单轴抗压强度之间的联系,即试验设备、试验操作步骤、试验结果、试验结果与单轴抗压强度的对比。试验表明,运用劈裂法来测定岩石抗拉强度与单轴抗压强度之间有着一定联系。
关键词:钻孔岩芯;抗拉强度;单轴抗压强度中图分类号:P589.1
文献标识码:A
文章编号:1003-6997(201214-0048-02
水利工程
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2012年第14期
岩石的单轴抗压强度
岩石的单轴抗压强度岩石的单轴抗压强度，这个名词一听就让人觉得高深莫测，但其实它在我们日常生活中可有不少实用的地方。
简单来说，单轴抗压强度就是岩石在单方向压力下，能承受的最大力量。
想想那些在建筑工地上忙碌的人们，他们用的就是这些坚硬的岩石，正是这些岩石支撑起了高楼大厦，维持着城市的运转。
我们要是好好了解这个概念，真能从中发现一些有趣的东西。
一、首先得说说岩石的成分，岩石可不是随便什么东西凑一起的，它是由矿物质组成的，像石英、长石、云母等等。
每种矿物都有不同的特性，有的硬得像石头一样，有的则相对脆弱。
我们要研究单轴抗压强度，就得从这些矿物的特性入手，探讨它们如何影响岩石的整体强度。
1.1 比如，石英是一种非常坚硬的矿物，它的硬度在莫氏硬度表上能排到很前面。
想象一下，如果用石英构成的岩石，抗压强度肯定不在话下。
反之，像云母这种相对脆弱的矿物，可能就会导致岩石的抗压强度下降。
这种成分上的差异，恰如其分地展现了自然界的奇妙。
1.2 说到测试单轴抗压强度的方法，通常用的是压缩实验。
这种实验不仅需要高端的设备，更需要精准的操作。
通过对岩石施加逐渐增加的压力，直到它“屈服”，我们就能得出抗压强度的数据。
这过程就像是对岩石的“审问”，每一次压力的增加都是对它意志的挑战，最终揭示出它的极限。
二、接下来，咱们得聊聊影响岩石单轴抗压强度的因素，除了成分，环境条件也是个不可忽视的因素。
就好比人类在不同气候下的表现，有的人在寒冷中打不动，有的人则能游刃有余。
岩石也一样。
2.1 温度的变化，湿度的波动，甚至地下水的存在，都能影响岩石的强度。
热胀冷缩的道理大家都懂，这对岩石来说同样适用。
高温可能导致某些矿物的晶体结构变得脆弱，从而降低岩石的抗压能力。
2.2 再说说岩石的结构，像裂缝、孔隙等缺陷都会显著降低岩石的抗压强度。
这些缺陷就像是人的心理阴影，让岩石在压力面前变得不那么坚定。
仔细想想，建筑物的稳定性也和这些因素息息相关，岩石的每一个细节都可能影响到建筑的安全性。
岩石的强度特性
第二节岩石的强度特性一岩石的单轴抗压强度二岩石的抗拉强度三岩石的抗剪强度四岩石在三向压缩应力作用下的强度第二节岩石的强度特性工程师对材料提出两个问题1 最大承载力——许用应力[ ] ？2 最大允许变形－－许用应变[ ]？本节讨论[ ]问题强度：材料受力时抵抗破坏的能力。
强度单向抗压强度单向抗拉强度剪切强度三轴压缩真三轴假三轴σεσ一 岩石的单轴抗压强度1.定义：指岩石试件在无侧限的条件下，受轴向压力作用破坏时单位面积上承受的荷载。
AP R c / 式中：P ——无侧限的条件下的轴向破坏荷载 A ——试件截面积2.试验方法: 在压力机上按一定加载速率 单向加压直至试件破坏。
圆柱形试件：φ4.8－5.2cm ，高H=（2－2.5)φ 长方体试件：边长 L = 4.8－5.2cm高 H =（2－2.5)L 试件两端不平度小于0.05mm ；尺寸误差±0.3mm ； 两端面垂直于轴线±0.25° 试件标准3.单向压缩试件的破坏形态破坏形态是表现破坏机理的重要特征，其主要影响因素：①应力状态②试验条件破坏形态有两类：（1）圆锥形破坏原因：压板两端存在摩擦力，箍作用（又称端部效应），在工程中也会出现。
（2）柱状劈裂破坏张拉破坏（岩石的抗拉强度远小于抗压强度）是岩石单向压缩破坏的真实反映（消除了端部效应）消除试件端部约束的方法:润滑试件端部（如垫云母片；涂黄油在端部）加长试件σ1试样端面的压应力分布图 岩块在单轴压缩条件下的破坏型式单轴压缩试样端面的应力分布及破坏型式劈裂破坏 σ1 剪切破坏 σ1 对顶锥破坏σ1 σ1σ14.影响单轴抗压强度的主要因素（1）承压板端部摩擦力及其刚度（加垫块依据）（2）试件的形状和尺寸形状：圆形试件不易产生应力集中，好加工尺寸：大于矿物颗粒的10倍；φ50的依据高径比：研究表明；h/d≥(2－3)较合理（3）加载速度：加载速度越大，表现强度越高(见图2－5)，我国规定加载速度为0.5 －1.0MPa/s （4）环境①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2－3倍。
岩石力学性质试验
岩石力学性质试验一、岩石单轴抗压强度试验1.1概述当无侧限岩石试样在纵向压力作用下出现压缩破坏时，单位面积上所承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度，即试样破坏时的最大载荷与垂直于加载方向的截面积之比。
在测定单轴抗压强度的同时，也可同时进行变形试验。
不同含水状态的试样均可按本规定进行测定，试样的含水状态用以下方法处理：（1）烘干状态的试样，在105～1100C下烘24h。
（2）饱和状态的试样，使试样逐步浸水，首先淹没试样高度的1/4，然后每隔2h分别升高水面至试样的1/3和1/2处，6h后全部浸没试样，试样在水下自由吸水48h；采用煮沸法饱和试样时，煮沸箱内水面应经常保持高于试样面，煮沸时间不少于6h。
1.2试样备制（1）试样可用钻孔岩芯或坑、槽探中采取的岩块，试件备制中不允许有人为裂隙出现。
按规程要求标准试件为圆柱体，直径为5cm，允许变化范围为4.8～5.2cm。
高度为10cm，允许变化范围为9.5～10.5cm。
对于非均质的粗粒结构岩石，或取样尺寸小于标准尺寸者，允许采用非标准试样，但高径比必须保持=2:1～2.5:1。
（2）试样数量，视所要求的受力方向或含水状态而定，一般情况下必须制备3个。
（3）试样制备的精度，在试样整个高度上，直径误差不得超过0.3mm。
两端面的不平行度最大不超过0.05mm。
端面应垂直于试样轴线，最大偏差不超过0.25度。
1.3试样描述试验前的描述，应包括如下内容：（1）岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小，胶结物性质等特征。
（2）节理裂隙的发育程度及其分布，并记录受载方向与层理、片理及节理裂隙之间的关系。
（3）测量试样尺寸，并记录试样加工过程中的缺陷。
1.4主要仪器设备1.4.1试样加工设备钻石机、锯石机、磨石机或其他制样设备。
1.4.2量测工具与有关检查仪器游标卡尺、天平（称量大于500g，感量0.01g），烘箱和干燥箱，水槽、煮沸设备。
1.4.3加载设备压力试验机。
岩土力学 作业三答案.
岩土力学 作业三答案说明：本次作业对应于文字教材7至9章，应按相应教学进度完成。
一、单项选择题 （每小题2分，共计10分）1．岩石内结晶晶格错位的结果，引起岩石的 （b ） a 、晚性破坏 b 、塑性破坏 c 、弱面剪切破坏2．岩石的单轴抗压强度一般与单轴抗拉强度间成下列哪种关系： (b)a.Rc=(1-4)Rtb. Rc=(4-10)Rtc. Rt=(1-4)Rcd. Rt=(1-4)Rc 3．下面岩体的那种应力状态是稳定状态 (a)a.ϕσσσσcctg 23131++- <sin α b. ϕσσσσcctg 23131++- >sin αc.ϕσσσσcctg 23131++- =sin α4.广义虎克定律中岩石的剪切模量G 为 （a ）a.)1(2μ+=E G ，b. )1(2μ-=E G ，c. )1(2μ+=ME G ，d. )1(2μ-=MEG5. 岩石的变形（弹性）模量可表示为 （c ）a. yr p E )1(μ+=，b.yr p E )1(μ-=，c.y pr E )1(μ+=，d.ypr E )1(μ-= 二、填空题 （每空1分，共计20分）1．岩石的破坏形式：脆性破坏、延性破坏、弱面剪切破坏。
2．岩石的力学强度是工程设计中最重要的力学指标，分别是单轴抗压强度，抗拉强度、抗剪强度。
3．岩石的抗压强度就是岩石试件在单轴压力（无围压）作用下，抗压破坏的极限能力。
4．岩石的抗剪强度就是指岩石抵抗剪切破坏（滑力）的能力，用凝聚力C 和内摩擦角Φ来表示。
5． 岩石的变形是指岩石在任何物理因素作用下形状和体积大小的变化。
岩石的变形特性常用弹性模量E 和泊松比μ两个指标来表示；6. 岩石的蠕变是指岩石在应力σ不变的情况下岩石变形 ε随着时间t 而增加的现象，一般而言，典型的岩石蠕变曲线可分为三个阶段：初期蠕变，二次蠕变（稳态蠕变），（加建蠕变）第三期蠕变。
7. 天然应力(或初始应力)是习惯上常将工程施工前就存在于岩体中的地应力，称为初始应力。
东北大学岩石力学讲义第二章岩石破坏机制及强度理论.
第二章 岩石破坏机制及强度理论第一节 岩石破坏的现象在不同的应力状态下，岩石的破坏机制不同，常见的岩石破坏形式有以下几种一、拉破坏：岩石试件单向抗压的纵向裂纹，矿柱，采面片帮。
特点出现与最大应力方向平行的裂隙。
二、剪切破坏：岩石试件单向抗压的X 形破坏。
从应力分析可知，单向压缩下某一剪切面上的切向应力达到最大引起的破坏。
(a ) (b )三、重剪破坏：即沿原有的结构面的滑动、重剪破坏主要的机制：岩体受剪切作用或者受拉应力的作用、三向受压情况下多数为剪切应力的作用，侧向压力较小时可能是拉神破坏，实际工程中可能是不同机制的组合，但侧向应力较大时，可以认为剪切应力是岩石重剪破坏的主要破坏机制。
从岩石破坏的现象看，从小到几厘米的岩块到大的工程岩体，破坏形式雷同，并可归纳为两种，拉断与剪坏，因此有一定的规律可寻。
对岩石破坏的研究：在单向条件下可以从实验得到破坏的经验关系。
但是三向受力条件下，不同应力的组合有无穷多种，因此无法仅仅依靠实验得到破坏的经验关系，因此在一般应力状态，对岩石破坏的研究需要结合理论分析和试验研究两个方面。
现代关于岩石破坏的理论分析一般归结为、寻求破坏时的主应力之间的关系123(,)f σσσ=研究的方法有：理论分析；2、试验研究；3、理论研究结合试验研究。
第二节 岩石拉伸破坏的强度条件一、最大线应变理论该理论的主要观点是，岩石中某个面上的拉应变达到临界值时破坏，而与所处的应力状态无关。
强度条件为c εε≤ (2-1)c ε—拉应变的极限值，ε—拉应变。
若岩石在破坏之前可看作是弹性体，在受压条件下σ1>σ2>σ3下， 3ε是最小主应力。
按弹性力学有33E Eσμεσσ=-12（+），即33E εσμσσ=-12（+）。
若3ε<0则产生拉应变。
由于E >0，因此产生拉应变的条件是3σμσσ-12（+）<0，3μσσσ12（+）>若3ε=0ε<0则产生拉破坏，此时抗拉强度为0t Eσε＝⇒0t E σε＝。
岩石力学复习资料(123题)
1.已知岩样的容重为γ，天然含水量为0w ，比重为s G ，40C 时水的容重为w γ，则该岩样的饱和容重m γ为（ A ） A.()()w s s G w G γγ++−011 B.()()w s s G w G γγ+++011 C.()()γγ++−s s w G w G 011 D.()()w s s G w G γγ+−−0112.岩石中细微裂隙的发生和发展结果引起岩石的（ A ）A ．脆性破坏 B.塑性破坏 C.弱面剪切破坏 D.拉伸破坏3.同一种岩石其单轴抗压强度为c R ，单轴抗拉强度t R ，抗剪强度f τ之间一般关系为（ C ）A.f c t R R τ<<B.f t c R R τ<<C.c f t R R <<τD.t f c R R <<τ4.岩石的蠕变是指（ D ）A.应力不变时，应变也不变；B.应力变化时，应变不变化；C.应力变化时，应变呈线性随之变化；D.应力不变时应变随时间而增长5.模量比是指（A ）A ．岩石的单轴抗压强度和它的弹性模量之比B.岩石的弹性模量和它的单轴抗压强度之比C ．岩体的单轴抗压强度和它的弹性模量之比D ．岩体的弹性模量和它的单轴抗压强度之比6.对于均质岩体而言，下面岩体的那种应力状态是稳定状态（A ）A.ϕϕσσσσsin 23131<++−cctg B.ϕϕσσσσsin 23131>++−cctg C.ϕϕσσσσsin 23131=++−cctg D.ϕϕσσσσsin 23131≤++−cctg7.用RMR 法对岩体进行分类时，需要首先确定RMR 的初始值，依据是（D ）A ．完整岩石的声波速度、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况B.完整岩石的强度、RQD 值、节理间距、节理状态与不支护自稳时间C.完整岩石的弹性模量、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况D.完整岩石的强度、RQD 值、节理间距、节理状态与地下水状况8.下面关于岩石变形特性描述正确的是（B ）A.弹性就是加载与卸载曲线完全重合，且近似为直线B.在单轴实验中表现为脆性的岩石试样在三轴实验中塑性增强C.加载速率对应力－应变曲线没有影响D.岩基的不均匀沉降是由于组成岩基的不同岩石材料含水量不同导致的9.下面关于岩石水理性质描述正确的是（B）A．饱水系数越大，抗冻性能越好B.冻融系数是岩石试件经反复冻融后干抗压强度与冻融前干抗压强度之比C.抗冻系数为25%，重力损失率为75%，则该岩石的抗冻性能良好D.岩石的崩解性是指岩石与水相互作用时体积发生膨胀的性质10.弹塑性理论芬纳公式推导过程中应用到的条件有：（A）A应力平衡条件和塑性平衡条件B仅应力平衡条件C仅塑性平衡条件D以上都不对11.下面对于喷锚支护设计原则，叙述不正确的是：（D）A对于整体围岩，一般不支护，对于大跨度洞室或高边墙洞室，需要喷锚支护。
岩石的单轴抗压强度
岩石的单轴抗压强度
4.岩石饱和单轴抗压强度用途
岩石饱和单轴抗压强度可用于岩石坚硬程度的划分。 按照岩石饱和单轴抗压强度的大小，岩石坚硬程度分类如表1所示。
表1 岩石坚硬程度的划分
单轴抗压强度
岩石的强度
单轴抗拉强度 剪切强度
三轴抗压强度
图1 岩石的强度
岩石的单轴抗压强度
2.岩石的单轴抗压强度定义
岩石在单轴压缩荷载作用下达到破坏前所能承受的最大压应力称为岩石的单轴抗压
强度，或称为非限制性抗压强度，用Rc表示。
Rc=P/A
岩石单轴抗压强度据其含水状态按压坏标准试件测得，有干燥抗压强度、天然抗压
岩石的单轴抗压强度
《工程岩土与测试》
岩石的单轴抗压强度
1 基本概念
目录
CONTENTS
2 岩石的单轴抗压强度定义 3 岩石单轴抗压强度测试方法
3 岩石饱和单轴抗压强度用途
岩石的单轴抗压强度
1.基本概念
岩石的强度：岩石抵抗外力作用的能力，岩石破坏时能够承受的最大应力。岩石的强度 分为单轴抗压强度、单轴抗拉强度、剪切强度和三轴抗压强度。如下图。
3.岩石单轴抗压强度测试方法
（3）4种破坏形式： 1）X状共轭斜面剪切破坏，是最常见的破坏形式，图a。 2）单斜面剪切破坏，这种破坏也是剪切破坏，图b。 3）塑性流动变形，线应变≥10％，图c。 4）拉伸破坏，在轴向压应力作用下，在横向将产生拉应力。这是泊松效应的结果。这种类型的破坏就是横 向拉应力超过岩石抗拉极限所引起的，图d。
强度与饱和抗压强度之分。
干单轴抗压强度
岩石的单轴抗压强度
天然单轴抗压强度
抗压强度和抗拉强度的关系
抗压强度和抗拉强度的关系1. 抗压强度与抗拉强度的定义1. 抗压强度与抗拉强度的定义抗压强度是指材料在受压作用下所能承受的最大压力，它是材料的抗压性能的重要指标。
抗拉强度是指材料在受拉作用下所能承受的最大拉力，它是材料的抗拉性能的重要指标。
抗压强度和抗拉强度的大小取决于材料的组织结构和材料的性质。
2. 抗压强度与抗拉强度的测试方法：2. 抗压强度与抗拉强度的测试方法抗压强度和抗拉强度的测试方法包括压缩试验、拉伸试验、弯曲试验和抗拉剪切试验。
压缩试验是用来测量材料的抗压强度，通过将试样放置在压缩机中，以一定的速率压缩试样，测量试样在压缩过程中的变形和断裂。
拉伸试验是用来测量材料的抗拉强度，通过将试样放置在拉伸机中，以一定的速率拉伸试样，测量试样在拉伸过程中的变形和断裂。
弯曲试验是用来测量材料的抗弯强度，通过将试样放置在弯曲机中，以一定的速率弯曲试样，测量试样在弯曲过程中的变形和断裂。
抗拉剪切试验是用来测量材料的抗拉剪切强度，通过将试样放置在抗拉剪切机中，以一定的速率抗拉剪切试样，测量试样在抗拉剪切过程中的变形和断裂。
3. 抗压强度与抗拉强度的相关性抗压强度与抗拉强度之间存在一定的相关性。
抗压强度指材料在受压状态下所能承受的最大应力，抗拉强度指材料在受拉状态下所能承受的最大应力。
一般情况下，抗压强度高于抗拉强度，但是在某些情况下，抗拉强度也可能高于抗压强度。
抗压强度和抗拉强度之间的相关性取决于材料的结构和性质，以及材料的加工方法和处理工艺。
例如，金属材料的抗压强度和抗拉强度之间的相关性更强，而非金属材料的抗压强度和抗拉强度之间的相关性则比较弱。
此外，抗压强度和抗拉强度之间的相关性还受到温度、应变速率和应力状态的影响。
4. 抗压强度与抗拉强度的影响因素：抗压强度与抗拉强度的影响因素有很多，其中包括材料的性能、结构形式、温度、应力状态、外加荷载等。
材料的性能是抗压强度和抗拉强度的基础，不同的材料具有不同的性能，抗压强度和抗拉强度也会有所不同。
岩体力学与岩体工程(四)(新版)
（四）其他强度实验与测试单轴压缩和三轴压缩实验是研究岩石强度的两种最容易的实验主意。
除此之外，还可以采用其他主意研究岩石的强度，比如单轴拉伸实验、劈裂实验、斜面剪切实验、直剪实验等。
1．岩石抗拉强度的测试岩石能够抵御拉应力的最大能力叫抗拉强度。
与单轴抗压强度相对应的是单轴抗拉强度，即岩石在单向拉应力作用下的极限强度。
单轴抗拉强度必须通过单轴抗拉实验获得。
然而，因为岩石为脆性材料，不能直接在实验机上举行拉伸，所以，实验时普通用粘结剂在试件端部分离粘结一个与试件直径相等的金属垫块（见图19-27）后再举行拉伸。
岩石的单轴抗拉强度为(19-44)——岩石的单轴抗拉强度;d式中：σt——试件被拉断时的荷载；PmaxA--试件的截面面积。
上述实验中试件的制作十分复杂，所以人们往往通过间接主意获得岩石的抗拉强度。
劈裂实验（或称巴西实验）是最常用的实验，这是一种沿着圆饼状试件径向加载，使之劈裂，以求得抗拉强度的主意。
因其容易易行，在国内外被广泛采用。
加载方式如图19-28所示，在压力作用下，试件将沿着加载方向发生劈裂，岩石的抗拉强度可通过下式计算(19-45)式中：D、l一分离为试件的直径和厚度；——劈裂时的最大荷载。
Pmax劈裂实验获得的抗拉强度并不是岩石的单轴抗拉强度，这是因为在劈裂实验时，试件内部的应力状态并单向应力状态。
破碎面上的应力状态属于拉一压应力（见图19-29），因为岩石的抗拉强度远小于它的抗压强度，所以，在被压坏之前，试件首先被拉坏。
即试件的破坏是在压应力作用下的拉裂破坏。
2．剪切实验这种类型的实验是为了决定岩石的剪切强度。
岩石的剪切强度是指岩石在一定的应力条件下（主要指压应力）所能抵御的最大剪应力。
目前常用的主要包括斜面剪切实验、直剪实验等。
因为斜面座的角度调节范围有限，所以这种实验有很大的局限性。
直剪实验是决定岩石剪切强度的最容易主意，但也有显然的缺点，主要是破坏面上的应力不匀称，岩石的破坏机理不十分清晰。
岩石力学
在经典理论发展阶段，形成了“连续介质理论”和“地质力学理论”两大学派。
岩石的物理性质是指由岩石固有的物质组成和结构特征所决定的比重，容重，孔隙率等基本属性。
水理性：岩石与水相互作用时所表现的性质称为岩石的水理性。
包括岩石的吸水性，透水性，软化性和抗冻性。
天然含水率：天然状态下岩石中水的质量与岩石的烘干质量的比值，称为岩石的天然含水率。
吸水性：岩石在一定条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性。
岩石的软化性：岩石浸水后强度降低的性能称为岩石的软化性。
岩石的软化性常用软化系数来衡量。
软化系数：是岩样饱水状态的单轴抗压强度与自然风干状态抗压强度的比值。
岩石的强度：岩石在各种载荷作用下达到破坏时所能承受的最大应力称为岩石的强度。
单轴抗压强度：岩石在单轴压缩荷载作用下达到破坏前所能承受的最大压应力称为岩石的单轴抗压强度。
岩石破坏有几种形式？对各种破坏的原因作出解释。
答：试件在单轴压缩载荷作用破坏时，在试件中可产生四种破坏形式:(1)X状共轭斜面剪切破坏，破坏面上的剪应力超过了其剪切强度，导致岩石破坏。
(2)单斜面剪切破坏，破坏面上的剪应力超过了其剪切强度，导致岩石破坏。
(3)拉伸破坏，破坏面上的拉应力超过了该面的抗拉强度，导致岩石受拉伸破坏。
（4）塑性流动变形破坏。
岩石的三轴抗压强度：岩石在三向压缩荷载作用下，达到破坏时所能承受的最大压应力称为岩石的三轴抗压强度。
抗拉强度：岩石在单轴拉伸荷载作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力称为岩石的单轴抗拉强度，简称抗拉强度。
在传统的压缩试验中，岩石达到其峰值强度后发生突发性破坏的根本原因是试验机的刚度不够大，这类试验机称为“软”性试验机。
什么是全应力-应变曲线？为什么普通材料实验机得不出全应力-应变曲线？全应力应变曲线：能显示岩石在受压破坏过程中的应力、变形特性，特别是破坏后的强度与力学性质的变化规律。
由于普通材料试验机的刚度小，在试件压缩时，其支柱上存在很大的变形和变形能，在试件快要破坏时，该变形能突然释放，加速试件破坏，从而得不出极限压力后的应力应变关系曲线。
常见岩石的强度性质
之答禄夫天创作当前位置：课程学习/第四章岩块的变形与强度性质/第三节岩块的强度性质第三节岩块的强度性质岩块的强度是指岩块抵抗外力破坏的能力。
根据受力状态分歧，岩块的强度可分为单轴抗压强度、单轴抗拉强度、剪切强度、三轴压缩强度等。
一、单轴抗压强度σc1、定义在单向压缩条件下，岩块能承受的最大压应力，简称抗压强度（MPa）。
2、研究意义（1）衡量岩块基本力学性质的重要指标。
（2）岩体工程分类、建立岩体破坏判据的重要指标。
（3）用来估算其他强度参数。
3、测定方法抗压强度试验点荷载试验4、罕见岩石的抗压强度罕见岩石的抗压强度二、单轴抗拉强度σt1、定义单向拉伸条件下，岩块能承受的最大拉应力，简称抗拉强度。
2、研究意义（1）衡量岩体力学性质的重要指标（2）用来建立岩石强度判据，确定强度包络线（3）选择建筑石材不成缺少的参数3、测定方法直接拉伸法间接法（劈裂法、点荷载法）4、罕见岩石的抗拉强度罕见岩石的抗拉强度5岩石中包含有大量的微裂隙和孔隙，岩块抗拉强度受其影响很大，直接削弱了岩块的抗拉强度。
相对而言，空隙对岩块抗压强度的影响就小得多，因此，岩块的抗拉强度一般远小于其抗压强度。
通常把抗压强度与抗拉强度的比值称为脆性度，用以表征岩石的脆性程度。
岩块的几种强度与抗压强度比值1、定义在剪切荷载作用下，岩块抵抗剪切破坏的最大剪应力，称为剪切强度。
2、类型（1）抗剪断强度：指试件在一定的法向应力作用下，沿预定剪切面剪断时的最大剪应力。
（2）抗切强度：指试件上的法向应力为零时，沿预定剪切面剪断时的最大剪应力。
（3）摩擦强度：指试件在一定的法向应力作用下，沿已有破裂面（层面、节理等）再次剪切破坏时的最大剪应力。
3、研究意义反映岩块的力学性质的重要指标。
用来估算岩体力学参数及建立强度判据。
4、抗剪断强度的测试方法直剪试验变角板剪切试验三轴试验5、罕见岩石的剪切强度罕见岩石的剪切强度1、定义试件在三向压应力作用下能抵抗的最大的轴向应力。
岩石力学题库(5)
第一部分填空题宇文皓月1、岩石力学定义①岩石力学是研究岩石的力学性态的理论和应用的科学，是探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应的科学。
识记（1分/空）②岩石力学是研究岩石在荷载作用下的应力、变形、破坏规律以及工程稳定性等问题。
识记（1分/空）2、岩石力学研究内容①岩石力学研究的主要领域可概括为基来源根基理、实验室和现场试验、实际应用。
识记（1分/空）3、岩石力学研究方法①岩石力学研究方法主要有工程地质研究法、试验法、数学力学、分析法、综合分析法。
理解（1分/空）4、岩石的经常使用物理指标①在工程上经常使用到的物理指标有：容量、比重、孔隙率、吸水率、膨胀性、崩解性等。
识记（1分/空）的重力，单位是识记（1分/空）是指岩石的单位体积的质量（包含孔隙体（1分/空）与4。
C时水的容重相比。
计算公式是：1分/空）比，工程设计上所用的孔隙率常是利用识记（1分/空）⑥孔隙率是反映岩石的密度和岩石质量的重要参数。
孔隙率愈大暗示岩石中的空隙和细微裂隙愈多，岩石的抗压强度随之是降低。
理解（1分/空）⑦暗示岩石吸水能力的物理指标有吸水率和饱和吸水率，两者的比值被称为饱水系数，它对于判别岩石的抗冻性具有重要意义。
理解应用（1分/空）⑧岩石的吸水能力大小，一般取决于岩石所含孔隙的多少以及孔隙和细裂隙的连通情况。
岩石中包含的孔隙和细微裂隙愈多，连通情况愈好，则岩石吸入的水量就愈多。
理解（1分/空）⑨岩石的抗冻性就是岩石抵抗冻融破坏的性能，一般用抗冻系数和重力损失率两个物理指标来暗示。
识记（3分/空）5、岩石的渗透性及水对岩石的性状影响①岩石的渗透性是指在水压力的作用下，岩石的孔隙和裂隙透过水的能力。
暗示岩石渗透能力的物理指标是渗透系数k。
识记（1分/空）②渗透系数的物理意义是介质对某种特定流体的渗透能力，它的大小取决于岩石的物理特性和结构特征。
理解（1分/空）③水对岩石性状的影响主要表示在岩石的抗冻性、膨胀性、崩解性、软化性。
试分析简单拉伸与劈裂试验确定岩石抗拉强度的异同--董文龙
试分析简单拉伸与劈裂试验确定岩石抗拉强度的异同董文龙硕士1207班12121153摘要：岩石抗拉强度是岩石力学性质的重要指标之一，是岩石最弱的强度特性。
地下工程围岩体常处于复杂的应力状态,有的部位则处于压缩应力状态,有的地方处于拉伸应力状态,由于岩石的抗拉强度远低于抗压强度,所以围岩总是从拉应力区开始破坏。
由于对岩石抗拉强度的认识不够和测定困难等原因，目前岩石抗拉强度的测定仍然没有十分有效和精确的方法。
目前主要测量岩石抗拉强度的试验方法主要包括直接拉伸和劈裂试验两种。
本文通过对两种试验方法的介绍和比较，得到了两种试验方法测定岩石抗拉强度的一些相同点和不同点。
关键词：岩石抗拉强度拉伸试验劈裂试验岩石的抗拉强度是岩石的重要力学性质指标，是指岩石试件在外力的作用下抵抗抗拉应力的能力，为岩石试件拉伸破坏的极限荷载与受拉截面积的比值。
目前，岩石抗拉强度的室内测量方法较多，主要采用直接拉伸法和劈裂法，两种方法各有特点。
在工程上，将劈裂法试验规定为测定岩石抗拉强度的必做试验。
通过对两种试验的介绍，进行分析，比较两种试验方法的异同。
1.岩石的抗拉强度地下工程围岩体常处于复杂的应力状态，有的部位则处于压缩应力状态，有的地方处于拉伸应力状态。
由于岩石的抗拉强度远低于抗压强度，所以围岩总是从拉应力区开始破坏。
岩石试件在单向拉伸时所能承受的最大拉应力，称为单轴抗拉强度，简称抗拉强度，为岩石试件拉伸破坏的极限荷载与受拉截面积的比值。
虽然在工程实践中，一般不允许拉应力的出现，但拉伸破坏仍是工程岩体及自然界岩体的主要破坏形式之一，而且岩石的抗拉强度很低。
因此，岩石的抗拉强度在地下工程施工和设计中都是一个重要的力学指标。
岩石抗拉强度是岩石最弱的强度特征，甚至对微裂隙都十分敏感，因此是选择一种科学的精确的实验方法尤为重要，不同的实验方法的测量结果差异很大。
2.直接拉伸试验岩石能够抵抗拉应力的最大能力叫做抗拉强度。
与单轴抗压强度所对应的是单轴抗拉强度，，即岩石在单向拉应力作用下的极限强度。
岩石的强度指标
岩石的强度指标
岩石的强度指标主要包括以下几种：
单轴抗压强度：岩石在单向压力作用下抵抗压碎破坏的能力，是岩石最基本最常用的力学指标。
在数值上等于岩石受压达到破坏时的极限应力，也表示岩石抵抗压缩破坏的能力。
抗拉强度：表示岩石抵抗拉伸破坏的能力。
当施加拉力直到岩石开裂的瞬间，所承受的最大拉力即为抗拉强度，也称抗拉极限强度。
抗剪强度：岩石抵抗剪切破坏的能力。
包括直剪强度、双轴抗剪强度和三轴抗剪强度。
其中，抗剪强度和抗压强度往往是确定岩石工程稳定性的主要因素。
直剪强度：直剪试验中岩石抵抗剪切破坏的能力，表示为剪切面上的正应力。
双轴抗剪强度：双轴抗剪强度通常是指在两个相互垂直的方向上施加剪切力，直到岩石破裂时的最大剪切力。
三轴抗剪强度：三轴抗剪强度是指岩石在三个相互垂直的方向上受到压力和剪切力的作用，直到岩石破裂时的最大剪切力。
抗弯强度：岩石抵抗弯曲破坏的能力，通常表示为在弯曲试验中岩石破坏时的最大正应力。
抗冲击强度：表示岩石抵抗冲击破坏的能力，通常通过落锤试验等方法测定。
疲劳强度：岩石在循环载荷作用下抵抗疲劳破坏的能力，通常通
过疲劳试验测定。
这些强度指标是岩石工程设计和稳定性分析的重要依据，根据不同的工程需求和实际情况选择相应的强度指标进行测试和评估。
保研采矿工程专业复试面试题目参考2
岩石力学历年考题(2013考研)一、名词解释1、矿物与岩石（2003，2009）矿物指由地质作用所形成的天然单质或化合物。
岩石是自然界各种矿物的集合体，是天然地质作用的产物，是构成岩体的基本单元。
2、地质体与岩体（2003）岩石与岩体（2004）p75地质体是指地壳内占有一定的空间和有其固有成分，并可以与周围物质相区别的地质作用的产物。
岩体是指在一定的地质条件下，含有诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面的复杂地质体。
4、岩石的天然含水率（2010），岩石的比重（2010）岩石的天然含水率：天然状态下岩石中的水的质量与岩石的烘干质量的比值。
岩石的比重：岩石固体部分的重量与4摄氏度时同体积纯水重量的比值。
5、岩体完整性（龟裂）系数（2003，2006，2007，2009，2010）p110岩体完整性系数又称裂隙系数，为岩体与岩石的纵波速度平方之比，用来判断岩体中裂隙的发育程度。
(附上书上的公式）6、岩石（芯）质量指标RQD（2003，2004，2005，2006，2007，2009，2010，2011）p119 岩石质量指标（RQD）：将长度在10cm（含10cm）以上的岩芯累计长度占钻孔总长的百分比。
（附上书上公式）7、岩石的流变性（2003，2006，2010，2011）与蠕变、松弛和弹性后效（2003）p198流变性：材料应力—应变曲线关系与时间因素有关的性质，包括蠕变、松弛和弹性后效。
蠕变：应力不变时，变形随时间增加而增长的现象。
松弛：应变不变，应力随时间增加而减小的现象。
弹性后效：加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象。
8、岩石的透水性与渗透系数（2003）p29岩石的透水性：岩石能被水透过的性能。
透水性的大小可用渗透系数来衡量，它主要取决于岩石中孔隙的大小，方向及相互连通情况。
渗透系数：单位水力梯度下的单位流量，它表示岩体被水透过的难易程度。
9、（岩体）结构面的裂隙度和切割度（2003）p88-89岩体裂隙度:沿取样线方向单位长度上的节理数量。
试验探究岩石抗剪强度参数与单轴抗压强度的关系
城 市 勘 测
Ｕｒｂａｎ Ｇｅｏｔｅｅｈｎｉｅａｌ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ＆ Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ
文章 编 号 ：１６７２－８２６２（２０ｔ７）０５—１６０—０４
中图 分 类 号 ：ＴＵ４５２
Ｏｅｔ．２０１７ Ｎｏ．５
文献 标 识 码 ：Ａ
试验探究岩石抗剪强度参数与单轴抗压强度的关 系
（３）粉砂 质泥 岩 （取 样深度 ：１７．７ ｍ～５０．０ ｍ） ２．２ 试 样 的制备 和试 验方 法 ］ ２．２．１ 试 样 的 制 备
本次 试 验 的样 品为 原 柱 型芯 样 ，直 径 在 ７．５ ｏｍ～ ９．０ ｅｍ之 间 ，制 成 的试 样 高 、径 比为 ｌ：１左 右 。 ２．２．２ 试 验 方 法
本试 验 的试验 方法 为平 推法岩 石直 剪试验 （１）岩石试 件要 求 ① 取样 应在 现场采 取试 件 ，在 采取 、运输 和 制备 过 程 中 ，应 防止产生 裂缝 和扰动 。 ② 每组 试验试 件 的数量 应 为 ５个 。 ③岩 石 直 剪 试 验 试 件 的 直 径 或 边 长 不 小 于 ５０ ｍｍ，试件 高度应 与试 件 的直径 或边长 相等 。 （２）主要仪器和设 备 ：应力控制式平推法直剪试 验仪 。 （３）试 验结 束后 ，应对 试件剪 切 面进行 描述 ： ① 准确 量测剪 切 面面积 ；
④ 当结构面内有充填物时 ，应准确判断剪切面 的 位置 ，并记 述其 组成成 分 、性 质 、厚度 、构造 。
⑤应将 各剪 切 阶段特 征点 的剪应力 和 法 向应 力 点 绘制在坐标 图上，绘制剪应力与法向应力关系曲线 ，并
质粉砂岩 、粉细砂岩以及含砾砂岩，岩体完整性亦有差 应按 库伦 一奈 维 表 达 式 确 定 相 应 的 岩 石 强 度 参 数 （ｃ、
岩石的抗剪强度与抗压强度的关系
岩石的抗剪强度与抗压强度的关系
岩石的抗剪强度与抗压强度是岩石力学中的两个重要参数，它们之间的关系是复杂的。
下面我将详细介绍这两个参数及其关系。
1. 抗压强度
抗压强度是指岩石在受到压力作用下的破坏强度。
它是岩石力学中最基本的参数之一，通常用于评价岩石的稳定性和承载能力。
抗压强度是岩石力学中最常用的参数之一，通常用于评价岩石的稳定性和承载能力。
它是指岩石在受到垂直于其表面的压力作用下，能够承受的最大应力值。
抗压强度是岩石力学中最基本的参数之一，通常用于评价岩石的稳定性和承载能力。
2. 抗剪强度
抗剪强度是指岩石在受到剪切力作用下的破坏强度。
它是岩石力学中另一个重要的参数，通常用于评价岩石的稳定性和承载能力。
抗剪强度是指岩石在受到剪切力作用下，能够承受的最大应力值。
抗剪强度是岩石力学中另一个重要的参数，通常用于评价岩石的稳定性和承载能力。
3. 抗剪强度与抗压强度的关系
抗剪强度与抗压强度之间的关系是复杂的，它们之间的比值称为岩石的剪切强度比。
岩石的剪切强度比通常在0.1到0.3之间，这意味着岩石的抗剪强度通常是抗压强度的10%到30%。
这是因为岩石在受到压力作用下，其内部的应力状态是三轴应力状态，而在受到剪切力作用下，其内部的应力状态是二轴应力状态。
因此，岩石的抗剪强度通常比抗压强度要小。
总之，岩石的抗剪强度与抗压强度是岩石力学中的两个重要参数，它们之间的关系是复杂的。
岩石的剪切强度比通常在0.1到0.3之间，这意味着岩石的抗剪强度通常是抗压强度的10%到30%。
单轴极限抗压强度与抗压强度的关系
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单轴极限抗压强度是指材料在单向受压下的最大抗压强度，通常用于评估材料在受压状态下的承载能力。
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农业科技与信息
作者简介:
孙丽(1977-,女,新疆昌吉市呼图壁县人,主要从事试验工作。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
因此要合理设计混凝土配合比参数,控制好配合比中的水胶比与砂率,控制非冻胀早期裂缝的发生。
4结束语
施工质量就是企业赖以生存和发展的生命,混凝土
将切割好的试件,放到磨石机上磨平。试件加工的精度:试件高度、直径或边长允许偏差为±0.30mm。试件两端面的不平整度允许偏差为±0.05mm。端面应垂直于试件轴线,允许偏差为±0.25°。
3试验步骤
通过试件直径的两端,在试件的侧面沿轴线方向画
两条加载基线,将两根垫条沿加载基线固定。对于坚硬和较坚硬岩石应选用直径为1mm钢丝为垫条,对于软弱和较软弱的岩石应选用宽度与试件直径之比为0.08~
粗砂岩
69.6
87.3
43.5
4.88
7.66
4.13
0.07
0.09
0.09
荷和加载过程中出现的现象,并对破坏后的试件进行描述。
岩石抗拉强度的计算公式:
σt =2P/πDH
式中:σt —岩石的抗拉强度,MPa ;P —破坏载荷,N ;
D —试件直径,mm ;H —试件高度,mm。4
试验数据的对比与分析
MPa
/ZK 33花岗岩/88.644.9/8.514.14/0.100.09ZK 34花岗岩/82.339.6/6.274.59/0.080.12ZK 35花岗岩/85.444.7/9.145.22/0.110.12ZK 36花岗岩/83.136.0/8.935.96/0.110.17ZK 1粗砂岩72.683.125.74.756.432.940.070.080.11ZK 2含碳粉砂岩43.552.837.44.215.223.260.100.100.09ZK 3细砂岩21.439.120.44.035.122.010.190.130.10ZK 4含砾粗砂岩37.353.932.83.185.641.680.090.100.05ZK 5粗砂岩76.399.351.87.528.794.590.100.090.09ZK 6碳质粉砂岩27.937.22.182.143.210.710.080.090.33ZK 7粉砂岩25.343.712.72.834.361.970.110.100.16ZK 8细砂岩92.797.820.66.569.543.020.070.100.15ZK 9粗砂岩49.184.126.53.486.372.000.070.080.08ZK 10砾岩43.885.136.45.006.652.410.110.080.07ZK 11含碳粉砂岩44.687.228.96.268.863.550.140.100.12ZK 12粉砂岩32.952.721.53.904.932.170.120.090.10ZK 13碳质粉砂岩24.545.021.83.514.472.790.140.100.13ZK 14碳质粉砂岩9.0913.35.091.031.320.590.110.100.12ZK 15碳质粉砂岩7.6335.22.121.752.980.320.230.080.15ZK 16
0.10的硬纸板或胶木板为垫条。
将试件置于10T万能试验机承压板中心,调整球形座,使试件均匀受力,作用力通过两垫条所确定的平面。以每秒0.1~0.3MPa的速率加载直至试件破坏,软岩和较软岩应适当降低加载速率。试件最终破坏应通过两垫条决定的平面,否则应视为无效试验。记录破坏载
论述岩石抗拉强度与单轴抗压强度两者之间的联系
施工是梯形明渠真做好每一道工序,确保施工目标的顺利实现。本文论述的梯形明渠混凝土现浇的施工方法不但可以保证施工质量,同时为本段灌区工程的按期完工,投入运营发挥效益争取了宝贵的时间。
(责任编辑
袁宗英
岩石的抗拉强度是岩石的重要力学性质指标,也是岩石结构设计安全与稳定性分析的一个控制参数。近年来,随着中国经济建设的迅猛发展,大型桥梁、隧道、水坝及高层建筑等工程越来越多,在工程建设中经常会遇到岩石,其抗拉强度力学性能指标是设计、检验、控制和评判质量的重要依据。
孙
丽
(新疆水利水电勘测设计研究院勘测总队,新疆昌吉
831100
摘
要:岩石的抗拉强度是岩石的重要力学性质指标,是指岩石试件在外力的作用下抵抗抗拉应力的能力,为
岩石试件拉伸破坏的极限荷载与受拉截面积的比值。在工程上,将劈裂法试验规定为测定岩石抗拉强度的必做试验。通过大量的室内试验,分析运用劈裂法测定岩石抗拉强度试验的过程及抗拉强度与单轴抗压强度之间的联系,即试验设备、试验操作步骤、试验结果、试验结果与单轴抗压强度的对比。试验表明,运用劈裂法来测定岩石抗拉强度与单轴抗压强度之间有着一定联系。
关键词:钻孔岩芯;抗拉强度;单轴抗压强度中图分类号:P589.1
文献标识码:A
文章编号:1003-6997(201214-0048-02
水利工程
48
2012年第14期
农业科技与信息表1
岩石抗拉强度与单轴抗压强度表
试样编号
野外定名单轴抗压强度
抗拉强度抗拉强度:抗压强度天然
烘干
饱和
天然
烘干
饱和
天然
烘干
饱和
1试验方法与设备
试验采用劈裂法,适用于能制成规则试件的各类岩
石。劈裂法又称巴西法,为间接拉伸法,在一定程度上能反映岩石抗拉强度特性,方法易行,操作比较简单且实用,具有原理清晰,使用简便,材料消耗少等优点,因此被广泛采用。劈裂法试验是将岩石试件直径轴面方向施加一对线载荷,使试件沿直径轴面方向劈裂破坏。
试验设备有钻石机、锯石机、磨石机、车床、测量平台、角尺、千分卡尺、烘箱、干燥箱、饱和设备、万能试验机。
2试件的制备
加工样时,注意观察试样的层理、裂隙、加载方向。
做到钻孔芯样试件劈裂面的受拉方向应与岩石单轴抗压试验的受力方向一致。
试样一般为岩块和钻孔芯样两种,如果为岩块,则采用钻石机,钻头直径宜为48~54mm ,钻取岩块,取得岩芯。如果为芯样,则可直接加工,用锯石机,切割芯样,高度与直径比宜为0.5~1.0,试件的高度应大于岩石最大颗粒粒径的10倍。