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1、岩体的强度特性第1页，本讲稿共14页1、岩体单轴抗压强度的测定：在试件表面抹水泥砂浆，将表面抹平，并在上方设置垫层，以便将载荷均匀传给试体。计算强度同岩石单轴抗压强度。3、岩体三轴压缩强度试验千斤顶施加轴向载荷，用压力枕施加围岩载荷一、岩体强度的测定一、岩体强度的测定2、岩体抗剪强度的测定 一般采用千斤顶法：一个垂直千斤顶施加正压力，另一个千斤顶施加横推力合力应通过剪切面中心，横向千斤顶倾角一般15度。计算公式：真三轴和假三轴第2页，本讲稿共14页结构面的抗剪强度为：结构面的抗剪强度为：-结构面上的粘结力、摩擦角-作用在结构面上的法向应力二、结构面的强度效应二、结构面的强度效应-单结构面单结构
2、面其中，摩擦角可写成第3页，本讲稿共14页a.a.若岩体不沿结构面破坏，而沿岩石的某一法向破坏，岩体强若岩体不沿结构面破坏，而沿岩石的某一法向破坏，岩体强度等于岩石强度，此时破坏面与主平面交角为度等于岩石强度，此时破坏面与主平面交角为b.b.对岩体强度有影响的节理方位角：对岩体强度有影响的节理方位角：直接在图量取，也可以由正弦定律推出：直接在图量取，也可以由正弦定律推出：二、结构面的强度效应二、结构面的强度效应-单结构面单结构面若若莫莫尔尔圆圆和和强强度度包包络络线线相相离离，则则岩岩体体不不发发生生破破坏坏，既既不不沿沿结结构构面面破破坏坏，也也不不沿沿岩岩石石面面破坏破坏第4页，本讲稿共1
3、4页 两组以上的节理同样处理，不过岩体总两组以上的节理同样处理，不过岩体总是沿一组最有利破坏的节理首先破坏。是沿一组最有利破坏的节理首先破坏。二、结构面的强度效应二、结构面的强度效应-多多结构面结构面第5页，本讲稿共14页l准岩体强度lHoek-Brown经验强度准则其中:m,s为与岩体结构有关的参数三三.岩体强度岩体强度的估算的估算第6页，本讲稿共14页一、按岩石的质量指标一、按岩石的质量指标RQDRQD（Rock Quality DesignationRock Quality Designation）分类）分类RQDRQD是选用坚固完整的、其长度大于等于是选用坚固完整的、其长度大于等于10
4、cm10cm的岩芯总长的岩芯总长度与钻孔长度的比，百分数表示为：度与钻孔长度的比，百分数表示为：按按RQDRQD大小将岩石分为五类。工程实践说明，大小将岩石分为五类。工程实践说明，RQDRQD是一种比岩是一种比岩芯采取率更好的指标。芯采取率更好的指标。2.8 2.8 岩体质量评价及其分类岩体质量评价及其分类分类分类很差很差差差一般一般好好 很好很好RQDRQD259090第7页，本讲稿共14页二、岩体基本质量分级：二、岩体基本质量分级：认为岩石的坚硬程度和岩体完整程度所决定的岩体基本质量，是岩体固认为岩石的坚硬程度和岩体完整程度所决定的岩体基本质量，是岩体固有的属性，是有别于工程因素的共性。岩
5、体基本质量好，则稳定性也好；反有的属性，是有别于工程因素的共性。岩体基本质量好，则稳定性也好；反之则差。之则差。岩石坚硬程度划分表岩石坚硬程度划分表岩石饱和单轴抗压强度岩石饱和单轴抗压强度 /MPa60603030151550.750.750.550.550.350.350.150.15完整程度完整程度完整完整较较完整完整较较破碎破碎破碎破碎极破碎极破碎2.8 2.8 岩体质量评价及其分类岩体质量评价及其分类岩体基本质量表达式岩体基本质量表达式:第8页，本讲稿共14页三、岩体稳定性分级三、岩体稳定性分级:结合工程情况，计算岩体基本质量指标修正值结合工程情况，计算岩体基本质量指标修正值BQBQ：
6、BQBQBQBQ100(K100(K1 1+K+K2 2+K+K3 3)K K1 1,K,K2 2,K,K3 3值，可分别地下水影响、主要软弱结构值，可分别地下水影响、主要软弱结构面影响、天然应力影响的修正系数。各系数由下表面影响、天然应力影响的修正系数。各系数由下表确定。无表中所列情况时，修正系数取零。确定。无表中所列情况时，修正系数取零。2.8 2.8 岩体质量评价及其分类岩体质量评价及其分类第9页，本讲稿共14页第二章习题选择题选择题 1、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于（、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于（）。）。（A）岩体中含有大量的不连续面）岩体中含有大量的不连续面 （B）岩体
7、中含有水）岩体中含有水 （C）岩体为非均质材料）岩体为非均质材料 （D）岩石的弹性模量比岩体的大）岩石的弹性模量比岩体的大 2、岩体的尺寸效应是指（、岩体的尺寸效应是指（）。）。（A）岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系）岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系 （B）岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象）岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象 （C）岩体的力学参数随试件的增大而减少的现象）岩体的力学参数随试件的增大而减少的现象 （D）岩体的强度比岩石的小）岩体的强度比岩石的小第10页，本讲稿共14页3、影响岩体质量的主要因素为（、影响岩体质量的主要因素为（）。）。（A）岩石类型、埋深）岩石
8、类型、埋深 （B）岩石类型、含水量、温度）岩石类型、含水量、温度 （C）岩体的完整性和岩石的强度）岩体的完整性和岩石的强度 （D）岩体的完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深）岩体的完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深4、沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面？（、沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面？（）（A）原生结构面（）原生结构面（B）构造结构面）构造结构面（C）次生结构面）次生结构面第11页，本讲稿共14页5、我国工程岩体分级标准中岩体完整性确定是依据（、我国工程岩体分级标准中岩体完整性确定是依据（）。）。（A）RQD （B）节理间距）节理间距 （C）节理密度）节理密度（D）岩体完整性
9、系数或岩体体积节理数）岩体完整性系数或岩体体积节理数6.、我国工程岩体分级标准中是根据哪些因素对岩石基本质量进行、我国工程岩体分级标准中是根据哪些因素对岩石基本质量进行修正的？（修正的？（）。）。地应力大小；地应力大小；地下水；地下水；结构面方位；结构面方位；结构面粗糙度。结构面粗糙度。（A），（B），（C）（D），第12页，本讲稿共14页7、某岩石、实测单轴饱和抗压强度RC=55MPa,完整性指数KV=0.8，外鉴别为原层状结构，结构面结合良好，锤击清脆有轻微回弹，按工程岩体分级标准确定该岩石的基本质量等级为（）（A）I级（B）II级（C）III级（D）IV级问答题1、为什么要进行工程岩体分类？第13页，本讲稿共14页结束语结束语第14页，本讲稿共14页