1、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。 根据受力状态不同，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 c 1、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、常见岩石的抗压强度 常见岩石的抗压强度 岩石名称抗压强度（MPa）岩石名称抗压强度（M
2、Pa）岩石名称抗压强度（MPa ）辉长岩 180300 辉绿岩 200350 页岩 10100花岗岩 100250 玄武岩 150300 砂岩 20200流纹岩 180300 石英岩 150350 砾岩 10150闪长岩 100250 大理岩 100250 板岩 60200安山岩 100250 片麻岩 50200千枚岩、片岩10100白云岩 80250 灰岩 20200二、单轴抗拉强度 t 1、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）选择建筑石材不可缺少的参数 3、测定方法直
3、接拉伸法 间接法（劈裂法、点荷载法） 4、常见岩石的抗拉强度 常见岩石的抗拉强度 岩石名称抗拉强度（MPa）岩石名称抗拉强度（MPa）岩石名称抗拉强度（MPa ）辉长岩 1536 花岗岩 725 页岩 210辉绿岩 1535 流纹岩 1530 砂岩 425玄武岩 1030 闪长岩 1025 砾岩 215石英岩 1030 安山岩 1020 灰岩 520大理岩 720 片麻岩 520千枚岩、片岩110白云岩 1525 板岩 7155、抗拉强度与抗压强度的比较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
4、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 与抗压强度的比值 岩石名称 抗拉强度 抗剪强度 抗弯强度 煤 0.0090.06 0.250.5 页岩 0.060.325 0.250.48 0.220.51 砂质页岩 0.090.18 0.330.545 0.10.24 砂岩 0.020.17 0.060.44 0.060.19 石灰岩 0.010.067 0.080.10 0.15 大理岩 0.080.226 0.272 花岗岩 0.020.08 0.08 0.09 石英岩 0.060.11 0.176 三、剪切
5、强度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、常见岩石的剪切强度 常见岩石的剪切强度 岩石名称内摩擦角（） 内聚力（MPa）岩石名称内摩擦角（） 内
6、聚力（MPa ）辉长岩 5055 1050 花岗岩 4560 1450辉绿岩 5560 2560 流纹岩 4560 1050玄武岩 4855 2060 闪长岩 5355 1050石英岩 5060 2060 安山岩 4550 1040大理岩 3550 1530 片麻岩 3050 35页岩 1530 320 灰岩 3550 1050砂岩 3550 840 白云岩 3550 2050砾岩 3550 850千枚岩、片岩2665 120板岩 4560 220四、三轴压缩强度 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。 2、测定方法 三轴试验 3、利用三轴试验确定抗剪强度 根据一组试件(4 个以上) 试验得到的三轴压缩强度 1m 和相应的 3 以及单轴抗拉强度 t。在 - 坐标系中可绘制出岩块的强度包络线。除顶点外，包络线上所有点的切线与 轴的夹角及其在 轴上的截距分别代表相应破坏面的内摩擦角( )和内聚力(C)。 4、几种强度之间的换算 根据应力摩尔圆可以进行几种强度之间的换算,已知其中某些强度，可以计算其他的强度值。 假设强度包络线为直线（在 310MPa 的情况下，往往这样。），如下图，可以得到下面的公式：由此可以根据岩石的内摩擦角、内聚力和 3 计算岩石的三轴强度。同样，也可以得到下式： 由此可以计算岩石的抗压强度、抗拉强度、内聚力、内摩擦角。
