巖石主要力學性質

時間:2019-06-22 來源: 建工網
巖石主要力學性質 ①巖石的變形 巖石受力作用會產生變形,在彈性變形范圍內用彈性模量和泊桑(松)比兩個指標表示。彈性模量是應力與應變之比,以帕斯卡為單位,用符號Pa表示。相同受力條件下,巖石的彈性模量越大,變形越

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巖石主要力學性質

 ①巖石的變形
 
  巖石受力作用會產生變形,在彈性變形范圍內用彈性模量和泊桑(松)比兩個指標表示。彈性模量是應力與應變之比,以“帕斯卡”為單位,用符號Pa表示。相同受力條件下,巖石的彈性模量越大,變形越小。即彈性模量越大,巖石抵抗變形的能力越強。泊松比是橫向應變與縱向應變的比。泊桑(松)比越大,表示巖石受力作用后的橫向變形越大。
 
  巖石并不是理想的彈性體,巖石變形特性的物理量也不是一個常數。通常所提供的彈性模量和泊桑(松)比,只是在一定條件下的平均值。
 
  ②巖石的強度
 
  巖石的強度是巖石抵抗外力破壞的能力,也以“帕斯卡”為單位,用符號Pa表示。巖石受力作用破壞,表現為壓碎、拉斷和剪切等,故有抗壓強度、抗拉強度和抗剪強度等。
 
  a.抗壓強度。抗壓強度是巖石在單向壓力作用下抵抗壓碎破壞的能力,是巖石最基本最常用的力學指標。在數值上等于巖石受壓達到破壞時的極限應力。抗壓強度主要與巖石的結構、構造、風化程度和含水情況等有關,也受巖石的礦物成分和生成條件的影響。
 
  所以,巖石的抗壓強度相差很大,膠結不良的礫巖和軟弱頁巖小于20MPa,堅硬巖漿巖大于245MPa.
 
  b.抗拉強度。抗拉強度是巖石抵抗拉伸破壞的能力,在數值上等于巖石單向拉伸破壞時的最大張應力。巖石的抗拉強度遠小于抗壓強度,故當巖層受到擠壓形成褶皺時,常在彎曲變形較大的部位受拉破壞,產生張性裂隙。
 
  c.抗剪強度。抗剪強度是指巖石抵抗剪切破壞的能力,在數值上等于巖石受剪破壞時的極限剪應力。在一定壓應力下巖石剪斷時,剪破面上的最大剪應力,稱為抗剪斷強度,其值一般都比較高。抗剪強度是沿巖石裂隙或軟弱面等發生剪切滑動時的指標,其強度遠遠低于抗剪斷強度。
 
  三項強度中,巖石的抗壓強度最高,抗剪強度居中,抗拉強度最小。抗剪強度約為抗壓強度的10%~40%,抗拉強度僅是抗壓強度的2%~16%.巖石越堅硬,其值相差越大,軟弱巖石的差別較小。巖石的抗壓強度和抗剪強度,是評價巖石(巖體)穩定性的主要指標,是對巖石(巖體)的穩定性進行定量分析的依據之一。
 

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