岩石强度
| 岩石强度 |
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中文名；岩石强度
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岩石强度(strength of rock)一般包括抗压强度(单轴抗压强度和三轴抗压强度)、抗拉强度、抗剪强度(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。[1]
目录
概述
岩石强度包括抗压、抗拉、抗剪(断)强度及岩石破坏、断裂的机理和强度准则。室内用压力机、直剪仪、扭转仪及三轴仪，现场做直剪试验和三轴试验，以确定强度参数(凝聚力和内摩擦角)。强度准则大多采用库伦-纳维准则。这个准则假定对破坏面起作用的正应力会增加岩石的抗剪强度，其增加量与正(压)应力的大小成正比。其次采用莫尔准则，也可采用格里菲思准则和修正的格里菲思准则。
岩石在外力作用下达到破坏时的极限应力，岩石力学性质的主要属性之一。它是通过实验室内或现场的试验求得的。在岩石力学中，岩石一词是岩块和岩体的总称。岩块是指由地质构造因素割裂而成的不连续块体，是岩体的组成单元。实验室试验用的岩样就是岩块。岩体是指包括地质结构的地质体的一部分。虽然岩块和岩体具有相同的地质历史环境，经历过同样的地质构造作用，但它们的性质是有区别的。反映在强度方面，岩块的强度主要取决于构成岩石的矿物和颗粒之间的联结力和微裂隙的影响;而对岩体强度起控制作用的则是岩体中的结构面和构造特征。
单轴抗压强度
无围压岩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。室内单轴抗压强度试验通常在压力机上进行。现场岩体单轴抗压强度试验往往在岩柱或矿柱上进行。岩石受压后直到完全丧失其强度时的性质可用图1所示的载荷-变形全过程曲线来表示。但在普通试验机上不可能获得破坏后的曲线。因为当应力超过峰值，试验机组件本身在施压过程中所贮存的弹性能量便会释放出来，使试件受到很大的附加应变而迅速压坏，所以只能获得峰值应力以前的载荷变形曲线。70年代出现了伺服控制刚性试验机，一方面增大试验机的刚度，另方面可在试验过程中通过反馈系统控制样品的变形而求得载荷变形的全过程曲线。岩石破坏后表现出承载能力的降低，主要是样品破裂导致有效面积减少而引起的。载荷变形全过程曲线表明岩石破坏后仍具有一定承载能力这一特性，在研究岩石工程的稳定性中有重要价值。
抗拉强度 岩石样品在拉力作用下达到破坏时的极限应力值。岩石的抗拉强度远比抗压强度小，因此在岩石钻进、爆破等方面，拉伸破坏成为一种值得研究的重要现象。
岩石抗拉强度试验方法可分直接法和间接法两类。
直接法
与用于金属试验的方法类似。这种试验要求夹持器不损伤试件表面，施加载荷应严格地与试件轴相平行，以免产生弯曲所导致的应力集中。
间接法
此法种类较多，常用的有圆盘、圆柱体径向压裂法。圆盘径向压裂法是著名的"巴西试验"，即用一个实心圆盘，使之受径向压缩而破坏，求抗拉强度。圆柱体径向压裂法通常是用两个接触点对圆柱体加压求抗拉强度。
在工程实践中，由于岩体具有裂隙，一般不考虑抗拉强度。
抗剪强度
岩石在外力作用下达到破坏时的极限剪应力。抗剪强度试验方法包括室内试验和现场试验两类。
室内试验
室内抗剪强度试验常用的方法有直接剪力试验、 扭转试验和三轴试验三种。
①直接剪力试验:这种试验特别适用于岩石结构面和软弱夹层抗剪强度的测定，装置如图2a。取一组试件分别在不同的正应力下进行试验，试验结果如图2b。图中C称为岩石的凝聚力,ф 称为岩石的内摩擦角。
②扭转试验:将圆柱状试件或两端为方形的柱状试件夹紧在扭转试验机上，施加扭力，最大剪应力发生在试件最外圈。
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