1.岩石基础的概念
岩石基础是将锚筋直接锚固于灌浆的岩石孔内，借助于岩石自身的抗拔、抗剪切能力，岩石与水泥砂浆间、水泥砂浆与锚筋间的粘结力来抵抗杆塔传递下来的荷载，以保证基础结构的稳定性的一种基础形式。它也被称为“原状土”式基础，其强度取决于岩石自身的抗拔、抗剪切强度，岩石与水泥砂浆间、水泥砂浆与锚筋间的粘结强度，钢筋的抗拉、抗剪切强度等。
2.岩石基础设计的控制条件
上拔稳定。
3.岩石基础的特点
充分利用岩石的整体性和坚固性，抗压能力强；岩孔较大开挖基坑小得多，节约材料，成本低廉，节约材料；岩孔开凿多用机械，节省劳动力。
二、岩石基础的分类方法
1.按岩石的坚固分类
按岩石坚固程度分类如表2-19所示。
质岩石；小于300kg/cm2（29.4MPa）者，称为软质岩石。
2.按岩石的风化程度分类
按岩石风化程度分类如表2-20所示。
三、岩石基础的基本类型
1.直锚式
用于覆盖层厚度小于0.3m、微风化硬质岩石；如图2-27所示。
2.承台式
适用于覆盖层厚度在0.8～1.5m、中等风化，硬度稍差的岩石；如图2-31所示。
3.嵌固式
又称岩固式，适用于质地较软的强风化岩石，但要求岩
石完整性好；如图2-28所
示。
4.自锚式
适用于微风化、硬质、完整性好的岩石；如图2-29所示。
5.拉线式
适用于岩质较硬、中等风化或弱风化岩石，作拉线基础；如图2-30。
各种形式的岩石基础中，除了拉线式外，随着基础承受的荷载的大小，又分为：单孔和多孔基础。
四、岩石基础强度的设计计算
1.岩石基础的五种破坏形式
对岩石而言，其承受下压力的能力远大于一般土壤（如软质岩石的
[P]≥100MPa），所以岩石基础一般不存在下压失稳的问题，抗倾覆也不成问题，岩石基础的控制条件是上拔稳定。岩石基础上拔稳定破坏一般有以下几种情况：
⑴锚筋被拉断。上拔力超过锚筋的允许拉应力；
⑵锚筋被拔出。锚筋与水泥砂浆间的粘结力不够；
⑶冰棒破坏。锚筋与水泥砂浆块一起从岩孔中拔出，水泥砂浆块与岩石间的粘结力不够；
⑷岩石整体性破坏。以岩孔为中心同心圆状裂隙向四周辐射，岩石基础垂直变形超过10mm；
⑸岩体被抬起（基础位于孤岩）。
⑴、⑵、⑶种破坏可通过提高钢筋抗拉强度、钢筋与水泥砂浆间、水泥砂浆与岩孔壁间粘结力以满足设计要求，而第四种破坏则受岩石强度和岩石的完整程度的控制，因此确定岩体自身抗拔力是岩石基础设计的关键。
2.岩石基础上拔稳定计算
⑴锚筋的抗拉强度计算
钢筋与底脚螺栓合称锚筋。前已述及，钢筋的抗拉强度取其屈服点强度（Kg/mm2或N/mm2）。锚筋抗拉强度校核计算公式：
⑵锚筋与砂浆的粘结力应满足下式：
与水泥砂浆的标号、锚筋的表面等因素有关，在相同的水泥砂浆一般有
螺
纹：
光面
=1.38：1
一般地，对200号的水泥砂浆，取=20 Kg/mm2；对300号的水泥砂浆，
取=30 Kg/mm2。在实际的工程中通常在锚筋的下部焊接如：圆盘、帮带、鱼尾
等附加装置，如图2-28所示。因此
的物理学意义就不仅是反映锚筋与
砂浆间的粘结能力，而且也反应了锚
筋下部焊接的附加装置在上拔中对砂浆块的剪切，严格说来应称为粘剪强度。
⑶水泥砂浆与岩石间的粘结力式中D—岩孔直径；h—岩孔深度；n—岩孔数；
—砂浆与岩石间粘结强度（Kg/mm2或N/mm2），其值主要与岩石的坚固性和
风化程度有关，取值请查阅相关参数表
⑷岩石的抗拔力校核计算
1)岩石的破坏，成喇叭状，其理想图如图2-32虚线所示。
国外也有理论认为岩体的破裂面不是喇叭形状，而是正弦曲线形。岩石抵抗上拔荷载靠均匀分布在岩石破裂面上的抗剪强度（Kg/mm2或N/mm2）的合力在
垂直方向的分力。
破裂面的大小又取决于θ的大小，它一般取30°或45°。下面以取45°来介绍岩体抗拔力的校核计算公式。
2)的确定方法
的确定通常是根据实验资料，选择具有代表性的岩石，在其上进行上拔破坏性实验而得到的。的实验数据离散程度，这是由于岩体的不均匀性及不同
种类岩石间的差异引起的，所以对只能极其谨慎地规定取值区间，它只是粗
略地反应了岩体抗拔能力与岩石质地的硬、软及风化程度等之间的关系。一般地说，岩石硬度愈高，风化愈弱，岩石的抗拔力愈强。
3)岩石基础的上拔稳定校核计算
对岩石基础的抗拔力，一般不考虑基础自重，因为岩石基础本身尺寸不大，而岩石基础的抗剪强度很大，自重在抗拔力中占的比例小。
①对单孔锚，如图2-33所示上拔力校核公式：
式中 D—岩孔直径； h—岩控埋深。
②对嵌固式或多孔群锚，如图2-34和2-35所示上拔力校核公式：
式中Q—承台自重；
D—基础下部直径或群锚时岩孔外接圆的直径；
—群锚时的孔间距；
—岩孔直径；
③实际计算公式
在实际计算时可以按下面公式计算
五、岩石基础施工
1.施工机具简介
施工机具分类：岩石基础施工与其它的现浇混凝土基础不同点是不开挖基坑，只凿岩孔。凿岩孔有人工和机械两种方法，人工凿岩孔用钢钎；机械用岩石钻机。岩石钻机的种类较多，多为各施工单位自行研制，下面做简单介绍。
⑴东北地区曾经试用的“争光10型”取样钻机，动力：2.2KW汽油机、孔径：φ46～58.5 mm、孔深：10m；特点：可一人背运，钻进时采用杠杆加压，结构简单，操作容易。
⑵东北送变电工程公司在220KV兴-卧线岩石基础施工中用“TK—25型”机动凿岩机，孔径：φ40mm。
⑶XJ—100型钻机参见《500KV线路施工实践》相关资料。
⑷西南电力设计院和四川省送变电工程公司共同研制的轻型钻机，动力：柴油机，孔深10m，最大孔径：φ127mm，搬运时部件可拆卸，最大部件重95kg。
⑸1989年，沈阳光华实用技术开发公司研制出我国第一套适合输电线路岩石基础施工的钻机“QZZ—88”型，轻便易装卸，孔径：φ90～130mm，钻深：30m。
2.岩石基础施工
⑴岩石基础施工，首先应根据设计资料逐基核查覆土层厚度及岩石性状，当实际情况与设计不符时，由设计单位提出处理方案；一般来说，岩石基础的经济性较好，但在原设计为岩石基础的情形下，实际塔位的覆土层厚度大于普通大开挖基础的埋深，采用岩石基础已无经济价值，为节省投资可将其改为普通大开挖
基础；当然，若原设计为大开挖基础，而实际的覆土层厚度小于埋深处是岩石，也可将其改为岩石基础，以降低工程成本。
⑵岩石基础施工内容：清理施工基面（清理岩石上面的植被及覆土）、钻岩孔、安装锚筋、、浇灌混凝土砂浆（配制、搅拌、浇灌）、养护；对承台式基础还有承台浇制（扎筋、支模、浇灌混凝土养护）、回填等。
⑶岩孔开挖或钻孔应满足以下要求：
1)施工过程中应保证岩石构造的整体性不受破坏。
2)岩孔中的石粉、浮土、孔壁松动的石头及积水应清除干净（用压缩空气或干净的水）。
3)软质岩石成孔后，应立即安装锚筋或底脚螺栓，并浇灌混凝土，以防孔壁风化；若不能立即浇灌混凝土，应将孔口封闭，防止进入杂物和雨水等。
⑷岩石基础的锚筋或底脚螺栓的安装及混凝土的浇灌应符合下列规定：
1)浇灌前应复查孔位、孔深等；
2)锚筋或底脚螺栓埋入前应除锈，不允许有明显弯曲；埋入深度不得小于设计值；安装后应有临时固定措施，混凝土砂浆终凝前绝对不得触动；
3)浇灌混凝土或水泥砂浆时，应分层捣实，并按现场浇灌混凝土的规定进行养护；岩石基础浇灌的通常为细卵石混凝土（如200号混凝土，石径0.5～1cm，中砂，525号水泥，坍落度15～20cm）；
4)岩孔内浇灌的混凝土或水泥砂浆的数量不得少于设计规定值；
5)对浇筑的混凝土或水泥砂浆的强度检验，应以相同条件养护的试块为依据；试块每基取一组；
6)对浇灌的岩石基础，应采取措施减少混凝土或水泥砂浆的收缩量；
7)岩石基础的施工误差，岩石基础的施工成孔深度不应小于设计值；嵌固式成孔尺寸应大于设计值，且保证设计锥度；钻孔式成孔度孔径，允许偏差为＋20mm，整基基础施工允许偏差应与现场浇筑基础混凝土时的要求相同。
小结
1.岩石基础是将锚筋直接锚固于灌浆的岩石孔内，借助于岩石自身的抗拔、抗剪切能力，岩石与水泥砂浆间、水泥砂浆与锚筋间的粘结力来抵抗杆塔传递下来的荷载，以保证基础结构的稳定性的一种基础形式。岩石施工基本要求是保证上拔的稳定。
2.岩石基础可以按岩石的坚固程度和岩石的风化程度来分类，其基本的类型有直锚式、承台式、嵌固式、自锚式、拉线式几种。
3.岩石基础上拔稳定的计算包括：锚筋的抗拉强度计算锚筋与砂浆的粘结力、水泥砂浆与岩石间的粘结力岩石的抗拔力校核计算，它们是岩石基础施工的先决条件。
4. 岩石基础施工不需要开挖基坑，只凿岩孔。其基本操作步骤是清理施工基面（清理岩石上面的植被及覆土）、钻岩孔、安装锚筋、、浇灌混凝土砂浆（配制、搅拌、浇灌）、养护；对承台式基础还有承台浇制（扎筋、支模、浇灌混凝土养护）、回填等。
作业
1.岩石基础施工分为哪几种？其选型的特点是什么？
2.锚固工具有何作用？有哪些基本类型？
岩石抗压强度与地基承载力换算 （桩基与扩大基础） 随着我国西部大开发的进程，我省高速公路也在日新月异的发展中，在我省高山丘岭的特殊环境下，桥梁工程在高速公路中也占据主要的领域。 在桥梁工程的建设施工中，桥梁基础是十分关键的部位，在设计和施工中都有相应的严格要求，在设计图纸中对地基承载力也有严格的控制，但有时施工中的特殊因数（比如：桩基孔深、涌水量大，试验人员无法到达孔底检测，试验仪器在孔底无法操作等），就对孔底的地基承载力无法进行相应的试验检测。 此时，就可以从开挖到设计嵌岩深度时开挖出来的岩石作单轴极限抗压强度试验，以换算地基承载力,从而得到相应的检测数据。 在作单轴极限抗压强度试验之前，必须把开挖出来的岩石切割成直径为7~10cm，高度与直径相同的立方体试件，再进行抗压强度试验，取其一组六个试件的平均值为该岩石单轴极限抗压强度的代表值（Ra）。 在已知岩石的单轴极限抗压强度后，还必须了解施工中的几个重要参数和设计图纸中的几个指标，然后进行换算：
[P]=（C1A+C2Uh）Ra 式中： [P]—单桩轴向受压容许承载力（KPa） Ra—天然湿度的岩石抗压强度值（KPa） h—为桩嵌岩深度（m），不包括风化层 U—桩嵌入基岩部分横截面周长（m） 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 A—桩底横截面面积（m2）， 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 C1，C2根据清孔情况，岩石的破碎程度等因素而定的系数 在贵州省崇溪河至遵义的高速公路上K70+310段，是一座3×20米装配式预应力砼空心板桥,下部构造采用双墩柱，基础为直径1.2米桩基，桩基设计要求嵌岩深度不低于3米，地基承载力要求≥3.5MPa，在开挖终孔时嵌岩深度实测值为3.3米，岩石破碎程度一般，取其终孔时开挖出的岩石，切割成7×7×7(cm)试件6个，经过试验测得天然湿度下的抗压强度平均值为36.6MPa，对该桩基地基承载力换算为：
各向异性页岩岩石物理建模及储层脆性评价页岩储层是目前非常规地球物理勘探的研究热点之一。而地震岩石物理分析技术是储层物性参数描述的重要手段。 作为地震弹性参数与储层物性参数之间的“桥梁”,地震岩石物理分析大体可分为“正问题”和“反问题”。正问题主要涉及岩石物理模型的构建及地震属性模拟,而反问题主要包括储层参数反演。 本文从正问题出发,构建了适合页岩储层的各向异性模型。并针对反问题引入网格分析法优化了反演算法。 最终利用反演结果讨论了页岩储层的各向异性特征。同时,分析了页岩储层的热点属性:脆性,优选脆性表征公式,结合井震资料,实现对页岩储层的脆性分析。 本文的主要成果可以归纳如下:(1)论文构建针对页岩储层的各向异性岩石物理模型。模型着重模拟了页岩储层由(1)有机质的富集;(2)黏土的定向排列和(3)扁平状的孔隙形态所引起的各向异性。 模型利用SCA+DEM模拟了页岩中的有机质,并引入成层因子(CL)模拟黏土的成层性强弱,最后利用孔隙纵横比控制了页岩的孔隙形态。实现了对页岩不同各向异性成因的精细模拟。 (2)随后,基于构建的页岩模型,在常规二维孔隙纵横比反演模板的基础上,引入矿物含量作为第三维参数,建立了更符合真实情况的三维孔隙纵横比反演模板,对储层的孔隙形态和孔隙类型进行反演,并利用反演得到的孔隙参数,实现对页岩储层的纵横波速度预测。(3)为了获取更多的储层物性信息,本文构建双扫描反演流程,反演得到表征孔隙形态和黏土成层性强弱的模型参数孔隙纵横比(α)
和成层因子(CL)。 实现对储层各向异性参数的预测,并讨论了各向异性参数与储层物性参数的相互关系。(4)针对反问题,本文通过引入网格分析法,对储层参数的反演算法进行改进。 网格分析法通过将实测测井值正态分布展开,将测井的误差考虑进反演算法中,最终得到待反演参数的概率密度分布图。降低了由测量值不准引起的预测误差,提高了预测结果的可信性。 并预测了目的层的孔隙形态及孔隙类型概率密度分布。(5)优选现有脆性公式,发现基于弹性参数构建的脆性指数的预测精度总体高于基于矿物组分的脆性公式。 基于杨氏模量泊松比构建的脆性指数对岩性的变化较敏感,而拉梅系数构建的脆性表征公式对孔隙流体更为敏感。基于模型,构建岩石物理脆性模板,优选脆性敏感参数。 研究发现低泊松比,中高杨氏模量,往往对应高孔脆性页岩,是页岩开采的“甜点”区域。最终,针对西南四川盆地龙马溪组-五峰组的页岩储层进行脆性评价,叠前同时反演结果和测井脆性分析结果较为吻合,验证了脆性分析结果的稳定性和可靠性。
1.岩石基础的概念 岩石基础是将锚筋直接锚固于灌浆的岩石孔内，借助于岩石自身的抗拔、抗剪切能力，岩石与水泥砂浆间、水泥砂浆与锚筋间的粘结力来抵抗杆塔传递下来的荷载，以保证基础结构的稳定性的一种基础形式。它也被称为“原状土”式基础，其强度取决于岩石自身的抗拔、抗剪切强度，岩石与水泥砂浆间、水泥砂浆与锚筋间的粘结强度，钢筋的抗拉、抗剪切强度等。 2.岩石基础设计的控制条件 上拔稳定。 3.岩石基础的特点 充分利用岩石的整体性和坚固性，抗压能力强；岩孔较大开挖基坑小得多，节约材料，成本低廉，节约材料；岩孔开凿多用机械，节省劳动力。 二、岩石基础的分类方法 1.按岩石的坚固分类 按岩石坚固程度分类如表2-19所示。 质岩石；小于300kg/cm2（29.4MPa）者，称为软质岩石。 2.按岩石的风化程度分类 按岩石风化程度分类如表2-20所示。 三、岩石基础的基本类型 1.直锚式 用于覆盖层厚度小于0.3m、微风化硬质岩石；如图2-27所示。 2.承台式 适用于覆盖层厚度在0.8～1.5m、中等风化，硬度稍差的岩石；如图2-31所示。 3.嵌固式 又称岩固式，适用于质地较软的强风化岩石，但要求岩 石完整性好；如图2-28所 示。 4.自锚式
适用于微风化、硬质、完整性好的岩石；如图2-29所示。 5.拉线式 适用于岩质较硬、中等风化或弱风化岩石，作拉线基础；如图2-30。 各种形式的岩石基础中，除了拉线式外，随着基础承受的荷载的大小，又分为：单孔和多孔基础。 四、岩石基础强度的设计计算 1.岩石基础的五种破坏形式 对岩石而言，其承受下压力的能力远大于一般土壤（如软质岩石的 [P]≥100MPa），所以岩石基础一般不存在下压失稳的问题，抗倾覆也不成问题，岩石基础的控制条件是上拔稳定。岩石基础上拔稳定破坏一般有以下几种情况： ⑴锚筋被拉断。上拔力超过锚筋的允许拉应力； ⑵锚筋被拔出。锚筋与水泥砂浆间的粘结力不够； ⑶冰棒破坏。锚筋与水泥砂浆块一起从岩孔中拔出，水泥砂浆块与岩石间的粘结力不够； ⑷岩石整体性破坏。以岩孔为中心同心圆状裂隙向四周辐射，岩石基础垂直变形超过10mm； ⑸岩体被抬起（基础位于孤岩）。 ⑴、⑵、⑶种破坏可通过提高钢筋抗拉强度、钢筋与水泥砂浆间、水泥砂浆与岩孔壁间粘结力以满足设计要求，而第四种破坏则受岩石强度和岩石的完整程度的控制，因此确定岩体自身抗拔力是岩石基础设计的关键。 2.岩石基础上拔稳定计算 ⑴锚筋的抗拉强度计算 钢筋与底脚螺栓合称锚筋。前已述及，钢筋的抗拉强度取其屈服点强度（Kg/mm2或N/mm2）。锚筋抗拉强度校核计算公式： ⑵锚筋与砂浆的粘结力应满足下式： 与水泥砂浆的标号、锚筋的表面等因素有关，在相同的水泥砂浆一般有 螺 纹： 光面 =1.38：1 一般地，对200号的水泥砂浆，取=20 Kg/mm2；对300号的水泥砂浆， 取=30 Kg/mm2。在实际的工程中通常在锚筋的下部焊接如：圆盘、帮带、鱼尾
国外页岩脆性指数评价与致密砂岩评价指标适用性？ 脆性系数的明确的定义： 文献出处：岩石脆性及描述岩爆倾向的脆性系数杨氏模量和泊松比并非直接反映岩石脆性的参数，但是目前一来定性的认为杨氏模量越大，泊松比越小，岩石脆性越好。但其实杨氏模量的大小受控于岩石强度和弹性应变量两个方面。而脆性是指岩石在破裂前发生很小的塑变能力，破裂时全部以弹性能的形式释放出来。 ①利用岩石矿物学方法进行计算（Jarvie, D.，2007） brittlenessidex=石英/石英+碳酸盐+粘土 文献出处：A Practical Use of Shale Petrophysics forStimulation Design Optimization 理想的页岩气特征在脆性指标上是这样评价的：相对较高的硅质或者碳酸盐矿物，粘土含量＜30%。针对国内页岩气的岩心做了X衍射以及全岩矿物组成之后对比美国的页岩气岩心粘土含量总结而来的这个数值。并不是说一定要小于30%，但是只能说这可以作为国内页岩气评价的一个考虑标准。粘土矿物和脆性指数的多少只是对我们工程方面有好处，脆性矿物高，容易压裂改造，粘土矿物高，不容易压力改造，填充进去的石英砂或者陶粒没有起到支撑人工裂缝的作用，而镶嵌在了储层中。 ②利用岩石力学方法杨氏模量和泊松比综合计算（rickman R ,2008）, 文献出处：Petrophysical consideration in evaluation shale gasresources 动态法：通过岩石力学实验直接测量得到，难度在于岩石样品的加工钻取，尤其是对于泥页岩。 静态法：通过波速测量，能较好的反应岩石在水力作用下裂缝扩展能力的参数主要是断裂韧性和裂缝扩展速率因子。可以通过双扭法测量。附件提供了barnett 页岩相关岩石力学参数的测试方法供参考。 文献出处：Natural fractures in the barret shale andimportance for hydrofracture 动静态参数间的关系：Larry Britt, Jerry Schoeffler. The Geomechanics OfA Shale Play: What Makes A Shale Prospective. SPE Eastern RegionalMeetingSPE125525-MS 2009 由于泊松比和杨氏模量的单位有很大的不同，为了评价每个参数对岩石脆性的影响，应该将单位进行均一化处理，然后平均产生百分数表示的脆性系数。Rickman 在文章中提出基于北美泥页岩数据统计的基础上，认为泥页岩的杨氏模量分布在1~8GPa，泊松比分布在0.15~0.4分为内。
实验五岩石单轴压缩实验 一.实验目的 岩石单轴压缩是指岩石在单轴压缩条件下的强度、变形和破坏特征。通过该实验掌握岩石单轴压缩实验方法，学会岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的计算方法；了解岩石单轴压缩过程的变形特征和破坏类型。 二.实验设备、仪器和材料 1.钻石机、锯石机、磨石机； 2.游标卡尺，精度0.02mm； 3.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架； 4.YE-600型液压材料试验机； 5.JN-16型静态电阻应变仪； 6.电阻应变片（BX-120型）； 7.胶结剂，清洁剂，脱脂棉，测试导线等。 三.试样的规格、加工精度、数量及含水状态 1. 试样规格：采用直径为50 mm，高为100 mm的标准圆柱体，对于一些裂隙比较发育的试样，可采用50 mm×50 mm×100 mm的立方体，由于岩石松软不能制取标准试样时，可采用非标准试样，需在实验结果加以说明。 2. 加工精度： a 平行度：试样两端面的平行度偏差不得大于0.1mm。检测方法如图5-1所示，将试样放在水平检测台上，调整百分表的位置，使百分表触头紧贴试样表面，然后水平移动试样百分表指针的摆动幅度小于10格。 b 直径偏差：试样两端的直径偏差不得大于0.2 mm，用游标卡尺检查。 c 轴向偏差：试样的两端面应垂直于试样轴线。检测方法如图5-2所示，将试样放在水平检测台上，用直角尺紧贴试样垂直边，转动试样两者之间无明显
缝隙。 3.试样数量： 每种状态下试样的数量一般不少于3个。 4.含水状态：采用自然状态，即试样制成后放在底部有水的干燥器内1～2 d ，以保持一定的湿度，但试样不得接触水面。 四.电阻应变片的粘贴 1.阻值检查：要求电阻丝平直，间距均匀，无黄斑，电阻值一般选用120欧姆，测量片和补偿片的电阻差值不超过0.5Ω。 2.位置确定：纵向、横向电阻应变片粘贴在试样中部，纵向、横向应变片排列采用“┫”形，尽可能避开裂隙，节理等弱面。 3.粘贴工艺：试样表面清洗处理→涂胶→贴电阻应变片→固化处理→焊接导线→防潮处理。 五.实验步骤 1. 测定前核对岩石名称和试样编号，并对岩石试样的颜色、颗粒、层理、 裂隙、风化程度、含水状态等进行描述。 2. 检查试样加工精度。并测量试样尺寸，一般在试样中部两个互相垂直方向测量直径计算平均值。 3. 电阻应变仪接通电源并预热数分钟后, 连接测试导线，接线方式采用公 1—百分表 2-百分表架 3-试样 4水平检测台 图5-1 试样平行度检测示意图 1—直角尺 2-试样 3- 水平检测台 图5-2 试样轴向偏差度检测示意图 图5-3 电阻应变片粘贴
岩石抗压强度与地基承 载力换算 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
岩石抗压强度与地基承载力换算 （桩基与扩大基础） 随着我国西部大开发的进程，我省高速公路也在日新月异的发展中，在我省高山丘岭的特殊环境下，桥梁工程在高速公路中也占据主要的领域。 在桥梁工程的建设施工中，桥梁基础是十分关键的部位，在设计和施工中都有相应的严格要求，在设计图纸中对地基承载力也有严格的控制，但有时施工中的特殊因数（比如：桩基孔深、涌水量大，试验人员无法到达孔底检测，试验仪器在孔底无法操作等），就对孔底的地基承载力无法进行相应的试验检测。 此时，就可以从开挖到设计嵌岩深度时开挖出来的岩石作单轴极限抗压强度试验，以换算地基承载力,从而得到相应的检测数据。 在作单轴极限抗压强度试验之前，必须把开挖出来的岩石切割成直径为7~10cm，高度与直径相同的立方体试件，再进行抗压强度试验，取其一组六个试件的平均值为该岩石单轴极限抗压强度的代表值（Ra）。 在已知岩石的单轴极限抗压强度后，还必须了解施工中的几个重要参数和设计图纸中的几个指标，然后进行换算： [P]=（C1A+C2Uh）Ra 式中： [P]—单桩轴向受压容许承载力（KPa） Ra—天然湿度的岩石抗压强度值（KPa） h—为桩嵌岩深度（m），不包括风化层
U—桩嵌入基岩部分横截面周长（m） 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 A—桩底横截面面积（m2）， 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 C1，C2根据清孔情况，岩石的破碎程度等因素而定的系数 在贵州省崇溪河至遵义的高速公路上K70+310段，是一座3×20米装配式预应力砼空心板桥,下部构造采用双墩柱，基础为直径米桩基，桩基设计要求嵌岩深度不低于3米，地基承载力要求≥，在开挖终孔时嵌岩深度实测值为米，岩石破碎程度一般，取其终孔时开挖出的岩石，切割成7×7×7(cm)试件6个，经过试验测得天然湿度下的抗压强度平均值为，对该桩基地基承载力换算为： [P]=（C1A+C2Uh）Ra =(×+××) ×36600 =38911(KPa) =(MPa) 经换算该孔桩桩基地基承载力为，大于设计值。 桥台设计为重力式U型桥台，基础为扩大基础，地基承载力要求≥,对于扩大基础地基承载力的换算，也要开挖至设计标高取其具代表性岩石做抗压强度试验，并且还要计算出相关的参数：
测定岩石的单轴抗压强度
实验5 测定岩石的单轴抗压强度 一、基本原理 岩石的单轴抗压强度是指岩石试样在单向受压至破坏时，单位面积上所承受的最大压应力: （MPa） 一般简称抗压强度。根据岩石的含水状态不同，又有干抗压强度和饱和抗压强度之分。 岩石的单轴抗压强度，常采用在压力机上直接压坏标准试样测得，也可与岩石单轴压缩变形试验同时进行，或用其它方法间接求得。 二、仪器设备 1、制样设备：钻岩机、切石机及磨片机； 2、测量平台、卡尺、放大镜等； 3、烘箱、干燥箱； 4、水槽、煮沸设备或真空抽气设备； 5、压力机。 三、操作步骤 1、试样制备 试样规格：一般采用直径5cm、高10cm的园柱体，以及断面边长为5厘米，高为10厘米的方柱体，每组试样必须制备3块。 试样制备精度要求同实验四： 2、试样描述 试验前应对试样进行描述，内容同实验四。 3、试样烘干或饱和处理 根据试验要求需对试样进行烘干或饱和处理。 烘干试样：在105~110℃温度下烘干24h。
自由浸水法饱和试样：将试样放入水槽，先注水至试样高度的1/4处，以后每隔2h分别注水至试样高度的1/2和3/4处，6h后全部浸没试样，试样在水中自由吸水48h。 煮沸法饱和试样：煮沸容器内的水面始终高于试样，煮沸时间不少于6h。 真空抽气法饱和试样：饱和容器内的水面始终高于试样，真空压力表读数宜为100kPa，直至无气泡逸出为止，但总抽气时间不应少于4h。 4、测量试样尺寸 按试验二量积法中的要求，量测试样断面的边长，求取其断面面积（A）。 5、安装试样、加荷 将试样置于试验机承压板中心，调整有球形座，使之均匀受载，然后以每秒0.5~1.0MPa的加载速度加荷，直至试样破坏，记下破坏荷载（P）。 6、描述试样破坏后的形态，并记录有关情况。 7、按下式计算岩石的单轴抗压强度 式中：σC――岩石的单轴抗压强度（MPa）； P――破坏荷载（N）； A――垂直于加荷方向试样断面积（mm2）。 计算值取3位有效数字。 四、试验报告内容 1、整理记录表(格式如下表) 试样编号受 力 方 向 试 验 状 态 试样尺寸（mm）横截面积 A （mm2） 破坏荷载 P （N） 单轴抗压强度σC （MPa）直径(长、 宽) 高单值平均值 月日 2、试样描述资料。 3、思考题：
岩石地基基础设计要求 岩石地基基础设计要求 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中第6.5节规定 6.5.1岩石地基基础设计应符合下列规定： 1、置于完整、较完整、较破碎岩体上的建筑物可仅进行地基承载力计算； 2、地基基础设计等级为甲、乙级的建筑物，同一建筑物的地基存在坚硬程度不同，两种或多种岩体变形模量差异达2倍及2倍以上，应进行地基变形验算； 3、地基主要受力层深度内存在软弱下卧岩层时，应考虑软弱下卧岩层的影响进行地基稳定性验算； 4、桩孔、基底和基坑边坡开挖应控制爆破，到达持力层后，对软岩、极软岩表面应及时封闭保护； 5、当基岩面起伏较大，且都使用岩石地基时，同一建筑物可以使用多种基础形式； 6、当基础附近有临空面时，应验算向临空面倾覆和滑移稳定性。存在不稳定的临空面时，应将基础埋深加大至下伏稳定基岩；亦可在基础底部设置锚杆，锚杆应进入下伏稳定岩体，并满足抗倾覆和抗滑移要求。同一基础的地基可以放阶处理，但应满足抗倾覆和抗滑移要求；
7、对于节理、裂隙发育及破碎程度较高的不稳定岩体，可采用注浆加固和清爆填塞等措施。 6.5.2对遇水易软化和膨胀、易崩解的岩石，应采取保护措施减少其对岩体承载力的影响。 在岩石地基，特别是在层状岩石中，平面和垂向持力层范围内软、硬岩相间出现很常见。在平面上软硬岩石相间分布或在垂向上硬岩有一定厚度、软岩有一定埋深的情况下，为安全合理的使用地基，就有必要通过验算地基的承载力和变形来确定如何对地基进行使用。岩石一般可视为不可压缩地基，上部荷载通过基础传递到岩石地基上时，基底应力以直接传递为主，应力呈柱形分布，当荷载不断增加使岩石裂缝被压密产生微弱沉降而卸荷时，部分荷载将转移到冲切锥范围以外扩散，基底压力呈钟形分布。验算岩石下卧层强度时，其基底压力扩散角可按30°～40°考虑。由于岩石地基刚度大，在岩性均匀的情况下可不考虑不均匀沉降的影响，故同一建筑物中允许使用多种基础形式，如桩基与独立基础并用，条形基础、独立基础与桩基础并用等。基岩面起伏剧烈，高差较大并形成临空面是岩石地基的常见情况，为确保建筑物的安全，应重视临空面对地基稳定性的影响。
实验5 测定岩石的单轴抗压强度 一、基本原理 岩石的单轴抗压强度是指岩石试样在单向受压至破坏时，单位面积上所承受的最大压应力: （MPa） 一般简称抗压强度。根据岩石的含水状态不同，又有干抗压强度和饱和抗压强度之分。 岩石的单轴抗压强度，常采用在压力机上直接压坏标准试样测得，也可与岩石单轴压缩变形试验同时进行，或用其它方法间接求得。 二、仪器设备 1、制样设备：钻岩机、切石机及磨片机； 2、测量平台、卡尺、放大镜等； 3、烘箱、干燥箱； 4、水槽、煮沸设备或真空抽气设备； 5、压力机。 三、操作步骤 1、试样制备 试样规格：一般采用直径5cm、高10cm的园柱体，以及断面边长为5厘米，高为10厘米的方柱体，每组试样必须制备3块。 试样制备精度要求同实验四： 2、试样描述 试验前应对试样进行描述，内容同实验四。 3、试样烘干或饱和处理 根据试验要求需对试样进行烘干或饱和处理。 烘干试样：在105~110℃温度下烘干24h。
自由浸水法饱和试样：将试样放入水槽，先注水至试样高度的1/4处，以后每隔2h分别注水至试样高度的1/2和3/4处，6h后全部浸没试样，试样在水中自由吸水48h。 煮沸法饱和试样：煮沸容器内的水面始终高于试样，煮沸时间不少于6h。 真空抽气法饱和试样：饱和容器内的水面始终高于试样，真空压力表读数宜为100kPa，直至无气泡逸出为止，但总抽气时间不应少于4h。 4、测量试样尺寸 按试验二量积法中的要求，量测试样断面的边长，求取其断面面积（A）。 5、安装试样、加荷 将试样置于试验机承压板中心，调整有球形座，使之均匀受载，然后以每秒0.5~1.0MPa的加载速度加荷，直至试样破坏，记下破坏荷载（P）。 6、描述试样破坏后的形态，并记录有关情况。 7、按下式计算岩石的单轴抗压强度 式中：σC――岩石的单轴抗压强度（MPa）； P――破坏荷载（N）； A――垂直于加荷方向试样断面积（mm2）。 计算值取3位有效数字。 四、试验报告内容 1、整理记录表(格式如下表) 月日 2、试样描述资料。 3、思考题：
岩爆发生条件的基本分析 张志强关宝树翁汉民 ( 提要 , 得出了判断岩爆发生的基本条件 , I I 线出口段已发生岩 , . 2 U 458. 1 Basic Analysis of Rock Bursti ng Occurrence Cond ition Zhang Zh iqiang Guan B ao shu W en H anm ing (D ep t . of U nderground and Geo technical Engineering , Southw est J iao tong U niversity , Chengdu 610031, Ch ina Abstract B ased on the statistics , analysis and inducti on of the cases of rock bu rsting occu r 2rence in tunneling engineering at hom e and ab road , the basic conditi on s fo r deter m in ing the po ssib ility of rock bu rsting occu rrence are p ropo sed in th is p aper . Fu rther m o re , the basic con 2diti on s are tested and verified th rough analysing the rock bu rsting occu rrence regi on in the II line of the Q in ling T unnel and reach ing a better resu lt . Keywords rock bu rsting ; in itial stress ; tunnel excavati on 岩爆是岩体中聚集的高弹性应变能 , 因开挖而产生的一种具有代表性的应力释放现象。岩 爆是突发性的 , 岩体急剧破坏 , 岩片由岩体表面上突发性地飞出 , 而且大都发生在隧道掌子面附近及侧壁上 , 与塌顶和坍方有明显区别。随着我国铁路、公路、水电建设的不断发展 , 隧道已经向长大、深埋方向发展。近几年来 , 长度超过 10km 以上的隧道工程不断涌现 , 例如 18. 4km 的秦岭西康线铁路隧道 , 12km 的长粱山铁路隧道 , 10km 左右的太平驿水工隧洞等 , 这些隧道的埋置深度大多在800~1000m 以上 , 有些甚至超过 2000m 。此外 , 由于地质活动的影响 , 隧道可能穿
岩石单轴抗压强度试验 文章发表于：2009-7-1 11:28:46 岩石单轴抗压强度试验 岩石单轴抗压强度是试件在无侧限条件下受轴向力作用破坏时单位面积所承受的荷载。 试件含水状态可根据需要选择天然、烘干或饱和状态，同一状态下每组试件数量不应少于3个。 为了消除受载时的端部效应，试件两端安放钢质垫块。垫块直径等于或略大于试件直径。其高度约等于试件直径，垫块的刚度和平整度应符合承压板的要求。 标准试件采用圆柱体，直径为50mm，高径比为2～。 单轴抗压强度：R＝P/A 软化系数：K＝R1/R2 R1、R2分别为饱和和干燥状态下单轴抗压强度平均值。 实验一岩石单轴抗压强度测定实验 双击自动滚屏 一、教学目的 岩石的单轴抗压强度是岩石最重要的物理力学性能之一，是从事岩石工程烟研究、设计、施工和生产中不可或缺的力学参数。本次课的目的旨在使学生在熟悉了岩石的基本力学性能的基础上，掌握岩石单轴抗压强度的测定技术。 二、教学基础要求 通过本次实验课教学，学生须达到如下要求： 1.深入理解试样描述的意义，熟练掌握岩石单轴抗压实验试样描述方法和尺 寸测量方法； 2.熟悉万能材料实验机的工作原理，并熟悉掌握其使用方法； 3.熟悉掌握国际岩石力学学会（ISRM）推荐的“岩石单轴抗压强度测试试验 标准”； 4.能够密切观察实验过程中岩石试件的破坏过程，精确记录其破坏荷载，并 通过试件破坏后描述，准确分析其破坏机理； 5.根据所记录的有关数据，能够熟练地计算各试件的破坏时单轴压应力； 6.能熟练地根据实验结果和破坏后试件描述，剔除破坏应力（或荷载）奇异 的试件，准确计算出岩石的单轴抗压强度； 7.按《岩石力学实验指导书》要求撰写实验报告。 三、实验方法和手段 1.试件致密无节理、裂隙、形状为圆柱形，直径D—50MM、高H—100~125MM， 精度、表面平整度、光洁度、轴线与端面垂直度均符合ISRM推荐规定； 2.实验设备万能材料实验机一台； 3.实验方法沿试件轴线方向加载，加载速度为~s,直至试件破坏。 四、实验过程与步骤 参阅《岩石力学实验指导书》。
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σc 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 二、单轴抗拉强度σt 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 5、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
三、剪切强度 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
2012年第14期 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 施工是梯形明渠施工的关键。必须精心组织,严格管理, 认真做好每一道工序,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。 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。 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~ 0.10的硬纸板或胶木板为垫条。
1.试验原理 石料的单轴抗压强度是石料力学性质中最重要的一项力学指标，是指石料标准试件经吸水饱和后，在规定试验条件下单轴受压达到极限破坏时，单位承压面积的强度。 2.试验目的 测定石料在饱水状态下的单轴抗压强度，用于岩石的强度分级和岩性描述。 3.主要仪具 （1）压力试验机（图2-3）：加载范围为300～2000kn。 （2）承压板：圆盘形钢板。两个承压板之一应是球面座，球面座应放在试件的上端面，并用矿物油稍加润滑，以使在滑块自重作用仍能闭锁。试件、压板和球面座要精确地彼此对中，并与加载机器设备对中，球面座的曲率中心应与试件端面的中心相重合。 （3）石料加工全套设备：切石机或钻石机、磨平机（图2-4）。 （4）其他：游标卡尺（精度0.1mm）、角尺及水池等。 3.试验方法 (单击观看视频) （1）用切石机（或钻石机）从岩石试样或岩芯中钻取标准试件（即
边长50mm±0.5mm的正立方体或直径与高均为50mm±0.5mm的圆柱体试件）6块。对有显著层理的岩石，应分别沿平行和垂直层理方向各取试件6块。试件上下端面应平行和磨平，试件端面的平面度公差应小于0.05mm，端面对于试件轴线垂直度偏差不应超过。 （2）用游标卡尺量取试件尺寸（精确至0.1mm），对于立方体试件在顶面和底面各量取其边长，以各个面上相互平行的两个边长的算术平均值计算其承压面积；对于圆柱体试体在顶面和底面分别量取两个相互正交的直径，以其算术平均值计算顶面和底面的面积，取顶面和底面面积的算术平均值作为计算抗压强度所用的截面积。 （3）按吸水率试验方法对试件进行饱水处理，最后一次加水深度应使水面高出试件至少20mm。 （4）试件自由浸水48h后取出，擦干表面，放在压力机上进行强度试验。施加在试件上的应力速率应在～／s的限度内。 4.结果计算 石料的抗压强度按下式计算，精确至1mpa： 式中：r--石料的抗压强度，mpa； p --试件的极限破坏荷载，n； a --试件的截面积，mm2。 5.精度要求 取6块试件试验结果的算术平均值作为抗压强度测定值，若其中2块试件与其他4块试件抗压强度的算术平均值相差3倍以上时，则取试验结果相近的4块试件的算术平均值作为抗压强度的测定值。
第2章 岩石物理力学性质 例：某岩样试件，测得密度为1.9kg/cm3，比重为2.69，含水量为29%。试求该岩样的孔隙比、孔隙率、饱和度和干容量。 解：孔隙比：83.019 .1) 29.01(69.21) 1(=-+= -+?= γ ωεd v 孔隙度：%3.45%10083 .0183 .0%1001=?+=?+= v v n εε 饱和度：%9483 .0% 2969.2=?==εωG S r 干容重：)/(47.183 .0169.213cm g d =+=+?= εγ 例 某岩石通过三轴试验，求得其剪切强度c=10MPa ，υ=45°，试计算该岩石的单轴抗压强度和单轴抗拉强度。 解：由 例 大理岩的抗剪强度试验，当σ1n=6MPa, σ2n=10MPa ，τ1n=19.2MPa, τ2n=22MPa 。该岩石作三轴抗压强度试验时，当σa=0，则Rc=100MPa 。求侧压力 σa=6MPa 时，其三轴抗压强度等于多少？ 解：（1）计算内摩擦角υ φστtg C n n 11+= （1） φστtg C n n 22+= （2） 联立求解： 021212219.2 0.735106 n n n n tg ττφφσσ--= ==?=-- （2）计算系数K ： 7.335sin 135sin 1sin 1sin 10 =-+=-+=φφK （3）计算三轴抗压强度： 0100 3.7612.22C a S S K MPa σ=+=+?= 第3章 岩石本构关系与强度理论 例：已知岩石的应力状态如图，并已知岩石的内聚力为4MPa ，内摩擦角为35°。求： （1）各单元体莫尔应力圆，主应力大小和方向； （2）用莫尔库仑理论判断，岩石是否发生破坏
第35卷第3期岩石力学与工程学报V ol.35 No.3 2016年3月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering March，2016评价岩石脆性指标对滚刀破岩效率的影响 刘泉声1，2，刘建平1，时凯3，潘玉丛1，黄兴1，刘学伟1，魏莱1 (1. 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，湖北武汉 430071；2. 武汉大学土木建筑工程学院 岩土与结构工程安全湖北省重点实验室，湖北武汉 430072；3. 碧桂园控股有限公司营销中心，广东广州 528000) 摘要：脆性是岩石重要的力学性质之一。岩石脆性与滚刀破岩效率密切相关，但目前还没有统一的用于评价滚刀 破岩效率的岩石脆性指标。总结现有的35种脆性指标，将其分为基于强度、应变、应变能、硬度、莫尔包络线、特殊试验和其他等7种类型。为研究岩石脆性与滚刀破岩效率之间的关系，通过滚刀贯入试验，引入归一化比能 概念，提出表征岩石脆性的新指标，重点研究基于强度和贯入试验的脆性指标与归一化比能之间的关系。试验结 果表明：(1) 滚刀更难贯入高强度岩石；(2) 脆性指标B2和B4与归一化比能之间呈强烈的指数函数关系，随着脆 性的增高，归一化比能降低，滚刀破岩效率增高，应优先选用脆性指标B2来评价滚刀破岩效率，其次是脆性指标 B4；(3) 将单轴抗压强度约20 MPa定义为单轴抗压强度过渡值，滚刀不适宜切削单轴抗压强度小于20 MPa的软 岩。试验结果对评价滚刀破岩效率时岩石脆性指标的选取具有一定的指导意义。 关键词：岩石力学；脆性指标；盘形滚刀；贯入试验；破岩效率 中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2016)03–0498–13 Evaluation of rock brittleness indexes on rock fragmentation efficiency by disc cutter LIU Quansheng1，2，LIU Jianping1，SHI Kai3，PAN Yucong1，HUANG Xing1，LIU Xuewei1，WEI Lai1 (1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering，Institute of Rock and Soil Mechanics，Chinese Academy of Sciences，Wuhan，Hubei 430071，China；2.Key Laboratory of Safety for Geotechnical and Structural Engineering of Hubei Province，School of Civil Engineering，Wuhan University，Wuhan，Hubei 430072，China；3. Marketing Center of Country Garden Holdings Company Limited，Guangzhou，Guangdong 528000，China) Abstract：Brittleness is one of the most important mechanical properties of rock. The fragmentation efficiency of rock is closely related to the rock brittleness. No unified brittleness index of rock is confirmed in evaluating rock fragmentation efficiency by disc cutter. The existing 35 different brittleness indices were summarized and classified into seven categories with respect to strength，strain，strain energy，hardness，Mohr envelope，special tests，etc. In order to study the relations between the rock brittleness and the rock fragmentation efficiency by disc cutter，the normalized specific energy concept was introduced after carrying out the indentation tests with disc cutter，and a new index of rock brittleness was proposed. In addition，the relations between the normalized specific energy and brittleness indexes based on strength and indentation test were mainly studied. The results show that it 收稿日期：2015–05–04；修回日期：2015–07–22 基金项目：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2014CB046903，2015CB058102)；湖北省自然科学基金重点项目(2011CDA119) Supported by the National Key Basic Research and Development Program of China(973 Program)(Grants No. 2014CB046903 and 2015CB058102) and Key Program of Natural Science Foundation of Hubei Province(Grant No. 2011CDA119) 作者简介：刘泉声(1962–)，男，博士，1983年毕业于山东矿业学院矿井建设专业，现任研究员、博士生导师，主要从事岩土与地下工程方面的教学与研究工作。E-mail：liuqs@https://www.doczj.com/doc/005015451.html, DOI：10.13722/https://www.doczj.com/doc/005015451.html,ki.jrme.2015.0569
实验二 岩石的单轴抗压强度试验 一、基本原理 岩石单轴受压至破坏时的最大压应力值称单轴抗压强度，简称抗压强度，以R 表示。岩石单轴抗压强度的测定，一般是采用直接压坏标准试件的方法。 二、仪器设备 （1）岩石制样机械：钻石机、车床、锯石机、磨床； （2）检验工具：游标卡尺（精度0.02mm ）、直角尺、水平检测台、百分表架及百分表； （3）材料试验机。 三、试件规格、加工精度、数量与含水量 （1）采用圆柱体为标准试样，直径为5cm ，允许变化范围为4.8~4.2cm ；高度为10cm ，允许变化范围为9.5~10.5cm 。当缺乏圆柱体制样设备时，允许采用5cm ×5cm ×10cm 的方柱体。 （2）试样加工精度：试样两端面不平行度小于0.1mm ；试样上下端直径偏差不得大于0.2mm 。 （3）试样数量：试样数量按要求的受力状态或含水状态，每种情况下试样的数量一般不少于3块。 四、测定步骤 （1）测定前核对岩石试样名称和岩样编号，对试样的颜色、颗粒、层理、节理、风化程度、含水状态以及加工过程中出现的问题等进行描述并填入表内。 （2）检查试样加工精度、量测试样尺寸，填入记录表内。 （3）选择压力及机度盘：一般应满足 0P 2.0
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