2015造價員《土建工程》：巖石主要力學(xué)性質(zhì)

造價員考試《土建工程》：巖石主要力學(xué)性質(zhì)

1.巖石的變形

巖石受力作用會產(chǎn)生變形，在彈性變形范圍內(nèi)用彈性模量和泊松比兩個指標(biāo)表示。彈性模量是應(yīng)力與應(yīng)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(qiáng)。泊松比是橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變的比。泊松比越大，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(shù)。通常所提供的彈性模量和泊松比，只是在一定條件下的平均值。

2.巖石的強(qiáng)度

巖石的強(qiáng)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(xiàn)為壓碎、拉斷和剪切等，故有抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等。

（1）抗壓強(qiáng)度。抗壓強(qiáng)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(xué)指標(biāo)。在數(shù)值上等于巖石受壓達(dá)到破壞時的極限應(yīng)力。抗壓強(qiáng)度主要與巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、風(fēng)化程度和含水情況等有關(guān)，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(qiáng)度相差很大，膠結(jié)不良的礫巖和軟弱頁巖小于20MPa，堅硬巖漿巖大于250MPa.

（2）抗拉強(qiáng)度?？估瓘?qiáng)度是巖石抵抗拉伸破壞的能力，在數(shù)值上等于巖石單向拉伸破壞時的最大張應(yīng)力。巖石的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度，故當(dāng)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(chǎn)生張性裂隙。

（3）抗剪強(qiáng)度?？辜魪?qiáng)度是指巖石抵抗剪切破壞的能力，在數(shù)值上等于巖石受剪破壞時的極限剪應(yīng)力。在一定壓應(yīng)力下巖石剪斷時，剪破面上的最大剪應(yīng)力，稱為抗剪斷強(qiáng)度，其值一般都比較高。抗剪強(qiáng)度是沿巖石裂隙或軟弱面等發(fā)生剪切滑動時的指標(biāo)，其強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于抗剪斷強(qiáng)度。

三項強(qiáng)度中，巖石的抗壓強(qiáng)度最高，抗剪強(qiáng)度居中，抗拉強(qiáng)度最小?？辜魪?qiáng)度約為抗壓強(qiáng)度的10%～40%，抗拉強(qiáng)度僅是抗壓強(qiáng)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(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度，是評價巖石（巖體）穩(wěn)定性的主要指標(biāo)，是對巖石（巖體）的穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析的依據(jù)之一。