2014年巖土工程師復(fù)習(xí)資料:巖石相關(guān)知識(7)

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    環(huán)境對巖石單軸抗壓強度的影響
    (1) 巖石的軟化系數(shù)
    在完全烘干狀態(tài)下與飽和狀態(tài)下所求得的單軸抗壓強度值有著一定的差別,這一差別在軟巖中表現(xiàn)得更為突出。即前者的值往往要比后者大得多。巖石的軟化系數(shù)就是表示巖石中的不同含水率影響單軸抗壓強度的一個具體的反映。見公式(15-l-16)。由于孔隙中的水對巖石中的礦物的風(fēng)化、軟化、膨脹以及溶蝕作用,使得在飽和狀態(tài)下巖石單軸抗壓強度有所降低。對于泥巖、粘土巖、頁巖等軟弱的巖石,二者的差值甚至可達(dá)2~3倍。而對于致密堅硬的巖石,二者的差別甚小。
    (2)溫度對巖石單軸抗壓強度的影響
    巖石力學(xué)試驗一般是在室溫的條件下進(jìn)行的。溫度對巖石強度的影響并不是很明顯。然而,若對巖石試件進(jìn)行加溫,則巖石軸向壓縮強度將產(chǎn)生明顯的變化。
    地?zé)岬睦靡约霸诤穗姽こ讨泻藦U料處置等具體問題中,溫度對巖石力學(xué)力學(xué)性質(zhì)的影響成為非常重要的、急于解決的研究課題之一。近年來,人們很重視溫度對巖石的力學(xué)特性的影響的研究。據(jù)新的研究報導(dǎo),溫度對巖石強度的影響主要表現(xiàn)為兩個方面:一是由于溫度的升高使巖石內(nèi)的化學(xué)成分、結(jié)晶水等產(chǎn)生變化,進(jìn)而影響了巖石的強度。由試驗結(jié)果可知,當(dāng)溫度加至180℃左右時,巖石中礦物周圍的部分結(jié)晶水會消失,使強度降低。當(dāng)加溫高達(dá)380℃左右時,石英等礦物會發(fā)生晶變而使強度急劇下降。二是由于溫度的提高,巖石內(nèi)將儲存著一定的熱應(yīng)力,進(jìn)而使巖石的抵抗外荷載的能力降低。溫度對巖石強度的影響是一個很復(fù)雜的問題,從總體上來說,溫度的增加會使巖石強度降低。但也有人提出,在180℃左右時,對強度影響不大的說法。因此,這還是一個有待于進(jìn)—步深入研究的課題。
    除了以上的影響因素以外,還有巖石礦物成分、顆粒尺寸、孔隙率等都將影響巖石的強度。但是,這些因素可作為強度的間接影響因素,所以,不在此一一介紹。