岩石单轴饱和抗压强度与点荷载强度关系.doc

岩石单轴饱和抗压强度与点荷载强度关系 表4 名 称 Rc与Is（50）的关系 相关系数 Bieniawski、 Broch＆Franklin、 Brook等人试验资料 Rc＝29.07Is（50） 0.92 国际岩石力学试验方法委员会测定点 荷载强度的建议方法（1985年修订） Rc＝（20－25）Is（50） ? 岩石点荷载试验资料统计分析及强度 计算公式的探讨，向桂馥、梁红， 岩石力学与上程学报，卷15第2期，1986年 沿短轴加载时 Rc＝（18～19）Is（50）； 沿长轴加载时 Rc＝23.7Is（50） ? 东北工学院 Rc＝65＋17.4Is（50） ? 长沙矿山研究院 对坚硬岩石 Rc＝53.7＋15Is（50） 0.976 应用点荷载试验测定岩石单轴 抗压抗拉强度试验研究报告， 铁道部第二勘测设计院（1990年） Rc＝22.819I 0.9002 2.4.1），此式为幂函数形式，是对铁道部第二勘测设计院的回归方程的修正，目的在便下计算。据成都水电勘测设计院使用铁道部第二勘测设计院研制的设备和测试方法，用点荷载试验换算单轴饱和抗压强度（Rc）与实测的Rc之间偏差系数为±10％左右。 使用公式（2.4.1）时，必须是按下列规定获得的点荷载强度指数Is（50）。 （1）试件尺寸：径向加载试验用的岩芯，直径取30≤d≤70mm，长度为试件直径的1.4倍。 轴向加载试验用的岩芯，直径取30≤d≤70mm，长度为试件直径的0.5～1.0倍。 不规则试件的最短边长b＝30～80mm，加荷点间距（D）与最短边长之比D／b＝0.5～1.0。 （2）点荷载强度指数Is（50）用下式计算： Is（50）＝Is·Kd·KDd (1) 式中 Is（50）——直径为50mm标准试件的点荷载强度指数； Is——非标准试件的点荷载强度指数； Is= Kd——尺寸效应修正系数； KDd——形状效应修正系数； P——破坏时的荷载。 试件尺寸与标准试件尺寸一致时，取Kd＝1。在其它情况下尺寸效应修正系数按下式计算，但需将直径d的单位用厘米代入式中： Kd＝0.4905d0.4426 （2） 试件形状效应修正系数按下式计算： KDd＝0.3161e2.303〔（D/b+logD/b）÷2〕 （3） 在使用式（1）时，当测试采用圆柱状岩芯，取KDd＝1；当测试采用不规划试件，取Kd＝1。 （3）对每组试件，计算点荷载强度指数的平均值。 由于点荷载试验加荷特点和试件受荷载时破坏特征，该项试验不适用于砾岩和Rc＜5MPa的极软岩。 在本标准中，宜首先考虑采用单轴饱和抗压强度作为评价岩石坚硬程度的指标，并参与岩体基本质量指标的计算。若用实测的Is（50）时，则必须按式（2.4.1）换算成Rc值后再使用。 2.4.2 本条表3.4.2给出Rc值与岩石坚硬程度的对应关系，是为了将岩石坚硬程度的定量指标Rc发成与定性划分相对应的档次，也使定性划分的岩石坚硬程度有一个大致的定量范围值。 国内各部门，多采用Rc这一定量指标来划分岩石坚硬程度，参见表5。从表中可知，各部门所划分的数次和界限值虽不尽相同，但都以30MPa作为硬质岩与软质岩的划分界限。从工程实践来看，这种划分是合适的，为工程界所公认，本标准采用了这个界限值。从工程稳定方面考虑，对坚硬岩，取Rc＞60MPa就足够了，不需再细分。软质岩分为三档，而未采用大多数有关规范、手册的二档划分，是因为这有利于对不同强度软质岩的稳定性评价。 2.4.3 岩体完整积度的定量指标，国内外采用的不尽相同，较普遍的有：岩体完整性指数Kv、岩体体积节理数Jv、岩石质量指标RQD、节理平均间距dp、岩体与岩块动静弹模比、岩体龟裂系数、1.0m长岩芯段包括的裂隙数等等，这些指标均从某个侧面反映了岩体的完整程度。目前国内的诸多岩体分级方法中，大多数认为前三项指标能较全面地体现岩体的完整状态，其中Kv和Jv两项具有应用广泛、测试或量测方法简便的特点。RQD值国外应用较多，美国迪尔（Deer）在提出这一定量指标时，是有严格规定的，要求用NX钻头（直径2 in的金钢石钻