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3.1 岩石的强度性质
3.1.3 岩石的抗剪强度
岩块抵抗剪切破坏的最大剪应力，称为抗剪强度 (shear strength)。岩块的抗剪强度是由内聚力和内 摩擦阻力两部分组成的。当岩石某一截面上的剪应力 大于上述两者的和时，岩石沿该截面产生剪切破坏。 岩石抗剪强度可通过直剪试验和变角板剪切试
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3.1 岩石的强度性质
3.1.2 岩石的抗拉强度
岩石试件在单向拉伸时能承受的最大拉应力，称 为单轴抗拉强度(uniaxial tensile strength)，简 称抗拉强度 具体测试方法为： 1．直接拉伸法 2．抗弯法 3．劈裂法(巴西法) 4．点荷载法
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3.1 岩石的强度性质
岩石介质破坏时所能承受的极限应力称为岩石强 度。岩石的破坏形式如下： ① 拉伸破坏：图 3.1(a)为直接拉坏的情况；图 3.1(b) 为劈裂破坏； ② 剪切破坏：截面剪应力达到某一极限值时，岩石在 此截面被剪断，如图3.1(c)所示； ③ 塑性流动：岩石在剪应力作用下产生塑性变形，其 线应变达到10%时就算塑性破坏，如图3.1(d)所示
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3.2 岩石的变形性质
3.2.1 岩石在单轴压缩状态下的应力-应变曲线
岩石的典型应力-应变全过程曲线
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3.2 岩石的变形性质
3.2.2 反复加载与卸载条件下岩石的变形特性
对于弹塑性岩石，在反复多次加载与卸载循环时，所 得的应力-应变曲线具有以下特点： （1）卸载应力水平一定时，每次循环中的塑性应变增量逐 渐减小，加、卸载循环次数足够多后，塑性应变增量将趋于零 。因此，可以认为所经历的加、卸载循环次数愈多，岩石则愈 接近弹性变形，如下图所示。 （2）加卸载循环次数足够多时，卸载曲线与其后一次再加 载曲线之间所形成的滞回环的面积将愈变愈小，且愈靠拢而又 愈趋于平行，如下图所示。这表明加、卸载曲线的斜率愈接近 。 （3）如果多次反复加载、卸载循环，每次施加的最大荷载 比前一次循环的最大荷载要大，则可得所示的曲线。
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第三章 岩石的基本力学性质
岩石力学是固体力学的一个分支。在固体力学的 基本方程中，平衡方程和几何方程都与材料性质无关， 而本构方程（物理方程/物性方程）和强度准则因材料 而异。 岩石的基本力学性质主要包括2大类，即岩石的变 形性质和岩石的强度性质。 研究岩石变形性质的目的，是建立岩石自身特有 的本构关系或本构方程(constitutive law or equation)，并确定相关参数。研究岩石强度性质的目 的，是建立适应岩石特点的强度准则，并确定相关参 数。
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3.1 岩石的强度性质
直剪试验装置图
值的示意图 确定C，
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3.1 岩石的强度性质
变角板剪力仪装置示意图
岩块强度包络线
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3.1 岩石的强度性质
3.1.4 岩石三轴压缩强度
1．岩石三轴压缩强度试验
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3.1 岩石的强度性质
(a)拉伸破坏
(b)劈裂破坏 (c)剪切破坏 图3.1 岩石的破坏形式
(d)塑性流动
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3.1 岩石的强度性质
3.1.1 岩石的单轴抗压强度
岩石的单轴抗压强度指岩石试件在无侧限和单轴 压力作用下抵抗破坏的极限能力。其值由室内试验确 定。
岩石试件在三向压应力作用下能抵抗的最大 轴向压力称为岩块的三轴压缩强度(Triaxial compressive strength)
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Pm A
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2．岩石三轴压缩试验的破坏类型
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3.1 岩石的强度性质
3．岩石三轴压缩强度的影响因素 除了类似于前述单轴强度的影响因素(包括尺 寸、加载速率等因素)以外，还有如下因素影响岩 石的三轴压缩强度。 （1）侧向压力的影响。 （2）加载途径对岩石三轴压缩强度的影响。
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3.2 岩石的变形性质
3.2.2 反复加载与卸载条件下岩石的变形特性
常应力下弹塑性岩石加、卸 载循环时应力．应变曲线
弹塑性岩石在变应力水平下加、 卸载循环时的应力-应变曲线
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3.2 岩石的变形性质
3.2.3 三轴压缩状态下岩石的变形特征
常规三轴变形试验采用圆柱形试件，通常作法是在某一 侧限压应力作用下，逐渐对试件施加轴向压力，直至试件压 裂，记下压裂时的轴向应力值就是该围压下的。施加轴向压 力过程中，全过程记录所施加的轴向压力及相对应的三个轴 向应变，直到岩石试件完全破坏为止。
（3）孔隙水压力对岩石三轴压缩强度的影响。
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3.1 岩石的强度性质
4．岩石三轴压缩试验方法简介 三轴压缩应力试验根据施加围压状态的不同， 1 2 可分成真三轴试验( )和假三轴试验 3 1 2 ( )3，二者的区别在于围压。真三 轴试验的两个水平方向施加的围压不等，而假三 轴试验的两个水平方向施加的围压相等。
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3.1 岩石的强度性质
1．单向压缩荷载作用下试件的破坏形态
(a)圆锥形破坏
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(b)柱形劈裂破坏
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(c)圆锥形破坏应力分布
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3.1 岩石的强度性质
2．岩石单轴抗压强度的影响因素 1.岩石内在因素，如矿物成分、结晶程度、颗粒大 小、颗粒联结及胶结情况、密度、层理和裂隙的 特性和方向、风化特征等； 2.试验方法方面因素，如试件的形状和加工精度、 端面条件、加载速度等；