岩石强度理论研究.pdfVIP

5 2009 年第 1 期 　　　　　　　　　　　　　　　西部探矿工程 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 岩石强度理论研究 1 2 吕则欣 ,陈华兴 ( 1. 贵州水利水电勘察设计研究院 ,贵州 贵阳 550002 ; 2 . 贵州交通规划勘察设计研究院 ,贵州 贵阳 55000 1) 摘 　要 :岩石强度理论是研究岩石在各种应力状况下的强度准则的理论 ,它表征岩石在极限应力状态 下的应力状态和岩石强度参数之间的关系 。由于强度理论在解决岩体工程实际问题的重要作用 ,所 以,强度理论或强度准则是工程力学界的一个热门课题 。数百年来 ,尽管提出了各式各样的岩石强度 准则及其修正理论 ,但是 , 由于岩石材料力学性质的复杂性和非确定性 ,仍有许多问题没有很好地解 决 ,各种观点之间的争鸣一直没有停止过 。对于各种各样的强度理论 ,重要的不是公式的形式和计 算 ,重要的是强度准则的基本思想和解决什么样的工程问题 , 即这个强度准则用于何处 ;如何应用强 度准则更准确地解决工程实际问题 。 关键词 :岩石强度理论 ;莫尔 —库仑理论 ;经验型岩石强度准则 ;统一强度理论 ;双剪强度理论 中图分类号 : TU 459 　文献标识码 :A 　文章编号 :1004 —57 16 (2009) 0 1 —0005 —04 　　岩体是由岩块和岩体结构组成的。岩块是岩体的 由剪应力引起的 ,岩石在外力作用下沿某一破坏面发生 ( τ 基本单元之一 ;岩体结构是由结构面 隙、节理 、层面等 剪切破坏时 ,所需的破坏剪应力 与作用在该面上的正 ) 软弱面 组成的网络 ;结构面将岩体切割成不同形状和 应力存在一定的函数关系 ,即强度曲线为 : 大小的块体 。从工程力学层次看 ,岩块强度反映的是材 τ (σ) ( ) = f 1 料的性质 ,也可称之为岩石强度 ,而岩体强度反映的是 莫尔 —库仑准则所提出的基本概念是岩石材料的 结构强度 。岩体强度受岩体结构的控制 ,因而产生了岩 剪切强度由两部分组成 :一个是作为常量的粘聚力 ,一 体结构力学并得到了较大的发展 。岩石材料强度是研 个是随法向应力变化的内摩擦角 。 究岩体结构强度的基础 。本文仅讨论岩石材料的强度 如图 1 所示 ,在 a - b 平面内,剪切强度公式为 : 理论 。 τ σ φ ( ) f = c + t an 2 应用最广的强度理论是莫尔 —库仑强度准则 ,莫尔 式中:C ———岩石凝聚力 ,M Pa ; 理论中只认为最大主应力和最小主应力对材料破坏有 φ———岩石内摩擦角 。 影响 ,忽略了中间主应力的影响 。因此