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第3章 岩体的工程地质研究 第1节 岩石和岩体的基本特性 第2节 岩石的物理性质指标 第3节 岩石和岩体的力学性质 第4节 岩体工程地质研究 结构体的形状 建筑物基础传递给地基的压力，一般都小于2MPa。因此，岩体的抗压强度在绝大多数情况下，是完全可以满足要求的。由于抗压强度的测定较为方便，并由它引出了不少求其他指标的经验近似公式，所以作为岩体的力学特性指标，抗压强度被广泛采用。 影响岩体抗压强度的主要因素 : a.岩体的结构、构造 b.裂隙和风化作用 c.试验条件（含水情况、加荷速率、试件尺寸、岩体所处的应力状态） 2.抗剪强度 岩体抵抗剪切破坏的极限能力，称为抗剪强度。岩体的抗剪强度决定着建筑物的抗滑稳定性。由于剪切情况不同，故有3种强度，即抗剪断强度、抗剪强度和抗切强度。 a.抗剪断强度 岩体的抗剪断强度，是指在一定压力下，岩体被剪断时剪破面上的最大剪应力。它常用来确定混凝土与岩石胶结面或岩石本身所能承受的最大剪应力。 压应力与抗剪断强度的关系式为 与土体一样，摩擦系数 及粘聚力c是决定岩体抗剪断强度的实质性指标。 岩体的抗剪断试验，还可以在三轴压缩状况下进行。岩体三轴试验的目的在于了解岩体在复杂应力状态下的强度，常采用等围压（ ）的压缩方式，需要具备专门的岩体三轴应力试验机。 对同一组岩体试样的试件，可求得不同侧向压力条件下岩体的极限强度。根据相应的 和 可绘制数个莫尔破坏圆，然后作这些圆的包络线，以求得c、 值。 b.抗切强度 岩体的抗切强度是指在没有垂直压应力作用下，岩体剪断时破坏面上的最大剪应力。其表达式为 ，即，岩体的抗切强度为岩体的粘聚力。因此，抗切试验求得的c值比抗剪断试验的c值准确。 测定方法是将试样块体放在另一试样块体上，在法向荷载作用下施加剪切力，以测定两块岩石接触面之间的摩擦力。 由于两块岩石是分离的，所以粘聚力为零，摩擦力即为抗剪强度，随着法向应力的增加而增加。 c.抗剪强度 抗剪强度是指岩石与岩石间沿某一面的摩擦力。 抗剪强度与垂直应力的关系 抗剪试验时，以两块岩石的接触面来模拟现场构造面，即最可能引起滑动的裂隙、节理或层面。有时还要对岩块与混凝土块体进行试验，以求其两者之间的摩擦力。抗剪试验提供的抗剪参数 f（即 ）常用于分析坝基滑动的可能性。 3.抗拉强度和抗弯曲强度 岩体抵抗单向拉伸破坏的极限能力，称为岩体的抗拉强度；岩体抵抗折断的极限能力，为抗弯曲强度。 由于测定抗拉强度与抗弯曲强度的试验方法比较复杂，而广义强度（抗拉、抗弯、抗剪等）均可以表示为抗压强度的函数。根据几种主要岩体抗拉、抗弯曲、抗切强度与抗压强度的近似比例，可以求出抗拉、抗弯曲和抗剪强度。 抗拉强度一般平均为抗压强度的3~5%，抗弯曲强度为抗压强度的7~15%。 三、岩体的流变特性 流变表示时间因素对变形的影响。岩体在外部条件不变的情况下，变形或应力随时间而变化的特性叫流变性。表示这一特性的变形（应力）~时间曲线就称为流变曲线。 蠕变（应力不变） 松弛（变形不变） 四、岩体的破坏形式和破坏机制 岩体的破坏形式一般有以下几种： 1.脆性破坏 岩体在荷载作用下没有明显的变形就突然破坏的现象称为脆性破坏。在大多数情况下，岩石表现为脆性破坏。岩层受压的张裂和X型剪切破裂均属于这种脆性破坏形式。 2.塑性破坏 岩体受力后，破坏之前的变形较大，没有明显的屈服点，称为塑性破坏。如坑道软弱岩石造成的底板隆起等。 3.岩体软弱面的剪切破坏 岩体中存在层理、节理、裂隙或断层时，在荷载作用下，当这些结构面上的剪应力超过其抗剪强度时，岩体发生软弱面剪切破坏。 * 第1节 岩石和岩体的基本特性 岩石：是指经过地质作用而天然形成的矿物集合体。按其成因可分为三类：火成岩（岩浆岩）、变质岩和沉积岩。 岩体：指由结构面和被结构面所分割的岩石构成的整体。 结构面:指地质历史发展过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带。 结构体:指岩体被结构面切割后形成的岩石块体。 玄武岩的原生柱状裂隙 一、岩石和岩体的特性 与土相比较，岩石和岩体有以下特性： 1.力学强度高：抗压强度最高可达100MPa以上。 2.抗水性强：一般岩石的抗水性较强（含有大量可溶盐类的岩石除外）。 3.不均匀性、各向异性和