基本介紹
基本信息,岩石分級,計算公式,
基本信息
學科：工程地質學
詞目：堅固性係數
英文：firmness coefficient
岩石分級
根據岩石的堅固性係數(f)可把岩石分成10級（表3-1），等級越高的岩石越容易破碎。為了方便使用又在第Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ級的中間加了半級。考慮到生產中不會大量遇到抗壓強度大於200MPa的岩石，故把凡是抗壓強度大於200MPa的岩石都歸入Ⅰ級。
| 岩石級別 | 堅固程度 | 代表性岩石 |
|---|---|---|
Ⅰ | 最堅固 | |
Ⅱ | 很堅固 | |
Ⅲ | 堅固 | |
Ⅲa | 堅固 | |
Ⅳ | 比較堅固 | 一般的砂岩、鐵礦石 (f=6) |
Ⅳa | 比較堅固 | 砂質頁岩，頁岩質砂岩。(f=5) |
Ⅴ | 中等堅固 | 堅固的泥質頁岩，不堅固的砂岩和石灰岩，軟礫 石。(f=4) |
Ⅴa | 中等堅固 | 各種不堅固的頁岩，緻密的泥灰岩.(f=3) |
Ⅵ | 比較軟 | 軟弱頁岩，很軟的石灰岩，白堊，鹽岩，石膏，無煙煤，破碎的砂岩和石質土壤.(f=2) |
Ⅵa | 比較軟 | 碎石質土壤，破碎的頁岩，粘結成塊的礫石、碎石，堅固的煤，硬化的粘土。(f=1.5) |
Ⅶ | 軟 | 軟緻密粘土，較軟的煙煤，堅固的衝擊土層，粘土質土壤。(f=1) |
Ⅶa | 軟 | 軟砂質粘土、礫石，黃土。(f=0.8) |
Ⅷ | 土狀 | |
Ⅸ | 鬆散狀 | 砂，山礫堆積，細礫石，鬆土，開採下來的煤. (f=0.5) |
Ⅹ | 流沙狀 | 流沙，沼澤土壤，含水黃土及其他含水土壤. (f=0.3) |
這種方法比較簡單，而且在一定程度上反映了岩石的客觀性質。但它也還存在著一些缺點：
(1) 岩石的堅固性雖概括了岩石的各種屬性（如岩石的鑿岩性、爆破性，穩定性等），但在有些情況下這些屬性並不是完全一致的。
(2) 普氏分級法採用實驗室測定來代替現場測定，這就不可避免地帶來因應力狀態的改變而造成的堅固程度上的誤差。
計算公式
岩石堅固係數（普氏係數）由俄羅斯學者於1926年提出，至今仍在礦山開採業和勘探掘進中得到廣泛套用。我國建築定額也採用該係數區分施工岩體類別。
由於岩石的堅固性區別於岩石的強度，強度值必定與某種變形方式（單軸壓縮、拉伸、剪下）相聯繫，而堅固性反映的是岩石在幾種變形方式的組合作用下抵抗破壞的能力。因為在鑽掘施工中往往不是採用純壓入或純迴轉的方法破碎岩石，因此這種反映在組合作用下岩石破碎難易程度的指標比較貼近生產實際情況。岩石堅固性係數f表征的是岩石抵抗破碎的相對值。因為岩石的抗壓能力最強，故把岩石單軸抗壓強度極限的1/10作為岩石的堅固性係數，f=R/10(R單位 kg/cm2)（公式中：R--岩石標準試樣的單向極限抗壓強度值。f是個無量綱的值，它表明某種岩石的堅固性比緻密的粘土堅固多少倍，因為緻密粘土的抗壓強度為10MPa。岩石堅固性係數的計算公式簡潔明了，f值可用於預計岩石抵抗破碎的能力及其鑽掘以後的穩定性）。
