基本介紹
- 中文名：岩體抗剪強度
- 含義：岩體抵抗外力剪下破壞的能力
- 方法：現場大型試驗
- 分析：剪應力～剪位移曲線
簡介,分類,
簡介
分類
通過剪應力～剪位移曲線的分析，岩體的剪下破壞有脆性破壞和塑性破壞兩種類型。
(1)脆性破壞型
堅硬完整岩體多屬此種類型，其剪應力～剪位移曲線的主要特徵是岩體在破壞前剪位移較小，破壞後有明顯的應力降，變形曲線可分為如下三個階段：
第一階段應力應變呈線性關係，該階段終止於點1，該點的應力值稱為比例極限強度。
剪力如果繼續施加，即進入第二階段。此時岩體部分出現微裂隙，位移曲線開始向橫軸彎曲。該階段終止於點2，該點的應力值稱為屈服極限。
第三階段位移速度明顯增加．當剪應力達到峰值點3後，試件全部剪斷，應力驟然下降直至點4後才趨於一個定值。3點的應力值稱為破壞極限或峰值強度。4點以後的應力值稱殘餘強度。
(2)塑性破壞型
半堅硬或軟弱破碎岩體多數屬此種類型，其剪應力～剪位移曲線的主要特徵是在峰值破壞前剪位移較大，過峰值後剪應力基本保持不變，試件以一定的位移速率沿剪下面滑移。
上述的比例極限、屈服極限、峰值強度及殘餘強度為岩體的特徵強度值。
正確區分岩體的剪應力－剪位移曲線類型是非常重要的。比如，在校核岩基抗滑穩定、邊坡抗滑穩定和地下洞室圍岩穩定性時．對於脆性破壞型的岩體常採用比例極限值；對於塑性破壞型的岩體，常採用屈服值或流變值。
作峰值強度和對應的正應力的關係曲線即岩體的剪下強度曲線。從曲線上可得岩體剪下強度參數C-m，φm值及摩擦係數。
根據國內大量試驗成果：一般具有不同充填物的結構面，其強度指標相差很大。大概可以歸納為：
(1)結構面膠結良好(矽質、鈣質、鐵質膠結)，未受風化影響，其強度高，摩擦係數f>0.80。
(2)閉合而無充填的結構面，其抗剪強度取決於岩石成分和結構面的粗糙度，強度較高，f=0.50～0.80。
(3)結構面有泥膜或夾泥充填，厚度很薄，且小於結構面的起伏差時，f=0.40～0.60。
(4)結構面平直光滑、泥質或碎屑物充填，厚度較大的結構面，強度低，f<0.40,一般全泥質充填的結構面摩擦係數為0.20～0.25。
凝聚力C-m的取值一般與結構面的充填物質及其膠結情況有關。一般矽、鈣質充填，而且膠結良好的，自然凝聚力就高；泥質充填相對較低；無充填時凝聚力為0。
和岩塊一樣，岩體剪下強度也有抗剪強度、抗剪斷強度和抗切強度之分。沿結構面產生剪下破壞時，應採用抗剪強度試驗，此時，岩體剪下強度最小，等於結構面的抗剪強度；而在岩體中剪斷破壞時，剪下強度最大；沿複合剪下面剪下時，其強度介於以上兩者之間。一般而言，岩體的抗剪強度曲線不是一條簡單的曲線，而是有一定上下限的曲線族。
