岩石点载荷强度试验中强度指数计算方法的选择
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岩体强度分析及其计算方法
岩体强度分析 及其计算方法
7.4.1 均质岩体强度分析
岩体大体上可分为两种，一种是接近均质的；
另一种是非均质的，即岩体的强度主要由结 构面的特征(强度、产状、粗糙度、充填物等 等)所决定。 对于第一种情况，岩体的强度基本上可用室 内外求得的岩石强度指标，按前面强度理论 中所述的破坏准则来判断岩体的稳定性。目 前用得最多的还是莫尔-库仑准则(见公式7-28)
1 3 sin (稳定) 1 3 2cctg
7.4.1 均质岩体强度分析
当岩体内有孔隙水压力时的判别式：
1 3
1 3 2 Pw 2cctg
sin
(稳定)
(7-37)
(7-38) (7-39)
1 3 sin (极限平衡) 1 3 2Pw 2cctg
7.4.1 均质岩体强度分析
当岩体内某点的两 个主应力σ1和σ3达 到上述关系，该点 就处于极限平衡状 1 3 sin ( 极限平衡 ) 态。为了判断岩体 2cctg 1 3 的稳定或不稳定， 可采用右列判别式： 1 3 sin (不稳定) 1 3 2cctg
当有孔隙水压力时:
3 Rt pw
3 Rt pw
(稳定)
(极限平衡) (不稳定)
(7-43)
(7-44) (7-45)
3 Rt pw
7.4.2 节理岩体强度分析
在实际工程中遇到的绝大多数岩体，其强度主要由 结构面(不连续面)所决定。这些结构面有大到如断 层和小到如裂隙细微裂隙的各种各样分布。 小的裂隙和细微裂隙可在研究岩块强度性质中加以 考虑。宽度大于20米的结构面应当加以单独考虑。 其余的结构面则在研究岩体强度中考虑。把成组出 现的有规律的裂隙称为节理，其相应的岩体称为节 理岩体。 下面研究节理岩体的强度和稳定性。
7.4.1 均质岩体强度分析
岩体大体上可分为两种，一种是接近均质的；
另一种是非均质的，即岩体的强度主要由结 构面的特征(强度、产状、粗糙度、充填物等 等)所决定。 对于第一种情况，岩体的强度基本上可用室 内外求得的岩石强度指标，按前面强度理论 中所述的破坏准则来判断岩体的稳定性。目 前用得最多的还是莫尔-库仑准则(见公式7-28)
1 3 sin (稳定) 1 3 2cctg
7.4.1 均质岩体强度分析
当岩体内有孔隙水压力时的判别式：
1 3
1 3 2 Pw 2cctg
sin
(稳定)
(7-37)
(7-38) (7-39)
1 3 sin (极限平衡) 1 3 2Pw 2cctg
7.4.1 均质岩体强度分析
当岩体内某点的两 个主应力σ1和σ3达 到上述关系，该点 就处于极限平衡状 1 3 sin ( 极限平衡 ) 态。为了判断岩体 2cctg 1 3 的稳定或不稳定， 可采用右列判别式： 1 3 sin (不稳定) 1 3 2cctg
当有孔隙水压力时:
3 Rt pw
3 Rt pw
(稳定)
(极限平衡) (不稳定)
(7-43)
(7-44) (7-45)
3 Rt pw
7.4.2 节理岩体强度分析
在实际工程中遇到的绝大多数岩体，其强度主要由 结构面(不连续面)所决定。这些结构面有大到如断 层和小到如裂隙细微裂隙的各种各样分布。 小的裂隙和细微裂隙可在研究岩块强度性质中加以 考虑。宽度大于20米的结构面应当加以单独考虑。 其余的结构面则在研究岩体强度中考虑。把成组出 现的有规律的裂隙称为节理，其相应的岩体称为节 理岩体。 下面研究节理岩体的强度和稳定性。
岩体强度分析及其计算方法
2 sin cos pw 3 1 3 cos tg j tg j cj
(7-60)
7.4.3 结构面方位对强度的影响
结构面处于极限平衡状态时另一种形式表示的 公式（结构面方位用倾角β 表示）：
1 3
1 tg
2c j 2 3 t g j
j
ctg sin 2
(7-50)
式中cj、φj均为常数。假如σ3固定不变，则上式 的σ1- σ3随着β 而变化。上式是当σ3固定时，破 坏时应力差σ1-σ3随β 而变化的方程式。 当结构面为平行于σ1时或结构面(法线)与σ1成φj 角时，在σ3固定的条件下，可无限增大，结构面 不致破坏。只有当结构面β 满足 j / 2 时，才可能沿着结构面发生破坏。
f c j tg j
式中σ------ 节理面上的正应力
(7-46)
7.4.2 节理岩体强度分析
节理面的抗剪强度一般低于岩 石的抗剪强度。当岩体内代表 某点应力状态的应力圆与节理 在强度线相切或甚至相割时， σ 岩体是否破坏，还要看应力圆 代表该节理面上应力的点在哪 一段圆周上而定。设岩体内有 一节理面mm，其倾角为β (亦 即节理面法线与大主应力成β 角)，见图7-28。
7.4.1 均质岩体强度分析
当岩体内某点的两 个主应力σ1和σ3达 到上述关系，该点 就处于极限平衡状 1 3 sin ( 极限平衡 ) 态。为了判断岩体 2cctg 1 3 的稳定或不稳定， 可采用右列判别式： 1 3 sin (不稳定) 1 3 2cctg
岩体强度分析 及其计算方法
7.4.1 均质岩体强度分析
点荷载试验确定岩石强度指标的效果分析_杨帆
第 38 卷 第 1 期 2013 年 2 月
广西大学学报： 自然科学版 Journal of Guangxi University： Nat Sci Ed
文章编号： 1001-7445（ 2013） 01-0138-06
Vol． 38 No． 1 Feb． 2013
点荷载试验确定岩石强度指标的效果分析
面。
关键词： 岩石强度指标； 单轴抗压强度； 岩体； 点荷载试验； 岩体分级
中图分类号： TU45
文献标识码： A
Determination of the rock strength with point load test
YANG Fan，XIE Yong-li
（ School of Highway，Chang'an University，Xi'an 710064，China）
（ 3）
kp = 0. 7540 + 0. 0058D ， D ≥ 55 mm ，
（ 4）
式中，Is （ 50） 为经尺寸修正后的点荷载强度指数（ MPa） ； Is（ D） 为直径 D 的未经尺寸修正的荷载强度指标
值（ MPa） ； kp 为修正系数； D 加荷点间距（ mm） 。
Is（ 50） 与岩石单轴抗压强度、单轴抗拉强度的经验公式分别为：
岩石点荷载强度试验方法是布鲁克（ E. Broch） 和弗兰克林（ J. A Franklin） 1972 年发明的［5-6］，同年 国际岩石力学学会试验方法委员会建议采用，1985 年又对该方法进行了修正［7］。试验是将岩石试样置 于上下两个圆锥状压板之间，对试样施加集中荷载，直至其破坏，然后求得岩石的点荷载强度指数，再通 过经验系数确定岩石的抗压强度值［8-9］。在加载点周围岩石所受的力接近压应力，但在距加载点一定距 离以外的范围内，岩石受到了垂直加载轴方向的弹性拉应力。随着载荷进一步的作用，裂隙可在一定范 围内产生，并自然地发展，直到它们与弹性拉应力区连接后，岩石在拉应力作用下发生劈裂，即在点荷载 作用下整个试件中承受了拉应力和压应力［10］。
广西大学学报： 自然科学版 Journal of Guangxi University： Nat Sci Ed
文章编号： 1001-7445（ 2013） 01-0138-06
Vol． 38 No． 1 Feb． 2013
点荷载试验确定岩石强度指标的效果分析
面。
关键词： 岩石强度指标； 单轴抗压强度； 岩体； 点荷载试验； 岩体分级
中图分类号： TU45
文献标识码： A
Determination of the rock strength with point load test
YANG Fan，XIE Yong-li
（ School of Highway，Chang'an University，Xi'an 710064，China）
（ 3）
kp = 0. 7540 + 0. 0058D ， D ≥ 55 mm ，
（ 4）
式中，Is （ 50） 为经尺寸修正后的点荷载强度指数（ MPa） ； Is（ D） 为直径 D 的未经尺寸修正的荷载强度指标
值（ MPa） ； kp 为修正系数； D 加荷点间距（ mm） 。
Is（ 50） 与岩石单轴抗压强度、单轴抗拉强度的经验公式分别为：
岩石点荷载强度试验方法是布鲁克（ E. Broch） 和弗兰克林（ J. A Franklin） 1972 年发明的［5-6］，同年 国际岩石力学学会试验方法委员会建议采用，1985 年又对该方法进行了修正［7］。试验是将岩石试样置 于上下两个圆锥状压板之间，对试样施加集中荷载，直至其破坏，然后求得岩石的点荷载强度指数，再通 过经验系数确定岩石的抗压强度值［8-9］。在加载点周围岩石所受的力接近压应力，但在距加载点一定距 离以外的范围内，岩石受到了垂直加载轴方向的弹性拉应力。随着载荷进一步的作用，裂隙可在一定范 围内产生，并自然地发展，直到它们与弹性拉应力区连接后，岩石在拉应力作用下发生劈裂，即在点荷载 作用下整个试件中承受了拉应力和压应力［10］。
基于点荷载试验的岩石单轴抗压强度计算及应用
采矿工程
化工矿物与加工 INDUSTRIAL MINERALS & PROCESSING
2020年 第 5 期
文 章 编 号 ：1008-7524(2020)05-0001-04
D O I ：10.16283/ki.hgkwyjg.2020.05.001
基于点荷载试验的岩石单轴抗压强度 计算及应用，
摘 要 ：岩 石 力 学 参 数 的 测 定 是 矿 山 边 坡 稳 定 性 分 析 的 前 提 ，岩 石 的 单 轴 抗 压 强 度 是 岩 石 力 学 参 数 中 非 常 重 要 的 指
标 。 针 对 软 岩 和 强 风 化 岩 石 标 准 试 件 的 制 备 比 较 困 难 、耗 时 较 长 、成 本 较 高 的 缺 点 ，拟 采 用 岩 石 点 荷 载 试 验 确 定 岩 石
(1.School of Land and Resources Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming Yunnan 650093,China；2 . Yunnan Key Laboratory of Sino-German Blue Mining and Utilization of Special Underground Space， Kunming Yunnan 650093,China)
A b s tra c t:丁he determination of rock mechanical parameters is the premise of the stability analysis of m i n e slope, and
the uniaxial compressive strength of rock is a very important index of rock mechanical parameters. T o address difficul ties, time-consuming and high cost in the preparation of soft rock and strongly weathered rock standard specimens* the rock point load test is proposed to determine the rock compressive strength.Samples are taken from a m i n e slope in to tal 11 groups, including 7 groups of quartz sandstone, 2 groups of granite porphyry and 2 groups of limestone* each group with 20 test blocks. Tak i n g quartz sandstone samples as an example, the point load strength of rock is obtained through point load test. In order to ensure that the test results of different size samples are m o r e accurate, the point load strength is modified；the statistical data is processed by M A T L A B , and the result is imported into Origin to d r a w a scatter plot, the slope is obtained by fitting to obtain the correction coefficient. T h e average value of point load strength is 3.14 M P a , and the ultimate uniaxial compressive strength i?c of quartz sandstone is 53.83 M P a . Similarly, { h e R c values of different sampling locations and different rock types of the s a m e lithology are calculated respectively, and the results are all different, which reflects the differences of rock samples.
化工矿物与加工 INDUSTRIAL MINERALS & PROCESSING
2020年 第 5 期
文 章 编 号 ：1008-7524(2020)05-0001-04
D O I ：10.16283/ki.hgkwyjg.2020.05.001
基于点荷载试验的岩石单轴抗压强度 计算及应用，
摘 要 ：岩 石 力 学 参 数 的 测 定 是 矿 山 边 坡 稳 定 性 分 析 的 前 提 ，岩 石 的 单 轴 抗 压 强 度 是 岩 石 力 学 参 数 中 非 常 重 要 的 指
标 。 针 对 软 岩 和 强 风 化 岩 石 标 准 试 件 的 制 备 比 较 困 难 、耗 时 较 长 、成 本 较 高 的 缺 点 ，拟 采 用 岩 石 点 荷 载 试 验 确 定 岩 石
(1.School of Land and Resources Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming Yunnan 650093,China；2 . Yunnan Key Laboratory of Sino-German Blue Mining and Utilization of Special Underground Space， Kunming Yunnan 650093,China)
A b s tra c t:丁he determination of rock mechanical parameters is the premise of the stability analysis of m i n e slope, and
the uniaxial compressive strength of rock is a very important index of rock mechanical parameters. T o address difficul ties, time-consuming and high cost in the preparation of soft rock and strongly weathered rock standard specimens* the rock point load test is proposed to determine the rock compressive strength.Samples are taken from a m i n e slope in to tal 11 groups, including 7 groups of quartz sandstone, 2 groups of granite porphyry and 2 groups of limestone* each group with 20 test blocks. Tak i n g quartz sandstone samples as an example, the point load strength of rock is obtained through point load test. In order to ensure that the test results of different size samples are m o r e accurate, the point load strength is modified；the statistical data is processed by M A T L A B , and the result is imported into Origin to d r a w a scatter plot, the slope is obtained by fitting to obtain the correction coefficient. T h e average value of point load strength is 3.14 M P a , and the ultimate uniaxial compressive strength i?c of quartz sandstone is 53.83 M P a . Similarly, { h e R c values of different sampling locations and different rock types of the s a m e lithology are calculated respectively, and the results are all different, which reflects the differences of rock samples.
关于国标岩石强度及压碎值指标
关于国标岩石强度及压碎值指标国标岩石强度及压碎值指标是衡量岩石抗压能力和破碎性能的重要技术指标。
这些指标对于岩石工程、建筑材料工业和岩石破碎机械设计有着重要的意义。
在下文中，我将详细介绍国标岩石强度及压碎值指标的定义、测试方法和应用。
国标岩石强度指标的定义是指岩石在不同加载条件下抵抗外部作用而发生破坏的能力。
强度是指岩石抗压、抗拉、抗弯等不同加载方式下所能承受的最大荷载。
国际上常用的岩石强度测试方法有压缩试验、拉伸试验、三点弯曲试验等。
压缩强度是指岩石在压缩荷载作用下发生破坏的最大荷载。
国标规定了压缩试验的具体测试方法和规范，以保证测试结果的准确性和可比性。
国标岩石压碎值指标是衡量岩石破碎性能的指标。
它是指在固定加载条件下，岩石在破碎试验中被击碎的能力。
常用的岩石压碎性能指标有单轴抗压强度、点载荷指数和抗裂性能。
单轴抗压强度是衡量岩石抗压能力的重要指标，它是指岩石在竖直加载方向上的最大抗压力。
点载荷指数是指岩石在点载荷作用下的破碎性能。
抗裂性能是指岩石在受到剪切作用时的抗裂断能力。
这些指标的测试方法和规范也在国标中有详细的规定。
国标岩石强度及压碎值指标的应用广泛。
在岩石工程领域，岩石的强度及压碎值指标是评价岩石稳定性和可开采性的重要依据。
岩石抗压强度和压碎值的高低直接影响着岩石的可利用价值和开采难度。
在建筑材料工业中，岩石的强度及压碎值指标是评价石料质量和适应性的重要标准。
不同工程项目对岩石材料的强度和压碎值要求也不同。
在岩石破碎机械设计中，岩石强度及压碎值指标是设计和选型的重要参考依据。
合理选择和配置岩石破碎机械可以提高生产效率和降低能耗。
总而言之，国标岩石强度及压碎值指标是衡量岩石抗压能力和破碎性能的重要指标。
它们在工程领域和岩石破碎机械设计中有着重要的应用价值。
对于岩石工程、建筑材料工业和岩石破碎机械设计者来说，了解这些指标的定义、测试方法和应用是十分必要的。
只有通过科学准确地测试和评价岩石的强度和压碎值，才能保证相关工程项目的质量和安全性。
用点荷载试验确定岩基抗压强度标准值
用点荷载试验确定岩基抗压强度标准值本文主要介绍了在岩石工程中常见的一种试验方法——点荷载试验。
通过对点荷载试验的原理、试验步骤、数据处理等方面的详细介绍，说明了该方法在岩基抗压强度标准值的确定中的应用。
本文旨在为岩石工程研究者提供一些帮助和参考。
关键词：点荷载试验；岩基抗压强度；标准值；数据处理。
1.引言岩石工程中，对岩基抗压强度的测定是非常重要的。
岩基抗压强度是指岩石在受到压力时抵抗破坏的能力。
它是岩石工程设计中的一个重要参数，直接影响到岩石结构的稳定性和安全性。
因此，准确地测定岩基抗压强度对于岩石工程的设计和施工都具有重要意义。
在岩石工程中，常用的岩基抗压强度测定方法有很多种，例如压缩试验、拉伸试验、弯曲试验等。
本文主要介绍一种常用的试验方法——点荷载试验。
2.点荷载试验原理点荷载试验是一种在小范围内对岩石进行荷载试验的方法。
它是通过在岩石表面施加一个小荷载，然后测量岩石的变形和应力来确定岩石的抗压强度。
点荷载试验原理如下：（1）在岩石表面施加一个小荷载，荷载大小一般为1-100kN；（2）测量岩石的变形和应力，一般使用应变计、位移计等仪器测量；（3）根据测量结果，计算出岩石的抗压强度。
3.点荷载试验步骤点荷载试验的步骤如下：（1）准备好试验设备和仪器，包括荷载传感器、应变计、位移计等；（2）选取试验点，一般应选择在岩石表面平整、无裂缝和孔洞的地方进行试验；（3）在试验点上安装荷载传感器，并通过传感器施加一个小荷载；（4）在荷载作用下，测量岩石的变形和应力；（5）根据测量结果，计算出岩石的抗压强度。
4.点荷载试验数据处理点荷载试验数据处理的主要内容包括：（1）荷载-位移曲线的绘制和分析；（2）荷载-应变曲线的绘制和分析；（3）荷载-应力曲线的绘制和分析。
通过对这些曲线的分析，可以确定岩石的抗压强度和变形特性。
同时，还可以对岩石的力学性质进行深入研究。
5.点荷载试验在岩基抗压强度标准值确定中的应用点荷载试验在岩基抗压强度标准值的确定中具有重要的应用价值。
点荷载试验成果整理
（6）
岩石点荷载强度各向异性指数；
垂直于弱面的岩石点荷载强度指数（MPa）；
平行于弱面的岩石点荷载强度指数（MPa）；
7.按式计算的垂直和平行弱面岩石点载荷强度指数应取平均值。当一组有效的试验数据不超过10个时，应舍弃最高值和最低值，再计算其余数据的平均值；当一组数据超过十个时，应按次序舍弃两个最高值和最低值，再计算其余数据的平均值。
（3）
等价岩心直径为50mm的岩石点载荷强度指数（MPa）；
根据关系曲线图求得的 为 时的P值（N）。指数按下式计算：
（4）
（5）
修正系数；
修正系数，可取0.40 0.45，或根据同类岩石的经验值确定。
6.岩石点荷载强度各向异性指数按下式计算：
1.未经修正的岩石点荷载强度应按下式计算：
（1）
未经修正的岩石点荷载强度（MPa）；
破坏载荷（N）；
等价岩心直径（mm）。
2.径向试验时，
3.轴向试验时，等价岩心直径按下式计算：
（2）
W——通过两加载点最小截面的宽度或平均宽度（mm）。
4.当等价岩心直径不等于50mm时，应对计算值进行修正。当试验数据较多，且同一试件中的等价岩心直径有多种尺寸且不等于50mm时，应根据实验结果，绘制 与破坏载荷P的关系曲线，并应在曲线上查找当 为 时对应的 值，岩石点荷载强度指数应按下式计算：
岩石点荷载强度各向异性指数；
垂直于弱面的岩石点荷载强度指数（MPa）；
平行于弱面的岩石点荷载强度指数（MPa）；
7.按式计算的垂直和平行弱面岩石点载荷强度指数应取平均值。当一组有效的试验数据不超过10个时，应舍弃最高值和最低值，再计算其余数据的平均值；当一组数据超过十个时，应按次序舍弃两个最高值和最低值，再计算其余数据的平均值。
（3）
等价岩心直径为50mm的岩石点载荷强度指数（MPa）；
根据关系曲线图求得的 为 时的P值（N）。指数按下式计算：
（4）
（5）
修正系数；
修正系数，可取0.40 0.45，或根据同类岩石的经验值确定。
6.岩石点荷载强度各向异性指数按下式计算：
1.未经修正的岩石点荷载强度应按下式计算：
（1）
未经修正的岩石点荷载强度（MPa）；
破坏载荷（N）；
等价岩心直径（mm）。
2.径向试验时，
3.轴向试验时，等价岩心直径按下式计算：
（2）
W——通过两加载点最小截面的宽度或平均宽度（mm）。
4.当等价岩心直径不等于50mm时，应对计算值进行修正。当试验数据较多，且同一试件中的等价岩心直径有多种尺寸且不等于50mm时，应根据实验结果，绘制 与破坏载荷P的关系曲线，并应在曲线上查找当 为 时对应的 值，岩石点荷载强度指数应按下式计算：
岩石点荷载强度与单轴抗压强度的对比试验
岩石点荷载强度与单轴抗压强度的对比试验摘要：点载荷试验是一种使用便携式仪器快速对岩石单轴抗压强度进行确定的试验方法，可以使用现场的不规则试件或岩芯试件进行测试。
岩石点荷载试验不需要对岩样进行加工、设备轻便，可用于室内与现场试验，特别适于破碎、强度低及易风化岩样的现场快速强度试验。
为保证试验数据的可靠性，本文对点荷载试验的试件选择、安装与试验要点进行了总结。
通过实例对点荷载强度与传统标准试样单轴抗压强度的试验结果进行对比，证明其结果的基本一致性，说明其应用于岩石强度的现场快速试验是基本准确和可行的。
关键词：荷载试验；单轴抗压强度；试验要点；强度对比1 引言岩石强度是岩石最基本、最重要的力学指标之一，也是设计地基承载力、进行岩体分类的必要参数。
准确测试岩石强度指标是试验工作者的基本职责。
在日常工作中，岩体不可能都是完整、坚硬、不风化、不崩解的，特别是重庆地区，软岩～较软岩（如低强度砂岩、泥岩）较普遍，钻探勘察过程中，这类岩石极易遇水崩解、遇光风化，要保证原状样品送到实验室并经制样后满足新鲜、不扰动是基本不可能的，部分岩体本身破碎，要取得易于加工成标准尺寸的样品极为困难。
近年来旋挖成孔施工工艺，造成施工阶段不易取得用于室内单轴抗压强度试验的验槽样。
上述多种原因，迫切需要解决易风化、易崩解、易破碎、不规则小块样品的现场快速试验问题。
因此点荷载试验及其准确性是试验、勘测、设计、施工工作者比较关心的的重要问题。
2 试件的选择要点（1）在试样采取时应避免带裂缝且具有一定代表性的岩石。
试件在运输或制备时应避免扰动，以防止碰撞等行为破坏岩石原有的完整性或产生裂缝。
（2）非标准试件的选择和标准试件的制备尺寸及数量应符合规定。
（3）根据试验条件及坏境等的限制，对试件的含水状态可根据需要选择天然、饱和或烘干状态。
同一含水状态和加载方向下应划规为一组进行试验。
（4）试验时应对试件进行描述：包括每组试件采样的地点、岩石名称、颜色、矿物成分及风化程度、试件形状、尺寸及制备方法、层理、裂隙及加载方向的关系以及含水状态等。
不同试验方式岩石点荷载强度与单轴抗压强度对比分析
不同试验方式岩石点荷载强度与单轴抗压强度对比分析陈嘉祺;魏作安【摘要】对重庆地区常见的砂岩、泥岩和灰岩进行了轴向、径向和不规则体三种试样的点荷载试验及单轴抗压强度试验,将试验所得点荷载强度值和单轴抗压强度值进行对比分析.结果表明:利用点荷载试验可以比较好地获得该地区的砂岩、泥岩和灰岩的单轴抗压强度值.相比于不规则试件,用规则试件进行点荷载试验得到的结果更加准确、可靠,且通过轴向和径向试验获得的强度值基本一致.【期刊名称】《中国地质灾害与防治学报》【年(卷),期】2018(029)005【总页数】6页(P72-77)【关键词】岩石强度;点荷载试验;单轴抗压强度;不规则试件【作者】陈嘉祺;魏作安【作者单位】重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400044;重庆大学资源及环境科学学院,重庆400044;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400044;重庆大学资源及环境科学学院,重庆400044【正文语种】中文【中图分类】TU456岩石最重要的力学性质之一的单轴抗压强度是确定地基承载力、进行岩体分类的一个必需参数，其值多采用单轴抗压强度试验进行测定。
单轴抗压强度试验对试件的尺寸、精度要求严格，试验过程繁琐、耗时且成本较高，基于不同点荷载试验推算岩石单轴抗压强度的试验研究，具有实际意义和工程应用价值。
因此，早在20世纪70年代，国际岩石力学学会便将点荷载测试技术建议为测定岩石强度的推荐方法,并对点荷载测试技术在生产实践中的应用进行了积极地推广。
用岩石点荷载强度推算单轴抗压强度的关键在于两者之间的换算公式，对此，国内外学者进行了广泛研究。
D’ANDREA[1]较早研究了点荷载强度与单轴抗压强度之间换算关系，通过回归分析获得了两种测试强度之间的关系式；BROCH等[2]发现岩石单轴抗压强度值与点荷载强度值的换算系数为24；FRANKLIN [3]指出，较软和较硬的岩石有不同的换算系数；QUANE等[4]对各类岩石测量结果建立了经验关系后发现，对于硬岩和软岩，单轴抗压强度与点荷载强度之间的关系分别为线性和非线性；GUNSALLUS等[5]对来自美国东北部的8个岩性相似的志留纪沉积岩单元进行了强度变化比较研究给出了岩石点荷载强度与单轴抗压强度的换算公式为USC=16.5Is50+51；HAWKINS[6]的研究表明，换算系数受到样品形状、尺寸和含水状态的影响，通常情况下，干燥岩石的换算系数往往要比饱和岩石高50%；PALCHIK等[7]的研究表明，多孔白垩岩的单轴抗压强度和点荷载强度之间的比例不是恒定的(范围8～18)，它受到孔隙率的影响；SABATAKAKIS[8]等通过试验，对于不同强度的岩石(岩石点荷载强度≤2.5 MPa，2～5 MPa，≥5 MPa)，得到了三个不同的换算系数；向桂馥[9]在进行了一系列点荷载对比试验后，给出了单轴抗压强度和点荷载强度指数的换算系数为18～19；魏克和[10]通过对花岗岩试验测定得到的换算系数为19～21；王雅范等[11]在对太白金矿、延安大桥等工程中总结了单轴抗压强度和点荷载强度之间的换算系数为26.4。
岩石力学实验-煤和岩石点载荷强度指数测定方法
实验六、点荷载强度指标的测定一、实验目的点载荷强度是指在点载荷作用下，煤和岩石的强度指标。
通过实验要了解规则试件点载荷强度指数及低强度不规则试件点载荷强度指数测定实验方法及数据计算方法。
二、实验仪器及工具1、岩石试件2、游标卡尺三、实验原理点荷载试验是将岩石试件置于两个球形园锥状压板之间，对试件施加集中荷载，直至破坏，然后根据破坏荷载求得岩石的点荷载强度。
点荷载强度，可作为岩石强度分类及岩体风化分类的指标，也可用于评价岩石强度的各向异性程度，预估与之相关的其它强度如单轴抗压强度和抗拉强度等指标。
四、实验装置点荷载仪五、实验步骤1、测定前应仔细核对岩石名称和试件编号，对试件颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态及加工过程中出现的问题等应进行描述。
并填入记录表内。
2、用卡尺测量试件尺寸并填入记录表内。
3、径向试验时，将岩心试件放入点载荷仪的加载锥，使上下锥端与试件直径两端紧密接触，接触点与试件两端头的距离大致相等，量测加载点距离。
4、轴向试验时，将岩心试件放入两加载锥之间，使上下锥端位于岩心试件的圆心处并与试件紧密接触。
量测加载点间距及垂直于加载方向的试件宽度。
5、均匀地施加载荷，使试件在10s~60s内破坏，记录破坏荷载，并对加载过程中出现的现象和破坏后的试件进行描述。
6、破坏面贯穿整个试件并通过两加载点为有效试验。
六、实验现象及数据记录该实验所获数据如下：试件破坏时的点载荷（KN ）7.43试件尺寸（mm ）72.49 72.58 72.58七、实验结果及数据分析由点载荷强度指数计算方法知若要求点载荷强度指数，则需先求得试件的等价岩心直径D e ，又等价岩心直径D e 2=DD ，（D 为加载点间距;D ，为上下锥端发生贯穿后，试件破坏瞬间的加载点间距），而D 又近似等于D ，，因此D e 2=D 2=（72.55mm ）2=5263.5mm 2根据点载荷强度指数计算公式I S =P D e2 得I S =1.412MPa八、心得体会通过此次实验，让我加深了对煤岩点载荷试验的认识，学会了怎样测定煤岩块体的点载荷。
岩石的几种实验室试验方法
岩石的几种实验室试验方法实验一 岩石的抗拉强度实验一、原理抗拉强度是岩石力学性质的重要指标之一。
由于岩石的抗接强度远小于其抗压强度，故在受载时，岩石往往首先发生拉伸破坏，这一点在地下工程中有着重要意义。
由于直接拉伸试验受夹持条件等限制，岩石的抗拉强度一般均由间接试验得出。
在此采用国际岩石学会实验室委员会推荐并为普遍采用的间接拉伸法（劈裂法，又舟巴西法）测定岩样的抗拉强度。
由弹性理论可以证明，圆柱或立方形试件劈裂时的抗拉强度由下式确定DtP ubt πσ2=式中：P u —试件破坏时的荷载；D —圆柱体试件的直径或立方体试件高度； t —圆柱体试件厚度或立方体试件宽度。
止式认为在试件破裂面上的应力为均匀拉应力，实际上在试件受压接触点处，压应力值大于均匀拉应力值的12倍以上，然后迅速下降，以圆柱试件为例，在距圆柱试件中心大约0.8r （半径）处，应力值变为零，然后变为拉应力，至圆板中心附近拉应力取最大值，因此做劈裂试验时常在圆柱样中心附近首先产生拉伸断裂，圆柱体试件受压直径面上的应力分布如图1－1所示。
图1－1二、仪器设备1．压力机，规格10吨；2．试样加工设备：钻石机、切石机、磨光机、卡尺、角尺、测量平台、放大镜、金刚砂、玻璃板、烘箱、干燥器等；3．垫条：直径为1.5mm或为2.0mm的钢丝。
三、操作步骤1．试样制备规格为υ5厘米或5×5厘米的岩样，每组3个，加工允许尺寸误差小于0.2mm，两端面平行度小于0.1mm，端面应垂直于试样轴线，最大偏差小于0.25度。
对于非均质粗粒结构岩石，或取样尺寸小于标准尺寸者，允许采用非标准试样，但高径比应满足标准试样的要求。
2．试样安装将准备好的试样连同垫条按图1－1所示的形式旋转在压力机上下压板间，然后调整压力机的横梁或活塞，使试样固定，应注意使试样上、下两垫条刚好位于包含压力机加荷板中心线的垂直面内，以避免荷载的偏心作用。
3．施加荷载以每秒3~5kg/cm2的加荷速率加压，直至试样破坏，记录最大破坏荷载，并描述试样破坏情况。
用点荷载试验确定岩基抗压强度标准值
用点荷载试验确定岩基抗压强度标准值摘要：本文介绍了用点荷载试验测定岩基抗压强度标准值的方法，分析了该方法的优缺点以及适用范围，同时对试验过程中需要注意的问题进行了详细阐述。
通过该方法可以准确、可靠地确定岩基抗压强度标准值，为工程设计和施工提供可靠的依据。
关键词：岩基抗压强度；点荷载试验；标准值；适用范围；优缺点一、引言在岩土工程中，确定岩基抗压强度是十分重要的。
岩基抗压强度是指在岩石受到压力时能够承受的最大应力值，是评价岩石力学性质的重要参数。
在岩石工程设计和施工中，需要准确地测定岩基抗压强度，以保证工程的安全性和可靠性。
目前，测定岩基抗压强度的方法有很多种，其中点荷载试验是一种比较常用的方法。
二、点荷载试验原理及方法点荷载试验是在岩石表面施加一定大小的荷载，通过测量岩石产生的应变和变形，计算出岩石的抗压强度。
该方法的原理是根据胡克定律，即应变与应力成正比的关系，通过施加荷载，使岩石发生应变，进而计算出岩石的抗压强度。
点荷载试验的基本流程如下：1、制备试样：根据实际需要，制备符合要求的岩石试样。
试样的形状和尺寸应符合规范要求，试样表面应平整光滑。
2、设置试验仪器：将试样放置在试验仪器上，根据试验要求，调整试验仪器的参数，如荷载大小、荷载速率、试验时间等。
3、施加荷载：在试样表面施加一定大小的荷载，通过荷载传感器测量荷载大小。
4、记录应变和变形：在试验过程中，通过应变计和变形计等仪器记录试样的应变和变形情况。
5、计算抗压强度：通过测量得到的数据，计算出试样的抗压强度，并根据试验结果确定岩基抗压强度标准值。
三、点荷载试验的优缺点点荷载试验是一种比较常用的测定岩基抗压强度的方法，其优缺点如下：1、优点：点荷载试验操作简单，试验时间短，测量结果准确可靠。
同时，该方法适用范围广，可以用于不同类型、不同性质的岩石。
2、缺点：点荷载试验只能测定岩石的局部抗压强度，不能反映整个岩体的抗压强度。
同时，试验过程中需要保证试样表面光滑平整，否则会影响测量结果。
岩石强度指标的综合评价方法
岩石强度指标的综合评价方法岩石强度是岩石力学性质的一个重要指标，对于岩石工程设计和工程施工具有重要影响。
因此，对岩石强度进行准确评价是非常必要的。
本文将介绍岩石强度的综合评价方法，包括常用的实验方法和计算方法。
一、实验方法1. 岩石抗压强度试验岩石抗压强度试验是评价岩石强度的常用实验方法之一。
该试验通过施加垂直于岩石表面的压力，测量岩石的抗压强度。
根据试验结果，可以评估岩石的整体强度。
2. 岩石剪切强度试验岩石剪切强度是岩石强度的重要指标之一。
通过施加平行于岩石表面的剪切力，在不同切割角度下测量岩石的抗剪强度。
该试验可以评估岩石在不同剪切方向上的强度差异。
3. 岩石抗拉强度试验岩石抗拉强度试验是评价岩石强度的另一种常用实验方法。
该试验通过施加沿岩石表面的拉力，测量岩石的抗拉强度。
根据试验结果，可以评估岩石的抗拉性能。
二、计算方法1. 岩石物理力学参数计算岩石物理力学参数是评价岩石强度的重要指标之一。
通过对岩石的物理性质进行测试和分析，可以计算出岩石的弹性模量、泊松比等力学参数，从而间接评估岩石的强度。
2. 岩石强度指标的综合计算岩石强度指标的综合计算是一种综合评价岩石强度的方法。
通过对岩石物理性质、力学参数和实验结果的综合分析，计算出综合强度指标，如岩石抗压强度指标、岩石剪切强度指标等。
综合计算方法可以综合考虑不同指标对岩石强度的影响，提高评价的准确性。
三、其他影响岩石强度的因素除了上述的实验方法和计算方法外，岩石强度的评价还需要考虑其他影响因素。
例如，岩石的结构和组成、风化程度、浸水程度以及构造应变等都会对岩石的强度产生影响。
因此，在评价岩石强度时，还需要综合考虑这些因素。
综合评价岩石强度的方法是一个复杂的过程，需要结合实验、计算以及其他因素的综合分析。
只有这样，才能准确评价岩石的强度，并为岩石工程设计和施工提供科学依据。
岩石抗张强度测试方法与分析
岩石抗张强度测试方法与分析岩石的抗张强度是指岩石在受到外部张力作用时，能够抵抗张力的能力。
了解岩石的抗张强度对于地质勘探、岩石工程和矿山等领域具有重要意义。
本文将介绍岩石抗张强度测试的常用方法及其分析。
一、试样制备在进行岩石抗张强度测试之前，首先需要制备试样。
根据实际需求和试验标准的要求，通常使用圆柱形或矩形的试样。
制备试样的过程中需要注意保持试样的完整性和一致性。
二、拉伸试验1. 多普勒剪切试验（DST）多普勒剪切试验是一种常用的测定岩石抗张强度的方法。
该方法通过施加正交拉伸和压剪双向力来模拟岩石的实际受力状态。
试验时，将试样固定在试验机的夹具上，施加垂直方向的拉伸和平行方向的压剪力，测量试样的变形和破坏强度。
2. 弹性剪切试验弹性剪切试验是一种通过施加横向剪切力来测定岩石抗张强度的方法。
试验时，将试样固定在试验机的夹具上，施加横向剪切力，测量试样的变形和破坏强度。
3. 拉伸试验机拉伸试验机是进行岩石抗张强度测试的关键设备。
通过施加一定的拉伸力，并记录试样的力学性能和变形情况，从而评估岩石的抗张强度。
三、测试数据分析在进行岩石抗张强度测试后，需要对测试数据进行分析和解读。
常见的分析方法包括：1. 极限张力分析通过测定试样破坏时的最大张力值，来评估岩石的极限抗张强度。
根据试验数据，绘制应力-应变曲线图，并从曲线中确定最大应力点。
2. 应力松弛分析应力松弛是岩石在受到持续拉伸力作用后，由于各种因素导致的应力逐渐减小的现象。
通过测试不同时间的应变数据，可以观察到应力松弛的情况，进一步分析岩石的松弛特性。
3. 断裂韧度分析断裂韧度是指岩石在破坏过程中，具有一定的抗张延展性的能力。
通过测定试样的延伸长度并计算能量消耗，可以评估岩石的断裂韧度。
四、影响因素分析岩石的抗张强度受到多种因素的影响，包括岩石的性质、结构、水分含量以及外界环境等因素。
在测试和分析过程中，需要充分考虑这些因素对抗张强度的影响，并进行相应的修正和校正。
野外点荷载试验及岩石单轴饱和抗压强度的确定(野外实用)
一、野外点荷载试验方法引自：《工程岩体试验方法标准》（GB/T 50266-99）二、岩石坚硬程度确定岩石单轴饱和抗压强度(R c)：岩石坚硬程度的定量指标，应采用岩石单轴饱和抗压强度(Rc)。
R c应采用实测值。
当无条件取得实测值时，也可采用实测的岩石点荷载强度指数(I S(50))的换算值，并按下式换算：岩石单轴饱和抗压强度(R c)与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系，可按表引自：《工程岩体分级标准》（GB 50218—94）三、点荷载强度指数I s（50）的确定按下列规定获得的点荷载强度指数I s（50）。
（1）试件尺寸：径向加载试验用的岩芯，直径取30≤d≤70mm，长度为试件直径的1.4倍。
轴向加载试验用的岩芯，直径取30≤d≤70mm，长度为试件直径的0.5～1.0倍。
不规则试件的最短边长b＝30～80mm，加荷点间距（D）与最短边长之比D／b＝0.5～1.0。
（2）点荷载强度指数I s（50）用下式计算：I s（50）＝I s·K d·K Dd(1)式中I s（50）——直径为50mm标准试件的点荷载强度指数；I s——非标准试件的点荷载强度指数；K d——尺寸效应修正系数；K Dd——形状效应修正系数；P——破坏时的荷载。
试件尺寸与标准试件尺寸一致时，取K d＝1。
在其它情况下尺寸效应修正系数按下式计算，但需将直径d的单位用厘米代入式中：K d＝0.4905d0.4426 （2）试件形状效应修正系数按下式计算：K Dd＝0.3161e2.303〔（D/b+logD/b）÷2〕（3）在使用式（1）时，当测试采用圆柱状岩芯，取K Dd＝1；当测试采用不规划试件，取K d＝1。
岩石力学性质试验
岩石力学性质试验一、岩石单轴抗压强度试验1.1概述当无侧限岩石试样在纵向压力作用下出现压缩破坏时，单位面积上所承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度，即试样破坏时的最大载荷与垂直于加载方向的截面积之比。
在测定单轴抗压强度的同时，也可同时进行变形试验。
不同含水状态的试样均可按本规定进行测定，试样的含水状态用以下方法处理：（1）烘干状态的试样，在105～1100C下烘24h。
（2）饱和状态的试样，使试样逐步浸水，首先淹没试样高度的1/4，然后每隔2h分别升高水面至试样的1/3和1/2处，6h后全部浸没试样，试样在水下自由吸水48h；采用煮沸法饱和试样时，煮沸箱内水面应经常保持高于试样面，煮沸时间不少于6h。
1.2试样备制（1）试样可用钻孔岩芯或坑、槽探中采取的岩块，试件备制中不允许有人为裂隙出现。
按规程要求标准试件为圆柱体，直径为5cm，允许变化范围为4.8～5.2cm。
高度为10cm，允许变化范围为9.5～10.5cm。
对于非均质的粗粒结构岩石，或取样尺寸小于标准尺寸者，允许采用非标准试样，但高径比必须保持=2:1～2.5:1。
（2）试样数量，视所要求的受力方向或含水状态而定，一般情况下必须制备3个。
（3）试样制备的精度，在试样整个高度上，直径误差不得超过0.3mm。
两端面的不平行度最大不超过0.05mm。
端面应垂直于试样轴线，最大偏差不超过0.25度。
1.3试样描述试验前的描述，应包括如下内容：（1）岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小，胶结物性质等特征。
（2）节理裂隙的发育程度及其分布，并记录受载方向与层理、片理及节理裂隙之间的关系。
（3）测量试样尺寸，并记录试样加工过程中的缺陷。
1.4主要仪器设备1.4.1试样加工设备钻石机、锯石机、磨石机或其他制样设备。
1.4.2量测工具与有关检查仪器游标卡尺、天平（称量大于500g，感量0.01g），烘箱和干燥箱，水槽、煮沸设备。
1.4.3加载设备压力试验机。
采用点荷载试验获取岩石力学强度参数
采用点荷载试验获取岩石力学强度参数
周芬;赵武鹍
【期刊名称】《现代矿业》
【年(卷),期】2015(0)6
【摘要】对岩石点荷载试验结果精度的影响因素及各种采用点荷载试验获取岩石力学强度参数的方法进行了分析,提出了通过面积纸计算破裂面面积来提高点荷载试验结果精度的方法,给出了点荷载试验结果转换岩石力学强度参数的计算公式,并通过工程实践加以验证.结果表明,该公式可快速、可靠、低成本获取工程岩石力学强度参数,对于确保工程安全性与造价合理性具有一定的参考价值.
【总页数】3页(P124-126)
【作者】周芬;赵武鹍
【作者单位】安徽马钢罗河矿业有限责任公司;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司;金属矿山安全与健康国家重点实验室;华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司
【正文语种】中文
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粉砂 岩 、 灰岩 及 部分 碎 裂 岩 石 。矿 岩 的抗 风 化 能 力
据 。 目前 ， 试件 点载 荷 强 度指 数 的计 算 主要 有 工 程
岩体 分级 方法 、 Ｉ Ｓ Ｒ Ｍ 方法 和传统 经验 计算 方法 。
２ ． １ 点载 荷 强度指 数计算 方 法简介 ２ ． １ ． １ 工 程岩 体分 级方法
岩石 单轴 抗 压强度 ：
Ｒ 一 ２ ２ ．８ ２ １ ０ ． ７ ０ ５ ） （ ３ ）
走 一０ ． ７ ５ ４ ０ ＋０ ． ０ ０ ５ ８ Ｄ（ 当 Ｄ＞ ５ ５ ｍｍ 时 ） （ ８ ）
式 中：
∞
直径为 ５ ０ ｍｍ 的标 准 试 件 点 载 荷 强度 指标 值 ， ＭＰ ａ ；
一 Ｐ／ Ｄ 。
（ ２ ）
Ｊ （ Ｄ） —— 直 径 为 Ｄ 的非 标 准 试 件 点 载 荷 强 度指 标值 ， ＭＰ ａ ；
表１ 点 载 荷 强 度 试 验 主 要 矿 岩 试 件 的 选 取 情 况
困难 ， 且单轴 抗压 强 度试 验 需 要 较 大 型 的仪 器设 备 和较 长 的试 验 时间 ， 而 点 载荷 强 度试 验可 在 工 程 现
场 进行 ， 其试 验装 置 易 于携 带 且 试 件 一般 不 需 要 加 工， 因而后 者应 用 广泛 。通 常岩 石 点 载荷 强 度 与 岩 石 单轴抗 压强 度有 着 较 好 的相 关 性 ， 且 工 程 岩体 分 类 标 准 中有 明确 的定 义 及 换 算关 系 ， 计 算 方 法 的选
２ 点 载荷 强度 指 数 计 算 方 法简 介 及 选 择
岩石 点 载荷 试 验 中 ， 对 于 同一 岩性 不 同尺 寸 的
ｍｍ， 以接 近 ５ ０ ｍｉ Ｔ ｔ 最好 ； 加荷 两 点 间距 与加 荷 处
平 均 宽度之 比为 ０ ． ８ ～１ ． ４ ； 岩 样 长度 不 应小 于 加 荷 两点 间距 。岩样 尺 寸过 大 或 过小 ， 均 易 引起 测 试 结
盛 佳 ， 刘 志华 ， 潘 志 鑫 ， 李向 东
（ １ ． 长沙 矿 山研究 院有 限责任 公 司 ， 湖南 长沙
陕 西 镇 安县
４ １ ０ ０ １ ２ ；２ ． 陕 西久 盛矿业 投资 管理 有限公 司 ，
７ １ １ ５ ０ ０ ）
摘 要 ： 点载 荷 强度 试验 中， 点载荷 强度 指数 计算 方法 的选取 直接影 响岩石 单轴 抗压 强度
岩块 ， 其点 载荷 强度指 数 相差 很 大 ， 为便 于 比较 ，
须转换 成 Ｊ 才 能将 点荷载 试验 测定 的岩 石抗 压 强
度Ｉ 作 为岩体 稳定 性分 析 、 岩体 工 程 支 护及 设 计 的依
果 的误 差或 仪器 损坏 。 东 沟矿 区顶底 板 围岩 主要 为 粉砂质 、 钙质 页岩 、
弱， 断 层破碎 带及 节理 裂 隙较 发 育 ， 且遇 水后 泥化 现
盛
佳， 等： 岩 石 点 载荷 强度 试验 中强 度 指 数 计 算 方 法 的 选择
２ ５
在《 工程 岩体分 级标 准》 中， 点 荷 载 强 度 指 标
ｊ 。 计 算如 下 ：
『 ＿ ０ ） 一 Ｋ ｄ Ｋ 蹦 （ １ ）
样 破坏 载荷 ， 得 出岩样 的点 载 荷强 度 指 标 。本 次 试 验 采用 ＧＣ一２型点 载 荷 仪 ， 该 仪 器 出 力 准确 、 操 作 方 便 快捷 、 使 用 寿命长 。
陕西 久盛 矿 业 东 沟矿 区 矿岩 点 载荷 试 验 中 ， 采
用 不 规 则 岩 块 试 件 的加 荷 两 点 间 距 为 ４ ５ ～ １ ０ ０
值 。通过 工程 岩体 分级 方法 、 Ｉ Ｓ Ｒ Ｍ 方 法和传 统经验 计算 方 法比 选 ， 确 定其 合 理 的计 算 方
法。此 外 ， 为定量 化岩石 浸水后 其 强度 降低程度 ， 分别测 试 典型岩 性 浸 水 ３ ｄ和 ７ ｄ后 的
点载荷 强度指 数 ， 对采 用点载 荷确 定岩石 单轴 抗压 强度值 有积 极 的指导 意义 和参考 价值 。
取恰 当与否关 系 到计算 结果是 否合 理 。本文通 过 岩
石 点载 荷强度 指标 值计 算方 法 的 比选来 确定 岩石单
轴抗 压 强度标 准值 。
１ 点载 荷 强度 试 验 方 法 及 试 件 选 取
点 载荷 强度试 验 主要是 采集 符合试 验要 求块 度 和形状 的岩块 ， 将 测试 岩 样 置 于 点 载荷 仪 的上 下 两 球 状加 载压 头之 间 ， 对 试 件进 行 加 载 ， 直 至 破坏 ， 并 根 据压 力传感 器 记 录破 坏 时 的 油压 值 ， 再 换 算 成 岩
关 键词 ： 点 载荷试 验 ； 强度指数 ； 岩 体分级 方 法 ； Ｉ Ｓ ＲＭ 方 法
在 岩 石强 度 方 面 ， 最常 用 的是 岩 石 单轴 抗 压 强
度 指 标 。对 软 弱 破 碎 岩 石 而 言 ， 由 于 标 准 试 件 加 工
象严 重 。试 验前 对 每 种岩 块 试 件 的名 称 ， 取 样 的位 置， 试 件 尺寸 、 结构、 含水性 、 风 化程度 等进 行记 录和 描述 。测试 后对 劈 裂 面进 行 观 察 ， 发 现破 裂 面 有 自 然 弱面时 ， 应加 以注 明 ， 并 对测试 数据 进行 修正 。主 要矿 岩试件 的选 取数 量见 表 １ 。
Ｉ ＳＳＮ １ ６７１ — ２ ９ ００
采 矿技 术 第 １ ３卷 第 ｌ期
Ｍｉ ｎｉ ｎｇ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏｌ ｏｇ ｙ，Ｖ ｏ １ ．１ ３， Ｎｏ． １
ＣＮ ４ ３ ～１ ３ ４ ７ ／ ＴＤ
２ Ｏ １ ３年 １月 Ｊ ａ ｎ ．２ Ｏ １ ３
岩 石 点 载 荷 强 度 试 验 中 强 度 指 数 计 算 方 法 的 选 择
据 。 目前 ， 试件 点载 荷 强 度指 数 的计 算 主要 有 工 程
岩体 分级 方法 、 Ｉ Ｓ Ｒ Ｍ 方法 和传统 经验 计算 方法 。
２ ． １ 点载 荷 强度指 数计算 方 法简介 ２ ． １ ． １ 工 程岩 体分 级方法
岩石 单轴 抗 压强度 ：
Ｒ 一 ２ ２ ．８ ２ １ ０ ． ７ ０ ５ ） （ ３ ）
走 一０ ． ７ ５ ４ ０ ＋０ ． ０ ０ ５ ８ Ｄ（ 当 Ｄ＞ ５ ５ ｍｍ 时 ） （ ８ ）
式 中：
∞
直径为 ５ ０ ｍｍ 的标 准 试 件 点 载 荷 强度 指标 值 ， ＭＰ ａ ；
一 Ｐ／ Ｄ 。
（ ２ ）
Ｊ （ Ｄ） —— 直 径 为 Ｄ 的非 标 准 试 件 点 载 荷 强 度指 标值 ， ＭＰ ａ ；
表１ 点 载 荷 强 度 试 验 主 要 矿 岩 试 件 的 选 取 情 况
困难 ， 且单轴 抗压 强 度试 验 需 要 较 大 型 的仪 器设 备 和较 长 的试 验 时间 ， 而 点 载荷 强 度试 验可 在 工 程 现
场 进行 ， 其试 验装 置 易 于携 带 且 试 件 一般 不 需 要 加 工， 因而后 者应 用 广泛 。通 常岩 石 点 载荷 强 度 与 岩 石 单轴抗 压强 度有 着 较 好 的相 关 性 ， 且 工 程 岩体 分 类 标 准 中有 明确 的定 义 及 换 算关 系 ， 计 算 方 法 的选
２ 点 载荷 强度 指 数 计 算 方 法简 介 及 选 择
岩石 点 载荷 试 验 中 ， 对 于 同一 岩性 不 同尺 寸 的
ｍｍ， 以接 近 ５ ０ ｍｉ Ｔ ｔ 最好 ； 加荷 两 点 间距 与加 荷 处
平 均 宽度之 比为 ０ ． ８ ～１ ． ４ ； 岩 样 长度 不 应小 于 加 荷 两点 间距 。岩样 尺 寸过 大 或 过小 ， 均 易 引起 测 试 结
盛 佳 ， 刘 志华 ， 潘 志 鑫 ， 李向 东
（ １ ． 长沙 矿 山研究 院有 限责任 公 司 ， 湖南 长沙
陕 西 镇 安县
４ １ ０ ０ １ ２ ；２ ． 陕 西久 盛矿业 投资 管理 有限公 司 ，
７ １ １ ５ ０ ０ ）
摘 要 ： 点载 荷 强度 试验 中， 点载荷 强度 指数 计算 方法 的选取 直接影 响岩石 单轴 抗压 强度
岩块 ， 其点 载荷 强度指 数 相差 很 大 ， 为便 于 比较 ，
须转换 成 Ｊ 才 能将 点荷载 试验 测定 的岩 石抗 压 强
度Ｉ 作 为岩体 稳定 性分 析 、 岩体 工 程 支 护及 设 计 的依
果 的误 差或 仪器 损坏 。 东 沟矿 区顶底 板 围岩 主要 为 粉砂质 、 钙质 页岩 、
弱， 断 层破碎 带及 节理 裂 隙较 发 育 ， 且遇 水后 泥化 现
盛
佳， 等： 岩 石 点 载荷 强度 试验 中强 度 指 数 计 算 方 法 的 选择
２ ５
在《 工程 岩体分 级标 准》 中， 点 荷 载 强 度 指 标
ｊ 。 计 算如 下 ：
『 ＿ ０ ） 一 Ｋ ｄ Ｋ 蹦 （ １ ）
样 破坏 载荷 ， 得 出岩样 的点 载 荷强 度 指 标 。本 次 试 验 采用 ＧＣ一２型点 载 荷 仪 ， 该 仪 器 出 力 准确 、 操 作 方 便 快捷 、 使 用 寿命长 。
陕西 久盛 矿 业 东 沟矿 区 矿岩 点 载荷 试 验 中 ， 采
用 不 规 则 岩 块 试 件 的加 荷 两 点 间 距 为 ４ ５ ～ １ ０ ０
值 。通过 工程 岩体 分级 方法 、 Ｉ Ｓ Ｒ Ｍ 方 法和传 统经验 计算 方 法比 选 ， 确 定其 合 理 的计 算 方
法。此 外 ， 为定量 化岩石 浸水后 其 强度 降低程度 ， 分别测 试 典型岩 性 浸 水 ３ ｄ和 ７ ｄ后 的
点载荷 强度指 数 ， 对采 用点载 荷确 定岩石 单轴 抗压 强度值 有积 极 的指导 意义 和参考 价值 。
取恰 当与否关 系 到计算 结果是 否合 理 。本文通 过 岩
石 点载 荷强度 指标 值计 算方 法 的 比选来 确定 岩石单
轴抗 压 强度标 准值 。
１ 点载 荷 强度 试 验 方 法 及 试 件 选 取
点 载荷 强度试 验 主要是 采集 符合试 验要 求块 度 和形状 的岩块 ， 将 测试 岩 样 置 于 点 载荷 仪 的上 下 两 球 状加 载压 头之 间 ， 对 试 件进 行 加 载 ， 直 至 破坏 ， 并 根 据压 力传感 器 记 录破 坏 时 的 油压 值 ， 再 换 算 成 岩
关 键词 ： 点 载荷试 验 ； 强度指数 ； 岩 体分级 方 法 ； Ｉ Ｓ ＲＭ 方 法
在 岩 石强 度 方 面 ， 最常 用 的是 岩 石 单轴 抗 压 强
度 指 标 。对 软 弱 破 碎 岩 石 而 言 ， 由 于 标 准 试 件 加 工
象严 重 。试 验前 对 每 种岩 块 试 件 的名 称 ， 取 样 的位 置， 试 件 尺寸 、 结构、 含水性 、 风 化程度 等进 行记 录和 描述 。测试 后对 劈 裂 面进 行 观 察 ， 发 现破 裂 面 有 自 然 弱面时 ， 应加 以注 明 ， 并 对测试 数据 进行 修正 。主 要矿 岩试件 的选 取数 量见 表 １ 。
Ｉ ＳＳＮ １ ６７１ — ２ ９ ００
采 矿技 术 第 １ ３卷 第 ｌ期
Ｍｉ ｎｉ ｎｇ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏｌ ｏｇ ｙ，Ｖ ｏ １ ．１ ３， Ｎｏ． １
ＣＮ ４ ３ ～１ ３ ４ ７ ／ ＴＤ
２ Ｏ １ ３年 １月 Ｊ ａ ｎ ．２ Ｏ １ ３
岩 石 点 载 荷 强 度 试 验 中 强 度 指 数 计 算 方 法 的 选 择