【摘要】:岩体内任一方向的剪切面,在法向应力作用下所能抵抗的最大剪应力,称为岩体的剪切强度。岩体的剪切强度主要受结构面、应力状态、岩块性质、风化程度及其含水状态等因素的影响。在高应力条件下,岩体的剪切强度较接近于岩块的强度;而在低应力条件下,岩体的剪切强度主要受结构面、发育特征及其组合关系的控制。图5.8岩体剪切强度包络线示意图岩体中结构面的存在,致使岩体一般都具有高度的各向异性。
岩体强度是指岩体抵抗外力破坏的能力,岩体是由岩块和结构面组成的地质体,因此其强度必然受到岩块和结构面强度及其组合方式(岩体结构)的控制。和岩块一样,岩体强度也有抗压强度、抗拉强度和剪切强度之分,本节主要讨论岩体的剪切强度。
岩体内任一方向的剪切面,在法向应力作用下所能抵抗的最大剪应力,称为岩体的剪切强度。剪切强度通常又可细分为抗剪断强度、抗剪强度和抗切强度3种。岩体的剪切强度主要受结构面、应力状态、岩块性质、风化程度及其含水状态等因素的影响。在高应力条件下,岩体的剪切强度较接近于岩块的强度;而在低应力条件下,岩体的剪切强度主要受结构面、发育特征及其组合关系的控制。由于作用在岩体上的工程荷载一般多在10MPa以下,所以与工程活动有关的岩体破坏,基本上受结构面特征控制。
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岩体中结构面的存在,致使岩体一般都具有高度的各向异性。即沿结构面产生剪切破坏时,岩体剪切强度最小,等于结构面的抗剪强度;横切结构面剪切时,岩体剪切强度最高;沿复合剪切面剪切时,其强度则介于以上两者之间。因此,一般情况下,岩体的剪切强度不是一个单一值,而是具有一定上限和下限的值域,其强度包络线也不是一条简单的曲线,而是有一定上限和下限的曲线族。其上限是岩体的剪断强度,一般可通过原位岩体剪切试验或经验估算方法求得,在没有以上资料时,可用岩块剪断强度来代替;下限是结构面的抗剪强度(见图5.8)。抗剪强度一般需依据原位剪切试验和经验估算数据,并结合工程荷载及结构面的发育特征等综合确定。
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