安徽理工大学：《矿山岩体力学》课程教学课件（讲义）05 岩体力学性质（5.1-5.4）

§5.4岩体的强度特性 第五章 岩体的力学性质 5.4.1岩体强度的测定 多51岩体的基本概念 多52岩体结构 质数货是 1一试体： 53岩体的变形特征 2一水泥沙浆： S5.4岩体的强度特征 方木 §5.5岩体质量评价及其分类 4一工字纲 5-千斤顶 附图5-1 文方件尺时， 煤体抗压强度试验现场 附图5-2立方体试样尺寸与其强度关系 破坏后斜岸=G 要0 0 0.0000.0020.0040.0060.0080.010 轴向应变 附图5-31.4m方煤体全应力-应变曲线 (比袒乌斯蓬，1975) 附图54协庄煤矿砂泥岩试件全应力应变曲线

§5.4岩体的强度特性 5.42结构面的强度效应 结构面AB存在下 图4-18岩体破坏有两 种可能： a)沿AB结构面滑移： b)产生新破裂面，沿 新破裂面滑移。 图4-18 §5.4岩体的强度特性 §5.4岩体的强度特性 54.2结构面的强度效应（单） 5.4.2结构面的强度效应（单） 解 解(2)结构面的强度： (1)完整岩体的强度 结构面AB上正应力与剪应力为 0 2C coso 1+sino I(,+,)+(-;)cos2B 1-sin o 1-sin o 图4-18 。图4-18 这时岩体破坏面与最大主应力的 (-03)sin28 夹角为： 42 结构面强度： t=Cw +otg p §5.4岩体的强度特性 侧向压力：g3=2MPa 5.4.2结构面的强度效应（单） 生 解，(2)结构面的强度： 结构面强度： 0 2(C.+o.tano.) 1=03+ 0 102030405060708090 1-tan·ctgβ)sin2f 图4-18 结构面倾角（度） 2(C.+o3·f) (1-f.·ctgB)sin2fB 完整岩体：C,=2MPa;,=459 结构面： .=0.5MPc:p=20°

§5.4岩体的强度特性 54.2结构面的强度效应（多） 5.4.3岩体强度的估算 K.= V。—岩体中弹性波纵波传播速度 B,值计算图 一岩块中弹性波纵波传播速度。 般条件下岩体结构面抗剪强度参数 岩体与岩块比较（安城，1992） 结构面类型 内摩擦角内摩擦粘聚力■ 项目 岩块 岩体 (0) 系数fIPa 连续岩块、大小从显 泥化岩 10~20 0.18~0.3600.50 介质 微镜下到10余m、分布 裂而不碎的连续体破 粘土岩页岩层面 D.36~0.580.050.10 结构 最广尺寸为0.4~2.5m 裂成碎块体 2030 由结物面密形和错 砂岩石灰岩层面3040 0.58~0.84 由岩石和晶体组构改 变造成块体变形 及块体变形构成总体 云母片岩片理面 10~200.18-0.360-0.05 恋形 一般片理面 2030 D.36~0.580.050.10 μ-0.5表示强塑性变形 光滑破碎面 3040 0.580.840.050.10 生 粗破碎面 4048 0.84~1.110.08-0.30 岩体与岩块比较（安，1992） 岩体与岩块比较（安，1992）2 项目 岩块 岩体 项目 岩块 岩体 各向由岩石晶粒组构成， 主要由结构面和岩块 抗断强度 残余强度： 异性各向异性系数为1~10 组构成，各向异性 器府 抗张强度R。 Rn=-(00.1)R 数为1~100 性能 抗剪强度R =0.0101R 抗展器度取 050.0R D.-(0.0010.1)D 内摩擦强度 面摩强度 变形弹性模量E E=(0.050.1)E 性质壩变模量C c-0.010.1)C 液体 泊松比 心 1.33)4 渗流 率为 透率xm=(1010%