巖石的抗拉強度

　　巖石的抗拉強度是指巖石試件在受到軸向拉應力后其試件發生破壞時的單位面積所能承受的拉力。

　　由于巖石是一種具有許多微裂隙的介質。在進行抗拉強度試驗時，巖石試件的加工和試驗環境的易變性，使得人們不得不對其試驗方法進行了大量的研究，提出了多種求抗拉強度值的方法。以下就目前常用的四種方法作一介紹。

　　1 直接拉伸法

　　這是利用巖石試件與試驗機夾具之間的粘結力或摩擦力，對巖石試件直接施加拉力，測試巖石抗拉強度的一種方法。通過試驗可按下式求得其抗拉強度值：

　　Rt =P/A(MPa) (15-1-16b)

　　進行直接拉伸法試驗的關鍵在于：一是巖石試件與夾具間必須有足夠的粘結力或者摩擦 力;二是所施加的拉力必須與巖石試件同軸心。否則，就會出現巖石試件與夾具脫落、或者由于偏心荷載，使試件的破壞斷面不垂直于巖石試件的軸心等現象，致使試驗失敗。

　　2 抗彎法

　　抗彎法是利用結構試驗中梁的三點或四點加載的方法，使梁的下沿產生純拉應力，使巖石試件產生斷裂破壞的原理，間接地求出巖石的抗拉強度值。此時，其抗拉強度值可按下式求得：

　　公式(15-1-17)的成立是建立在以下四個基本假設基礎之上：

　　①梁的截面嚴格保持為平面。②材料是均質的，服從虎克定律。③彎曲發生在梁的對稱面內。④拉伸和壓縮的應力―應變特性相同。對于巖石而言，第4個假設與巖石的特性存在著較大的差別。因此，利用抗彎法求得的抗拉強度也存在著一定的偏差。且試件的加工也遠比直接拉伸法麻煩。故此方法應用要比直接拉伸法相對少些。

　　3 劈裂法(巴西法)

　　劈裂法也稱作徑向壓裂法，因為是由南美巴西人杭德羅斯(Hondros)提出的試驗方法，故被人稱作為巴西法。這種試驗方法是：用一個實心圓柱形試件，使它承受徑向壓縮線荷載直至破壞，求出巖石的抗拉強度。按我國巖石力學試驗方法標準規定：試件的直徑應為5cm、其厚度為直徑的一倍。根據布辛奈斯克 (Bousinesq)半無限體上作用著集中力的解析解，求得試件破壞時作用在試件中心的最大拉應力為

　　根據解析解分析的結果，要求試驗時所施加的線荷載必須通過試件的直徑，并在破壞寸其破裂面亦通過該試件的直徑。否則，試驗結果將帶來較大的誤差。

環球網校友情提示：如果您在此過程中遇到任何疑問，請登錄環球網校巖土工程師考試論壇，隨時與廣大考生朋友們一起交流!

編輯推薦：

2013年巖土工程師考試網絡輔導招生簡章

2013年巖土工程師考試報名時間匯總

2013年巖土工程師考試模擬試題集錦