不同環境條件下巖石抗壓強度影響因素的研究

摘要：分析研究在不同環境條件下巖石抗壓強度的影響因素，對建設工程質量的提高有著重要的意義。本文主要分析了不同環境條件下巖石抗壓強度相關性和影響因素，做出了一系列的對比實驗進行研究，說明了巖石抗壓強度和其影響因素的關系，期望能給人們這方面提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞：巖石抗壓強度；影響因素；環境條件；分析

引言

隨著我國經濟的不斷增長，建設工程項目越來越多，對不同環境條件下巖石的抗壓強度的研究也越來越多，這不僅能更好地研究巖石抗壓強度的性質和影響因素，而且也為提高建設工程項目的質量提供了保障。因此這項工作受到了人們的重視。下面就這方面進行討論分析。

1 概述

所謂的巖石抗壓強度，是指巖石試件在單軸壓力下達到破壞的極限強度，它在數值上等于破壞時的最大壓應力。根據《水利水電工程地質勘察規范》（GB50487-2008），巖石多屬于較軟巖，部分為中硬巖。本文就不同環境條件下巖石抗壓強度相關性進行了分析，相信對有關方面的需要能有一定的幫助。

2 巖石試驗資料的分析說明

大量試驗證明，不同礦物組成的巖石，具有不同的抗壓強度，這是由于礦物本身的特點，不同礦物有著不同的強度，即使相同礦物組成的巖石，也因受顆粒大小、聯結膠結情況、生成條件的不同而影響它的強度。本次研究總共收集了60個樣本作為樣品材料，研究前期首先對巖石材料的整體性、完整度進行闡述，然會對所所選的材料進行巖石波速、強度實驗、重度等進行試驗；此外還應對巖石結構、成分進行鑒定，然后對出現裂縫的巖石進行分析。

3 巖石材料抗壓強度影響因素

3.1巖石中膠結物和抗壓強度之間的聯系

由于膠結物質以及其膠結狀況會對強度帶來較大影響，所以對于常規性硅質膠結巖石材料，其強度一定會比石灰材料中的膠結巖石硬度還應強，而對于泥質膠結材料，其巖石強度較低。

3.2 礦物成分以及巖石抗壓強度之間的關系

在所選取的樣本中選擇石英含量以及抗壓性強度、巖石抗壓硬度以及方解石、砂石含量、抗壓強度等實驗數據進行對比分析。將選取的巖石材料樣本的石英含量、抗壓強度等進行數據對比分析，實驗方程顯示fr=0.4568x+16.48，r=0.601。

兩者相關系數顯示為0.601，由此顯示兩者之間存在一定相關性，在開展相關工程過程期間，應對兩者相關性進行考慮。

通過對60組水云母含量以及材料的抗壓強度進行對比分析，受水母以及巖石中抗壓強度顯示兩者之間的關系并不明確，數據方程表示fr=0.603x+14.69，r=0.134。

兩者之間的相關數值顯示為0.134，數據顯示說明兩者之間并為存在明顯聯系，從數據分析中得出可將兩者視為獨立性變量關系。

泥巖材料內水母含量以及抗壓強度兩者之間的關系，兩者間的數據線性表現形式（詳見圖1），數據方程表示為fr=-0.3021x+46.989，r=0.611。

圖1 泥巖內水云母-抗壓強度的相關性

兩者之間相關數據顯示為0.611，數據顯示說明泥巖內水云母含量以及內部抗壓強度兩者之間存在一定關系，在開展某些工程期間應兩者相關性給予充分就考慮[3]。

通過對60中材料中巖石方解石以及抗壓強度數據進行對比分析，兩者之間存在一定線性關系（詳見圖2），兩者間方程表示為：fr=0.4483x-9.6528，r=0.578。

圖2 方解石-抗壓強度的相關性

兩者之間的相關系數顯示為0.578，數據顯示說明，巖石中方解石含量以及抗壓強度兩者間存在相關性，在開展某項工程過程中應對兩者數據進行考慮。

通過對材料巖石中含沙量以及抗壓強度兩者數據進行對比分析，兩者間存在一定相關性（詳細見圖3），兩者之間的方程表示為：fr=0.2917x+20.144，r=0.52。

圖3 含沙量-抗壓強度的相關性

兩者之間按相關數據顯示為0.52，數據顯示說明巖石中含沙量以及抗壓強度存在一定聯系，并在開展工程期間應將兩者關系做為考慮對象。

3.3 巖石中容重以及抗壓強度之間的關系

通過對所選材料中巖石的容重以及抗壓強度進行對比分析，兩者之間存在一定相關性，兩者數據之間的可用：fr=7.461γ-156.03，r=0.8作為表現形式。

兩者間數據顯示為0.8，數據顯示巖石中容重以及抗壓強度之間存在線性聯系，在對工程進行相關性分析期間應將兩者相關性作為考慮對象。

圖4 巖石容重-抗壓強度相關分析

3.4 巖石中縫隙、層理以及抗壓強度的聯系

巖石中破壞也可說為“X”剪切性破壞，對于屬于軟弱結面的巖石來講，其強度是由產狀以及軟弱結面所決定的，而巖石層理之間和裂縫出現剪切破壞期間，那么巖石的強度均比完整巖石強度要低，詳細數據見表1.

3.5 巖石巖塊波速以及抗壓強度之間的聯系

通過對所選的巖石其波速以及抗壓強度進行試驗對比分析，兩者之間存在一定聯系，可采用數據方程對數據進行表示：fr=0.7299v-3.5387，r=0.85。

兩者之間相關數據表示為0.85.數據顯示說明巖石中波速以及抗壓強度之間存在明顯的線性關系，進行工程研究期間應將兩者關系數據作為考慮對象。

3.6 巖石水、抗壓強度之間的聯系

抗壓強度中水對其存在相關聯系，如果巖石中水分過多，或者對巖石長期造成侵蝕，那么水分會沿著巖石縫隙流入巖石內，充分擴散到每一個礦物顆粒中。由于水的傾入，導致巖石狀態發生變化，降低巖石內顆粒之間的聯系，致使降低巖石強度。

4 結論

通過對60組中相關性材料進行研究分析，獲得下面幾項結論：（1）巖石中石英含量以及抗壓強度兩者之間存在相關性，數據顯示為0.601，在對工程進行分析期間，應將兩者相關性數據給予相關考慮。

（2）巖石中砂石含量以及抗壓強度存在相關性關系，數據顯示為0.52，在對工程進行分析期間，應將兩者相關性數據給予相關考慮。

（3）巖石中方解石容量以及抗壓強度兩者之間存在相關性聯系，數據顯示為0.578，在對工程進行分析期間，應將兩者相關性數據給予相關考慮。

（4）砂巖中水云母以及抗壓強度之間相關性表現得并不明顯，數據顯示為0.134，數據說明兩者之間無明顯相關性聯系，可將兩者數據作為獨立性變量。

5 結語

總而言之，巖石材料中抗壓強度的決定因素主要有巖石材料的有效性以及使用度兩個方面，影響巖石材料抗壓強度的因素多種多樣，所以我們要對各種因素在巖石中對抗壓強度的相關性進行詳細的對比分析，以此來明確地預測巖石抗壓強度。

參考文獻：

[1]陳法彬、周愛武.巖石物理性質對單軸抗壓強度的影響分析[J].河南科技.2013（14）.

[2]連云飛、欒向軍、石虹惠.巖石的抗壓強度及影響因素分析[J].科技信息（科學教研）.2008（03）.