不同环境条件下岩石抗压强度影响因素的研究

杨克军

摘要：分析研究在不同环境条件下岩石抗压强度的影响因素，对建设工程质量的提高有着重要的意义。本文主要分析了不同环境条件下岩石抗压强度相关性和影响因素，做出了一系列的对比实验进行研究，说明了岩石抗压强度和其影响因素的关系，期望能给人们这方面提供有益的参考和借鉴。

关键词：岩石抗压强度；影响因素；环境条件；分析

引言

随着我国经济的不断增长，建设工程项目越来越多，对不同环境条件下岩石的抗压强度的研究也越来越多，这不仅能更好地研究岩石抗压强度的性质和影响因素，而且也为提高建设工程项目的质量提供了保障。因此这项工作受到了人们的重视。下面就这方面进行讨论分析。

1概述

所谓的岩石抗压强度，是指岩石试件在单轴压力下达到破坏的极限强度，它在数值上等于破坏时的最大压应力。根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008），岩石多属于较软岩，部分为中硬岩。本文就不同环境条件下岩石抗压强度相关性进行了分析，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

2岩石试验资料的分析说明

大量试验证明，不同矿物组成的岩石，具有不同的抗压强度，这是由于矿物本身的特点，不同矿物有着不同的强度，即使相同矿物组成的岩石，也因受颗粒大小、联结胶结情况、生成条件的不同而影响它的强度。本次研究总共收集了60个样本作为样品材料，研究前期首先对岩石材料的整体性、完整度进行阐述，然会对所所选的材料进行岩石波速、强度实验、重度等进行试验；此外还应对岩石结构、成分进行鉴定，然后对出现裂缝的岩石进行分析。

3岩石材料抗压强度影响因素

3.1岩石中胶结物和抗压强度之间的联系

由于胶结物质以及其胶结状况会对强度带来较大影响，所以对于常规性硅质胶结岩石材料，其强度一定会比石灰材料中的胶结岩石硬度还应强，而对于泥质胶结材料，其岩石强度较低。

3.2矿物成分以及岩石抗压强度之间的关系

在所选取的样本中选择石英含量以及抗压性强度、岩石抗压硬度以及方解石、砂石含量、抗压强度等实验数据进行对比分析。将选取的岩石材料样本的石英含量、抗压强度等进行数据对比分析，实验方程显示fr=0.4568x+16.48，r=0.601。

两者相关系数显示为0.601，由此显示两者之间存在一定相关性，在开展相关工程过程期间，应对两者相关性进行考虑。

通过对60组水云母含量以及材料的抗压强度进行对比分析，受水母以及岩石中抗压强度显示两者之间的关系并不明确，数据方程表示fr=0.603x+14.69，r=0.134。

两者之间的相关数值显示为0.134，数据显示说明两者之间并为存在明显联系，从数据分析中得出可将两者视为独立性变量关系。

泥岩材料内水母含量以及抗压强度两者之间的关系，两者间的数据线性表现形式（详见图1），数据方程表示为fr=-0.3021x+46.989，r=0.611。

图1泥岩内水云母-抗压强度的相关性

两者之间相关数据显示为0.611，数据显示说明泥岩内水云母含量以及内部抗压强度两者之间存在一定关系，在开展某些工程期间应两者相关性给予充分就考虑[3]。

通过对60中材料中岩石方解石以及抗压强度数据进行对比分析，两者之间存在一定线性关系（详见图2），两者间方程表示为：fr=0.4483x-9.6528，r=0.578。

图2方解石-抗压强度的相关性

两者之间的相关系数显示为0.578，数据显示说明，岩石中方解石含量以及抗压强度两者间存在相关性，在开展某项工程过程中应对两者数据进行考虑。

通过对材料岩石中含沙量以及抗压强度两者数据进行对比分析，两者间存在一定相关性（详细见图3），两者之间的方程表示为：fr=0.2917x+20.144，r=0.52。

图3含沙量-抗压强度的相关性

两者之间按相关数据显示为0.52，数据显示说明岩石中含沙量以及抗压强度存在一定联系，并在开展工程期间应将两者关系做为考虑对象。

3.3岩石中容重以及抗压强度之间的关系

通过对所选材料中岩石的容重以及抗压强度进行对比分析，两者之间存在一定相关性，两者数据之间的可用：fr=7.461γ-156.03，r=0.8作为表现形式。

两者间数据显示为0.8，数据显示岩石中容重以及抗压强度之间存在线性联系，在对工程进行相关性分析期间应将两者相关性作为考虑对象。

图4岩石容重-抗压强度相关分析

3.4岩石中缝隙、层理以及抗压强度的联系

岩石中破坏也可说为“X”剪切性破坏，对于属于软弱结面的岩石来讲，其强度是由产状以及软弱结面所决定的，而岩石层理之间和裂缝出现剪切破坏期间，那么岩石的强度均比完整岩石强度要低，详细数据见表1.

表1岩石中缝隙、层理以及抗压强度的联系

样品编号岩石名称岩石完整状态抗压强度（MPa）破裂方式123456789101112131415161718192021泥晶白云岩粉晶灰岩粉晶灰岩粉晶灰岩灰质白云岩粉晶灰岩粉晶灰岩粉晶灰岩粉晶灰岩粉晶灰岩灰质粘土岩粉晶白云岩细粉晶灰岩泥晶白云岩含粘土不等粒晶灰岩泥晶灰岩泥晶白云质灰岩泥晶灰岩细粉晶白云岩细粉晶白云质灰岩有裂纹，充填方解石坚硬、完整坚硬、完整坚硬、完整较坚硬、完整坚硬、完整坚硬完整、局部有晶洞坚硬、完整坚硬、完整坚硬、完整完整、层理清楚坚硬、完整有裂纹、充填方解石坚硬完整、局部有晶洞完整性差有裂纹、充填方解石较坚硬、完整坚硬完整、局部有晶洞较完整晶洞较发育有裂纹、充填方解石19.8136.0232.6143.0616.8633.7242.6338.0352.3438.911.2233.3141.6430.055.9725.3821.4837.3617.5329.6022.17沿弱面剪切“⊥”隐性断裂“⊥”隐性断裂“⊥”隐性断裂沿层理面剪切“⊥”隐性断裂“⊥”隐性断裂“⊥”隐性断裂“X”脆性剪切“⊥”隐性断裂沿层里面剪切“X”脆性剪切沿裂面剪切有晶洞发育沿弱面呈“X”破坏沿弱面剪切沿弱面剪切“⊥”沿弱面断裂“H”脆性断裂“X”脆性剪切沿裂面剪切

3.5岩石岩块波速以及抗压强度之间的联系

通过对所选的岩石其波速以及抗压强度进行试验对比分析，两者之间存在一定联系，可采用数据方程对数据进行表示：fr=0.7299v-3.5387，r=0.85。

两者之间相关数据表示为0.85.数据显示说明岩石中波速以及抗压强度之间存在明显的线性关系，进行工程研究期间应将两者关系数据作为考虑对象。

3.6岩石水、抗压强度之间的联系

抗压强度中水对其存在相关联系，如果岩石中水分过多，或者对岩石长期造成侵蚀，那么水分会沿着岩石缝隙流入岩石内，充分扩散到每一个矿物颗粒中。由于水的倾入，导致岩石状态发生变化，降低岩石内颗粒之间的联系，致使降低岩石强度。

4结论

通过对60组中相关性材料进行研究分析，获得下面几项结论：（1）岩石中石英含量以及抗压强度两者之间存在相关性，数据显示为0.601，在对工程进行分析期间，应将两者相关性数据给予相关考虑。

（2）岩石中砂石含量以及抗压强度存在相关性关系，数据显示为0.52，在对工程进行分析期间，应将两者相关性数据给予相关考虑。

（3）岩石中方解石容量以及抗压强度两者之间存在相关性联系，数据显示为0.578，在对工程进行分析期间，应将两者相关性数据给予相关考虑。

（4）砂岩中水云母以及抗压强度之间相关性表现得并不明显，数据显示为0.134，数据说明两者之间无明显相关性联系，可将两者数据作为独立性变量。

5结语

总而言之，岩石材料中抗压强度的决定因素主要有岩石材料的有效性以及使用度两个方面，影响岩石材料抗压强度的因素多种多样，所以我们要对各种因素在岩石中对抗压强度的相关性进行详细的对比分析，以此来明确地预测岩石抗压强度。

参考文献：

[1]陈法彬、周爱武.岩石物理性质对单轴抗压强度的影响分析[J].河南科技.2013（14）.

[2]连云飞、栾向军、石虹惠.岩石的抗压强度及影响因素分析[J].科技信息（科学教研）.2008（03）.