提高岩石单轴抗压强度试验成果可靠性的影响因素和控制及工程实践意义

【摘 要】笔者结合多年的实际操作经验，对如何提交可靠的岩石单轴抗压强度试验成果应满足的试验条件、主要影响因素进行了研究，提出了野外采样过程、试件制做过程及试压过程应采取的控制措施，从而对工程实践起到了指导作用，在有效降低工程造价、节省工程建设资金方面具有较好的现实意义。

【关键词】岩石单轴抗压强度；试验条件；影响因素；控制措施；可靠性；工程实践

一、概述

随着现代工程建设的迅猛发展，在建筑物基础设计、施工造价、建筑物运行安全等方面，岩石物理力学数据都起着很大的作用。岩石单轴抗压强度是岩石最重要的物理力学性能指标之一，是从事岩石工程研究、设计、 施工和生产中不可缺少的力学参数，还是建立岩石破坏判据的重要指标。因此，准确测定岩石单轴抗压强度有着重要意义。但在实际操作中，岩石单轴抗压强度往往有诸多的影响因素，这些因素大致可分为两个方面：一方面是岩石自身的因素，如：岩石结构构造、矿物成分、颗粒大小、胶结物、容重、孔隙度及含水量等等（内在因素）；另一方面是试验方法与物理环境的影响，如：选样采样、试件形状、尺寸大小、高径比、试件加工精度、压力机压头与试件之间的摩擦、加载速率及周围物理环境等外在因素的影响。只有在试验条件满足相关规范要求，采取有效措施对主要影响因素加以控制，才能提高试验成果的准确性、可靠性，也才能在工程应用中起到指导作用。

二、试验条件及试验成果影响因素分析

（一）、岩石单轴抗压强度指标常用于岩石的强度分级和岩石特性的描述。岩石单轴抗压强度是指岩石试件在无侧限条件下受轴向力作用出现压缩破坏时，单位面积所承受的荷载：

（二）、案例2：在不同深度岩石取样，重新确立了满足设计要求的持力层及位置，节省了二次设计费用及更改基础类型增加的资金。

我单位承接了长沙某房建项目的桩基工程质量检测业务，勘察报告提交的持力层为强风化板岩，持力层深度大致为10～12米，选用的基础类型为人工挖孔灌注桩，基础开挖至设计深度后，对强风化板岩进行了岩基载荷试验和深层平板载荷试验，试验数据远远不能满足设计要求，施工方因此而停工，造成了重大损失。为此，建设方只好提请设计方进行二次设计，预计更改基础类型增加费用近600万元。我单位急建设方所急，组织了技术部、试验室等相关部门参与解决，试验人员也到了工地现场，发现从10～12米强风化板岩持力层中，现人工挖孔的板岩已全风化为土状，实为全风化板岩，才达不到设计要求。通过现场分析，制定了解决方面，从深部寻找持力层。在对持力层进行超前钻探的过程中，试验人员在12～18米以下，从不同深度的岩石中，分组取样12组，送室内完成岩石单轴抗压强度试验。分析试验数据发现：在15～18米试验数值：7.56～16.2 MPa，平均值到达：10.3MPa，真正到达设计要求。据此，试验人员建议：试件已达到强风化板岩的强度，15～18米可作为新的持力层。建设方同意了我方建议，施工方又投入了施工，还满足了对工期的要求。

参考文献：：

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[2] SL 264- 2001 水利水电工程岩石试验规程[ S] . 中国 水利水电出版社， 2001.

[3] 汤大明 杨寿成. 岩石单轴抗压强度的尺寸效应研究.《四川水力发电》，2011，06：119～122

[4] 王嫚 冯秋兰 孔祥斌. 关于岩石单轴抗压强度影响因素的分析.《西部探矿工程》，2008，04：44～45

作者简介：

刘广庆，男，45岁，本科，学士，工程师，从事地质试验测试与管理工作，湖南省核工业地质局三O 一大队。