关于东莞地区岩石点荷载强度与单轴抗压强度关系浅析

摘要：东莞市位于广东省中南部，是一个既有山地，又有水乡的地区，地下岩石分布多种多样，而且强度不一，复杂多变。作者长期在东莞地区从事工程地质测试工作，在时会碰到地质勘察没法取得比较完整的岩芯，这个时候就只有通过测定岩石点荷载强度的方法来计算岩石的单轴抗压强度。本室通过大量岩石的点荷载实验与单轴抗压试验, 认为用点荷载强度指数估算抗压强度时,其换算系数不是固定值,而与岩性及岩石类型有关。下面我们就东莞地区普遍分布的花岗岩点荷载强度与单轴抗压强度作一个统计，分析点荷载强度与单轴抗压强度系数，供大家参考。

关键词：点荷载； 单轴抗压；强度；关系

中途分类号：P624 文献标识码：A 文章编号：

1. 试验方法

我们采取的方法是对完整的岩石取单轴抗压强度与点荷载平均值对比，具体方法是岩石取1：2的单轴抗压强度试件后，剩下的边角料做好轴向标记。为了数据的可信度和考虑到点荷载试验结果的离散性，点荷载样品要用锤子进行修整，试样不少于8个而且尺寸符合：直径与加荷点间距为30~100mm，加何点间距与直径比为0.3~1。然后是试验阶段，因为我们的试件都来自于野外勘察队，一般所送来的岩芯也不可能太多，所以我们每一组试验中的单轴试验试件一般只有一到两个。因为单轴试验做的都是轴向的试验，所以点荷载试验也必须取轴向试验。

1.1 试验严格按《工程岩体试验方法标准》GB/T5026-99。将岩心试件放入球端圆锥之间，使上下锥端位于岩心试件的圆心处并与试件紧密接触。量测加荷点间距及垂直于加荷方向的试件宽度。按下列公式计算岩石点荷载强度：

Is=P÷De2

De2=4WD′÷∏

式中IS——未经修正的岩石点荷载强度（Mpa）；

P——破坏荷载（N）

De——等价岩心直径（mm）

W——通过两加荷点最小截面的宽度（或平均宽度）（mm）

D′——试件破坏瞬间的加荷点间距（mm）

1.1.1 当加荷两点间距不等于50mm时，应对计算值进行修正。当其试验数据较多，且同一组件中的等价岩心直径具有多种尺寸，应根据试验结果，绘制De2与破坏荷载P的关系曲线，并在曲线上查找De2=2500mm2对应的P50值，按下列公式计算岩石点荷载强度：

Is(50)=P(50)/2500

式中IS(50)——经尺寸修正后的岩石点荷载强度（Mpa）

P(50)——根据De2～P关系曲线De2为2500mm2时的P值（Mpa）

1.1.2 当加荷点间距不等于50mm，且其试验数据较少，不宜采用上述方法修正时，应按下列公式计算岩石点荷载强度：

IS(50)=FIS

F=(De/50)m

式中F——修正系数

m——修正指数，由同类岩石的经验值确定(本室一般采用0.45)

2. 东莞花岗岩案例

花岗岩在东莞地区普遍分布，厚街、莞城、大岭山、长安、常平、樟木头、寮步等，下面就本室做的几个工地进行统计：

（1）厚街汽车客运站

（2）中国散裂中子源项目

（3）东城万达广场

（4）中惠寮步凫山项目

（5）中央豪庭

经统计东莞地区花岗岩的单轴抗压强度与点荷载强度比值为19.9~25.7之间，平均值为23.02。也就是说东莞地区花岗岩单轴抗压强度RC=23.02×点荷载强度IS（50）。

值得注意的是，在点荷载试验中应舍弃压头比较深的样品的数据，因为在试验中我们注意到，如果压头比较深的话，由于接触面变大，会使点荷载强度值偏大。影响试验结果的准确性。

3.结语

在日常的工程勘察、基础施工中，有时会遇到勘察钻进无法取得完整的岩芯，或者在小高层的人工挖孔桩过程中，下面的岩石会有破碎的情况，这时我们就可以用我们平时试验的经验数据，通过点荷载试验结果来换算出该岩石的单轴抗压强度。