1 引言
地质学家研究地质构造和地质历史,矿物学家研究矿物成分,而岩石工程师关注的是岩石的强度特性和变形特性。单轴抗压强度UCS(Unaixal Compression Strength)是工程岩体分类的基本参数(《工程岩体分类的简要回顾》),也是确定岩体破坏模式(《地下开挖/隧道岩体破坏模式的确定(EXCEL解)》)的基本参数。因此在介绍边坡破坏的模式(《边坡工程---岩体边坡的破坏模式》)之前,有必要简单了解三大类岩石----沉积岩,火成岩和变质岩的单轴抗压强度UCS(Unaixal Compression Strength)。
描述 | UCS(MPa) |
Very low | <5 |
Low | 5-25 |
Moderate | 25-50 |
Medium | 50-100 |
High | 100-250 |
Very high | >250 |
2 沉积岩(Sedimentary Rock)
在《沉积岩及其工程特性(Sedimentary Rocks)》一文中,曾经详细介绍过沉积岩的形成过程。沉积岩里强度最低的是白垩以及具有流变特性的钾盐和岩盐。
英文名称 | 中文名称 | UCS(MPa) |
Anhydrite | 硬石膏 | |
Chalk | 白垩 | 5-25 |
Claystone/Marl | 泥岩 | 25-50 |
Coal | 煤 | 25-50 |
Conglomerate | 砾岩 | |
Dolomite | 白云石 | |
Greywack | 鹅卵石 | |
Gypsum | 石膏 | |
Limestone | 石灰岩 | 50-250 |
Potash | 钾盐 | 5-25 |
Rocksalt | 岩盐 | 5-25 |
Sandstone | 砂岩 | 50-250 |
Shale | 页岩 | 25-100 |
Siltstone | 粉砂岩 | 25-50 |
3 火成岩(Igneous Rock)
英文名称 | 中文名称 | UCS(MPa) |
Agglomerate | 结块 | |
Andesite | 安山岩 | |
Basalt | 玄武岩 | >250, 100-250 |
Breccia | 砾岩 | |
Chert | 灰岩 | >250 |
Dacite | 电石 | |
Diabase | 辉绿岩 | >250 |
Diorite | 闪长岩 | |
Granite | 花岗岩 | >250 |
Granodiorite | 花岗岩 | 100-250 |
Peridotite | 橄榄岩 | |
Rhyolite | 流纹岩 | 100-250 |
Tuff | 凝灰岩 | 100-250 |
玄武岩(Basalt)
流纹岩(Rhyolite)
黑曜石(Obsidian)
花岗岩(Granite)
4 变质岩(Metamorphic Rock)
英文名称 | 中文名称 | UCS(MPa) |
Amphibolite | 闪石 | 100-250 |
Gneiss | 片麻岩 | >250 |
Marble | 大理岩 | 50-250 |
Metasandstone | 变砂岩 | |
Migmatite | 斑岩 | |
Phyllite | 辉绿岩 | 50-100 |
Quartzite | 石英岩 | >250 |
Schist | 片岩 | 25-100 |
Slate | 板岩 |
5 结束语
岩石单轴抗压强度可以通过实验室或现场试验确定,即使同一类型的岩石,UCS的离散性也非常大,如下表所示。推荐的经验值仅在初步设计或可行性研究中使用。
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