岩石抗剪强度的检测与计算杨占军（河北省煤田地质局新能源地质队，河北邢台０５４０２２）摘要：岩石抗剪强度指岩石抵抗剪切破坏的能力，在数值上等于岩石受剪破坏时的极限剪应力。岩石抗剪强度的计算可以通过ＥＸＣＥＬ／ＷＰＳ软件作图法、几何画板软件作图法等方法，也可以通过长期工作实践中积累的大量作图法生成的岩石抗剪强度历史数据，建立岩石抗剪强度参数数据参考表，用以总结经验、指导岩石抗剪强度的计算与参考取值。同时，岩石抗剪强度的计算方式也适用于煤的抗剪强度计算。关键词：岩石；抗剪强度；计算；作图法；数据参考表中图分类号：ＴＵ４５；ＴＤ３１５文献标识码：Ｂ文章编号：１００８－０１５５（２０２２）２１－０１４８－０３岩石的强度指岩石抵抗外力破坏的能力。岩石受力作用的破坏主要表现为压碎、拉断和剪切等现象，故有抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等表现形式。抗剪强度指岩石抵抗剪切破坏的能力，在数值上等于岩石受剪破坏时的极限剪应力。抗剪强度是沿岩石裂隙或软弱面等发生剪切滑动时的强度。研究岩石抗剪强度的目的主要是为大坝、边坡和地下洞室等岩体稳定性分析提供抗剪强度参数。岩石一般是由一种矿物或几种矿物组成的，具有稳定外形的固态集合体或复合体。岩石抗剪强度包括内摩擦角和凝聚力两个重要参数，是工程设计的重要参考指标。岩石的凝聚力（也称为黏聚力、粘聚力或内聚力）指岩石内部矿物颗粒相互连接的作用力。岩石内部各矿物颗粒连接的结构类型有两类：结晶连接和胶结连接。结晶连接指矿物颗粒通过结晶作用相互嵌合在一起（常见于岩浆岩与变质岩），这类连接使晶体颗粒紧密接触，岩石强度一般较大，抗风化、抗破坏的能力很强；而胶结连接指岩石矿物颗粒通过胶结物（包括硅质胶结、铁质胶结、钙质胶结和泥质胶结）连接在一起（常见于沉积岩），这种连接结构的岩石强度主要取决于胶结物及胶结类型（包括接触胶结、孔隙胶结和基底胶结）。一般来说，硅质胶结、铁质胶结、钙质胶结和泥质胶结的岩石强度依次降低。岩石内摩擦角指岩石破坏极限平衡时，剪切面上的正应力和内摩擦力形成的合力与该正应力形成的夹角，内摩擦角的正切函数就是斜率，也被称为摩擦系数，表示岩体在某一应力水平下剪切破坏需要克服的岩体内部颗粒摩擦力。著名的库伦定律是表达抗剪强度各参数关系的经典公式：τ＝Ｃ＋σ·ｔａｎφ。τ为剪应力，Ｃ为凝聚力，σ为正应力，φ为内摩擦角。在有效应力条件下，用抗剪强度减去摩擦强...
