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摘 要：四川地区内分布着一些红层砂泥岩，其表现出的特性包括了岩性软弱、层理发育、各向异性、遇水容易崩解和软化的特征，本文就该岩石的岩石强度试验做简要分析，此次试验中，首先采集了试验的样品，然后经过运输和加工，最后到实验室试验，对各向数据进行整理，充分展示了一次完整的岩石强度试验过程，对于未来的工程项目地质勘测工作具有一定借鉴意义。
关键词：四川；红层；岩石；强度试验；探讨
中图分类号：TV223 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）14-0182-02
在一些工程项目开始之前，需要对工程所在地的地质结构和岩石构成做详细的勘察，其中非常重要的一个环节就是岩石强度试验，该试验可以将该地岩体的物理力学特性指标提取出来，是勘察地质情况的重要手段与技术支撑。整个试验过程中必须依照相关试验规程的具体要求进行操作，必须运用同其相适应的方法和手段，才能保证试验结果是合理的、准确的、可靠的。下面内容就四川地区红层的砂泥岩做岩石强度试验，通过一系列方法，检测出其岩石物理力学特点，在工程施工方面有着极大的意义。
1 采集运输试验样品和试件加工
四川地区的红层岩石具有独特性质，包括了岩体的均一性不好、胶结物的变化较大、胶结形式的变化大、岩相岩性不稳定等。岩石在同一个层位下，不同的部位，有着不同的物理力学性质；因为存在裂隙、节理、层理以及另外一些不连续的结构面的影响，同一个岩石块，方向不一样，也会存在差异。所以，試样的采集工作比较困难，采样工作者需要同地质工程师以及试验工程师做充分的沟通，并且在现场的指导下，才能进行采样。
该区域内红层中有砂岩和泥岩，砂岩一般是较软岩到软岩，而泥岩一般是软件到极软岩。如果岩石的含水量出现了变化，也就是俗话说的出现了干湿交替，这时就容易出现崩解软化，尤其是软到极软的岩石，假设其部分水分失去，或者没能达到充分的饱和，就会出现开裂崩解或者软化崩解的问题，这对采样有着极高标准的要求，就必须及时采样，并快速腊封，采集时要保证有足够数量的软岩试样，在搬运岩样的过程中，必须要保证没有振动的运输。
岩石强度试验的重要环节之一就是试件加工，岩石样品的采集、腊封、包装、运输都有着严格的标准，到了试件加工环节，如果失败，那么以前的努力将付之东流，后果是无法挽回的，试验工作人员要全程指导并参与到试件加工环节。岩石样品可能会在采集和运输过程中，受到损伤，因此，加工环节要更加小心，必须要保证试件数量和质量达到要求。试件形状、试件直径、试件高径比、试件切面平整度、试件轴向加力、试件层面交角都会影响到试验的效果，试件加工的工作必须保证试验工作人员指导，并亲自参与制作，才能保证试样质量，进而保证后续试验结果有一个较高的质量。
2 试验操作
试验过程中，试验操作人员必须要对试验有一个准确理解，并把握好规程，操作精心。
2.1 软质岩的饱和抗压强度试验
该地区内红层岩石，多以软岩存在，尤其是泥岩，对其做饱和与单轴的抗压强试验时，必须依照最新标准将试验样品在水中浸泡足够48h，在浸泡中很多容易出现问题，比如没能等到浸泡时间达到，试件就已经出现了软化的状态，被水破坏掉，这就不能上机试验。但是原位饱和的承载试验，因为会受到外部环境和时间的限制，无法实施数量足够的原位试验，所以，考虑实施天然状态的抗压试验去代替饱和抗压强度试验，是非常有必要的。真正进行试验时，可以做一些原位试验，然后对比原位试验的结果和室内试验的结果，接下来可以取折减的结果值；或者依据试验规程标准推荐岩石含水量同抗压强度关系，换算出饱和状态下的抗压强度；还可以对直接提供出的试件，处于天然状态下，具有怎样的单轴抗强度，直接提供给工程师，让其作为工作依据。
2.2 软质岩的抗压强度试验和加载速率
岩石具有怎样的单轴抗压强度，会跟随岩石试件所承受的加载速率变化而变化，换言之，加载速率会影响岩石单轴抗压强度试验值。如果出现了过高的加载速率，那么通过冲撞试验得出抗压强度数值，就会高于在缓慢加载速率下得出的试验数值。我国关于岩石力学试验的相关标准中规定了，加载速率一般控制在0.5～1MPa/s之间。尤其在当前这类试验中，更要严格遵循这一标准。
2.3 抗压强度同接触面进行摩擦
对于不同试件岩石端面，在试验加载时，试件具体应力分布是不同的，对于其抗压强度测定同样会受到影响，到底会受到何种影响，就要看试件同承压板间到底是多少摩擦系数。单轴抗压试验时，就必须减小试件同压力机端面实际摩擦力，这样端面就可以有着较小的圆周向和径向的膨胀，促使其尽可能平均分布应力。
2.4 试件的加载轴力方向
岩石的抗压强度同加载轴力方向有着密切的关系。此次试验中的岩石具有一定特点，其中明显的就是各向异性，因此各个方向上得到的抗压强度试验值是不同的，将同样一个加载力作用到斜交层面、平行层面、垂直层面上时，会得到不同的抗压强度，存在差异，并且差异较大。因此，试验必须严格依照工程师的要求进行，包括加载轴向和层面夹角试验，并将其在报告中做详细说明。
3 分析试验资料并整理
3.1 整理岩性不均一的试验成果
该类试验的岩石对像具有较多特点，试验工作人员要对造成特性的原因和其具体物理力学特点做针对性了解，因此，必须对试验成果进行整理，将反应出岩石性质特点的结果整理到一起，才能更好地满足试验工程的要求。例如，岩石地层是白垩系，其构成主要是泥质胶结，还有一些Ca2+的钙质胶结。通过试验就可以看出，即使是同一个组别的试件，其最后的试验结果也会有所不同，其抗压强度表现出倍数差异，对其做岩化分析，就会得出泥质胶结的抗压强度与钙质胶结的抗压强度相比，要低得多。整理人员通过和地质工程师进行沟通交流，然后分类整理胶结不同类型砂岩的试验结果，将其确定为最终的地质参考数据。 3.2 整理各向异性试验成果
四川地区的红层砂泥岩与其他地区有着明显的不同，层理发育、某方向的节理发育、各种特异性均有着不同的地方。如果对于其认识不够充分，对其资料整理没能做到有效的区别，试验结果就会存在被浪费的可能性，并且存在工程项目施工事故的问题。比如某水电工程项目，因为对于该地岩石的特异性特征，缺少一个充分地认识，岩石强度试验中，只进行了垂直层面试验，得出的结论是其抗压强度符合要求。可是在后期施工中，发现了一些分层经过了碾压之后，堆石的填筑体出现了很严重的表面细化，再次进行抗压强试验，得出其并不符合要求。因为在实际施工中，对于岩石的施力，并不在一个方向，会从各个方面施力，必须做各个方向的試验，并整理各向异性试验成果。
3.3 整理存在缺陷岩石的试验成果
红层岩石中会有一些层面富集云母的砂泥岩和页岩，这些岩石或多或少存在缺陷。想要准确地获得这类岩石的物理力学参数，要对其缺陷有着明确的认识，还必须运用专门的试验方法进行试验，并整理出该类型岩石的试验成果。比如说，对于该类岩石，其饱和单轴抗压强度不能满足地基承载力，因此提出了运用原位承载试验，并取天然状态的单轴抗压强度，对其进行对比分析，然后综合比较，选取合适的试验值，才能满足试验目的要求。
4 结束语
综上所述，四川地区红层的砂泥岩做岩石强度试验，必须要保证整个试验过程中依照相关试验规程的具体要求进行操作，必须运用同其相适应的方法与手段，才能保证试验结果是合理的、准确的、可靠的。实际工作中，经过一系列试验，才可以准确检测出其岩石物理力学特点，对于工程施工方面有着极大的意义。
参考文献
[1]刘清扬，李 林，马显春.四川盆地红层路堑岩质边坡天然单轴抗压强度和软化性的对比分析[J].公路交通科技（应用技术版），2015（3）.
[2]张培楠.四川盆地南缘典型红层山区水文化学特征及水质评价[D].西南大学，2016.
[3]邓华锋，周美玲，李建林，等.水-岩作用下红层软岩力学特性劣化规律研究[J].岩石力学与工程学报，2016（a02）：3481～3491.
[4]周美玲.考虑水-岩作用的三峡库区红层软岩蠕变特性研究[D].三峡大学，2016.
收稿日期：2018-4-13
作者简介：唐根文（1972-），男，助理工程师，从事岩石试验及工程监测工作。
关键词：四川；红层；岩石；强度试验；探讨
中图分类号：TV223 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）14-0182-02
在一些工程项目开始之前，需要对工程所在地的地质结构和岩石构成做详细的勘察，其中非常重要的一个环节就是岩石强度试验，该试验可以将该地岩体的物理力学特性指标提取出来，是勘察地质情况的重要手段与技术支撑。整个试验过程中必须依照相关试验规程的具体要求进行操作，必须运用同其相适应的方法和手段，才能保证试验结果是合理的、准确的、可靠的。下面内容就四川地区红层的砂泥岩做岩石强度试验，通过一系列方法，检测出其岩石物理力学特点，在工程施工方面有着极大的意义。
1 采集运输试验样品和试件加工
四川地区的红层岩石具有独特性质，包括了岩体的均一性不好、胶结物的变化较大、胶结形式的变化大、岩相岩性不稳定等。岩石在同一个层位下，不同的部位，有着不同的物理力学性质；因为存在裂隙、节理、层理以及另外一些不连续的结构面的影响，同一个岩石块，方向不一样，也会存在差异。所以，試样的采集工作比较困难，采样工作者需要同地质工程师以及试验工程师做充分的沟通，并且在现场的指导下，才能进行采样。
该区域内红层中有砂岩和泥岩，砂岩一般是较软岩到软岩，而泥岩一般是软件到极软岩。如果岩石的含水量出现了变化，也就是俗话说的出现了干湿交替，这时就容易出现崩解软化，尤其是软到极软的岩石，假设其部分水分失去，或者没能达到充分的饱和，就会出现开裂崩解或者软化崩解的问题，这对采样有着极高标准的要求，就必须及时采样，并快速腊封，采集时要保证有足够数量的软岩试样，在搬运岩样的过程中，必须要保证没有振动的运输。
岩石强度试验的重要环节之一就是试件加工，岩石样品的采集、腊封、包装、运输都有着严格的标准，到了试件加工环节，如果失败，那么以前的努力将付之东流，后果是无法挽回的，试验工作人员要全程指导并参与到试件加工环节。岩石样品可能会在采集和运输过程中，受到损伤，因此，加工环节要更加小心，必须要保证试件数量和质量达到要求。试件形状、试件直径、试件高径比、试件切面平整度、试件轴向加力、试件层面交角都会影响到试验的效果，试件加工的工作必须保证试验工作人员指导，并亲自参与制作，才能保证试样质量，进而保证后续试验结果有一个较高的质量。
2 试验操作
试验过程中，试验操作人员必须要对试验有一个准确理解，并把握好规程，操作精心。
2.1 软质岩的饱和抗压强度试验
该地区内红层岩石，多以软岩存在，尤其是泥岩，对其做饱和与单轴的抗压强试验时，必须依照最新标准将试验样品在水中浸泡足够48h，在浸泡中很多容易出现问题，比如没能等到浸泡时间达到，试件就已经出现了软化的状态，被水破坏掉，这就不能上机试验。但是原位饱和的承载试验，因为会受到外部环境和时间的限制，无法实施数量足够的原位试验，所以，考虑实施天然状态的抗压试验去代替饱和抗压强度试验，是非常有必要的。真正进行试验时，可以做一些原位试验，然后对比原位试验的结果和室内试验的结果，接下来可以取折减的结果值；或者依据试验规程标准推荐岩石含水量同抗压强度关系，换算出饱和状态下的抗压强度；还可以对直接提供出的试件，处于天然状态下，具有怎样的单轴抗强度，直接提供给工程师，让其作为工作依据。
2.2 软质岩的抗压强度试验和加载速率
岩石具有怎样的单轴抗压强度，会跟随岩石试件所承受的加载速率变化而变化，换言之，加载速率会影响岩石单轴抗压强度试验值。如果出现了过高的加载速率，那么通过冲撞试验得出抗压强度数值，就会高于在缓慢加载速率下得出的试验数值。我国关于岩石力学试验的相关标准中规定了，加载速率一般控制在0.5～1MPa/s之间。尤其在当前这类试验中，更要严格遵循这一标准。
2.3 抗压强度同接触面进行摩擦
对于不同试件岩石端面，在试验加载时，试件具体应力分布是不同的，对于其抗压强度测定同样会受到影响，到底会受到何种影响，就要看试件同承压板间到底是多少摩擦系数。单轴抗压试验时，就必须减小试件同压力机端面实际摩擦力，这样端面就可以有着较小的圆周向和径向的膨胀，促使其尽可能平均分布应力。
2.4 试件的加载轴力方向
岩石的抗压强度同加载轴力方向有着密切的关系。此次试验中的岩石具有一定特点，其中明显的就是各向异性，因此各个方向上得到的抗压强度试验值是不同的，将同样一个加载力作用到斜交层面、平行层面、垂直层面上时，会得到不同的抗压强度，存在差异，并且差异较大。因此，试验必须严格依照工程师的要求进行，包括加载轴向和层面夹角试验，并将其在报告中做详细说明。
3 分析试验资料并整理
3.1 整理岩性不均一的试验成果
该类试验的岩石对像具有较多特点，试验工作人员要对造成特性的原因和其具体物理力学特点做针对性了解，因此，必须对试验成果进行整理，将反应出岩石性质特点的结果整理到一起，才能更好地满足试验工程的要求。例如，岩石地层是白垩系，其构成主要是泥质胶结，还有一些Ca2+的钙质胶结。通过试验就可以看出，即使是同一个组别的试件，其最后的试验结果也会有所不同，其抗压强度表现出倍数差异，对其做岩化分析，就会得出泥质胶结的抗压强度与钙质胶结的抗压强度相比，要低得多。整理人员通过和地质工程师进行沟通交流，然后分类整理胶结不同类型砂岩的试验结果，将其确定为最终的地质参考数据。 3.2 整理各向异性试验成果
四川地区的红层砂泥岩与其他地区有着明显的不同，层理发育、某方向的节理发育、各种特异性均有着不同的地方。如果对于其认识不够充分，对其资料整理没能做到有效的区别，试验结果就会存在被浪费的可能性，并且存在工程项目施工事故的问题。比如某水电工程项目，因为对于该地岩石的特异性特征，缺少一个充分地认识，岩石强度试验中，只进行了垂直层面试验，得出的结论是其抗压强度符合要求。可是在后期施工中，发现了一些分层经过了碾压之后，堆石的填筑体出现了很严重的表面细化，再次进行抗压强试验，得出其并不符合要求。因为在实际施工中，对于岩石的施力，并不在一个方向，会从各个方面施力，必须做各个方向的試验，并整理各向异性试验成果。
3.3 整理存在缺陷岩石的试验成果
红层岩石中会有一些层面富集云母的砂泥岩和页岩，这些岩石或多或少存在缺陷。想要准确地获得这类岩石的物理力学参数，要对其缺陷有着明确的认识，还必须运用专门的试验方法进行试验，并整理出该类型岩石的试验成果。比如说，对于该类岩石，其饱和单轴抗压强度不能满足地基承载力，因此提出了运用原位承载试验，并取天然状态的单轴抗压强度，对其进行对比分析，然后综合比较，选取合适的试验值，才能满足试验目的要求。
4 结束语
综上所述，四川地区红层的砂泥岩做岩石强度试验，必须要保证整个试验过程中依照相关试验规程的具体要求进行操作，必须运用同其相适应的方法与手段，才能保证试验结果是合理的、准确的、可靠的。实际工作中，经过一系列试验，才可以准确检测出其岩石物理力学特点，对于工程施工方面有着极大的意义。
参考文献
[1]刘清扬，李 林，马显春.四川盆地红层路堑岩质边坡天然单轴抗压强度和软化性的对比分析[J].公路交通科技（应用技术版），2015（3）.
[2]张培楠.四川盆地南缘典型红层山区水文化学特征及水质评价[D].西南大学，2016.
[3]邓华锋，周美玲，李建林，等.水-岩作用下红层软岩力学特性劣化规律研究[J].岩石力学与工程学报，2016（a02）：3481～3491.
[4]周美玲.考虑水-岩作用的三峡库区红层软岩蠕变特性研究[D].三峡大学，2016.
收稿日期：2018-4-13
作者简介：唐根文（1972-），男，助理工程师，从事岩石试验及工程监测工作。