岩体强度(strength of rock mass)

岩体-(见岩石和岩体)抵抗因受力而破坏的能力。它是岩体力学的研究内容。岩体可由一种或几种岩石构成，即使是一种岩石，其矿物成分和结构也常有变化，从而导致岩体强度分布的不均匀性。岩体中的地质不连续面不仅使岩体强度削弱，且多呈趋势性的定向排列，使岩体强度具有明显的各向异性。岩体强度包括完整岩体强度、节理岩体强度和不连续面抗剪强度。

完整岩体强度   在某些工程中地质不连续面的影响可以忽略。例如，岩盐类岩体有“伤口自动愈合”的功能，从而可用岩盐材料的强度代替岩盐体的强度来分析有关的岩体力学问题。又如，发生岩爆的条件之一是开挖体围岩比较完整，这时作为一次近似，可视岩体为完整材料以进行应力分析，并且用材料强度来估计岩体强度，而外围岩体及其结构的影响可只作为环境因素加以考虑。

节理岩体强度   受多组节理切割的岩体可作为各向同性体看待。这时，可用以估算岩体强度的一种公式曾由霍克(E．Hoek)和布朗(E．T．Brown)提出：

式中σ为岩体所含完整岩块的主应力和单轴抗压强度；m和s为取决于节理切割特征和岩石类型的参数。

不连续面抗剪强度   岩坡的平面型滑动或楔体型滑动、地下巷道顶板和两帮块体的滑塌，均取决于地质不连续面的抗剪强度。不连续面可分为两种类型：一种是两壁直接接触而不含充填物，如“干净”节理；另一种则含有充填物。对于前者，巴顿(N．Barton)给出的抗剪强度公式τ为：

式中σ为节理面上的法向应力；φ为岩石材料磨光面的基本摩擦角或节理面残余摩擦角；JRC为节理粗糙度系数，它与不连续面的凹凸起伏有关；σ_j为节理面岩石材料的单轴抗压强度。此式说明，在低法向应力条件，节理面的有效摩擦角高于材料的基本摩擦角是由岩面上凹凸不平的突起的啮合作用引起的。随着法向应力的增高，岩面上的突起在剪切过程中将逐渐被破坏，啮合作用减弱，有效摩擦角逐渐减小，因此剪切强度具有非线性性质。

对含充填物的不连续面，只要充填物的厚度达到使突起无法阻止滑动的程度，则其抗剪强度就将由充填物的强度确定。例如，断层泥将决定断层的抗剪强度。断层泥之类的抗剪强度可用库仑定律描述，即τ=c+σtanφ。式中φ为充填物的摩擦角；c为充填物的粘聚力。事实上，这个简单的线性公式也广泛用来表示干净节理的非线性强度。这时，c、φ值可分别按抗剪强度曲线上对应的法向应力处的切线在τ轴上的截距和同σ轴的夹角来确定。