普氏岩石硬度係數知識采礦治金行業管理工程(DOC 13頁)

主要內容：
f是個無量綱的值，它表明某種岩石的堅固性比致密的粘土堅固多少倍，因為致密粘土的抗壓強度為10MPa。岩石堅固性係數的計算公式簡潔明了，f值可用於預計岩石抵抗破碎的能力及其鑽掘以後的穩定性。
根據岩石的堅固性係數(f)可把岩石分成10級（見下表），等級越高的岩石越容易破碎。為了方便使用又在第Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ級的中間加了半級。考慮到生產中不會大量遇到抗壓強度大於200MPa的岩石，故把凡是抗壓強度大於200MPa的岩石都歸入Ⅰ級。
這種方法比較簡單，而且在一定程度上反映了岩石的客觀性質。但它也還存在著一些缺點：
(1) 岩石的堅固性雖概括了岩石的各種屬性（如岩石的鑿岩性、爆破性，穩定性等），但在有些情況下這些屬性並不是完全一致的。
(2) 普氏分級法采用實驗室測定來代替現場測定，這就不可避免地帶來因應力狀態的改變而造成的堅固程度上的誤差。
從鬆散體理論分析圍岩壓力計算公式中，不難看出，產生圍岩壓力的根本原因，在於兩種不同的土體塌落：整體塌落或土柱底部局部塌落，從而建立兩種圍岩壓力的計算公式。當埋深 較淺，土柱重量(作用力)大於土柱兩側的摩擦力和粘結力(反作用力)，地層不能形成拱作用，開挖地道時所引起的應力重分布會波及到地表麵，這時土體塌落是整體的塌落；當埋深較大時，土柱兩側的摩擦力和粘結力迅速增大，並大於土柱的重量，這時地層能形成拱作用，地層中應力重分布不波及地麵，土柱底部局部變形或塌落便是土層壓力的來源。由此不難看出，土柱理論和壓力拱理論是相聯係的，土柱的穩定是壓力拱存在的必要條件。如果從整體來看土柱不能處於穩定平衡狀態，壓力拱當然也不可能形成。
【例題9】某地下洞室以上覆蓋層為鬆散破碎體，按照太沙基理論，下列各項中不正確的是( )。
A、土體塌落為整體塌落，作用於支護結構上的力由塌落土體的重量決定；
B、土體塌落為局部塌落，作用於支護結構上的力由拱內塌落土體的重量決定；
C、土柱重量小於兩側的摩擦力及粘結力，形成局部塌落；
D、當地下洞室以上土柱處於穩定平衡時，會形成拱作用；
答案：B、C、D

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