计算岩石承载力特征值

【1.1.8】某工程岩基进行了钻孔取芯，用取得的岩心作成φ50mm×100mm的试件先进行了饱和处理，然后在压力机上进行了加载，直至破坏为止。试样共6件，试验结果得到岩石饱和单轴抗压强度的试验值为18.0、10.5、16.1、11.8、13.2、19.4MPa。试计算岩石地基承载力特征值。工程所在地区缺乏确定岩石地基承载力特征值折减系数的经验，但已知岩体结构面组数为2，控制性结构面的平均间距为0.8m。
【解】
⑴ 先计算出试验成果的平均值、标准差、变异系数，再根据国家地基设计规范（GB50007-2002）附录J算出岩石饱和单轴抗压强度的标准值。
① 岩石饱和单轴抗压强度试验值的平均值
f rm＝（18.0＋15.5＋16.1＋11.8＋13.2＋19.4）/6＝15.67MPa
② 试验值的标准差σf
Σμ2＝18.02＋15.52＋16.12＋11.82＋13.22＋19.42＝1513.3
nμ2＝6×15.672＝1473.29
σf＝√（Σμ2－nμ2）/（n －1）＝√（1513.3－1473.29）/（6－1）＝2.829
③ 试验值的变异系数δf＝σf/f rm＝2.829/15.67＝0.1805
试验值的统计修正系数
ψφ＝1－（1.704/√n＋4.678/n2）δf＝1－（1.704/√6＋4.678/62）×0.1805
＝1－0.149＝0.851
④ 岩石饱和单轴抗压强度的标准值
f rk＝ψφf rm＝0.851×15.67＝13.3MPa
⑵ 第二步根据室内饱和单轴抗压强度的标准值计算岩石地基承载力特征值f
a
根据题意，并对照国家地基设计规范（GB50007-2002）附录A查出本工程的岩基为较完整岩体，相应的折减系数ψr＝0.2～0.5，则
f a＝ψrf rk＝（0.2～0.5）×13.3＝2.66～6.65MPa
最后决定取用岩石地基承载力特征值f a＝4.5MPa。