岩土力学参数影响因素的分析

岩土力学参数分为岩石力学参数和土的力学参数两部分。具体来说，岩石力学参数主要有岩石的弹性模量、泊松比、体积模量、剪切模量、抗力系数和抗剪强度等；土的力学参数则分为土的弹性模量、泊松比、体积弹性模量、剪切模量、基床系数和抗剪强度等。

1  岩土自身因素产生的影响

岩质和土质是影响岩土力学参数的首要因素。比如沉积岩、岩浆岩、变质岩，它们的力学参数是不同的，沉积岩的力学参数取决于沉积环境，岩浆岩的力学参数与生成条件有关，变质岩的力学参数则决定于变质程度。另外，不同的土类，其力学参数的差别也是很大的，比如，密实砂、硬黏土的力学参数很大，软黏土则较小。在长期的工程实践中，在提高岩土力学参数方面，我国劳动人民积累了丰富的经验。比如，将黏土和砂土按照一定的比例混合，将水泥土、灰土按照一定的比例混合，对土体进行压实，这些措施都能很好地提高岩土的力学参数，以便更好地满足实际工程的需要。

岩土的矿物成分和土的粒径级配也是重要的影响因素。岩土因其矿物成分不同，颗粒、块体的硬度也会有所不同，从而它们的水理性、化学稳定性、抗风化的能力也不同，因此，它们的强度和变形特性有所不同。比如角砾岩，它的块体很坚硬，颗粒之间咬合作用很强，相应的力学参数就较大。对于土来说，矿物成分、粒径级配以及颗粒形状的差异，都会导致它的密实度不同，因此，其工程性质、强度和变形性质也不同。

岩土自身的风化情况也是重要的影响因素。这里涉及到的风化包括物理风化、化学风化和生物风化三种类型。岩土因其风化程度不同，力学参数也不同——随着风化程度的不断加强，其力学参数呈下降趋势。风化不仅仅会改变岩土的矿物成分和结构构造，而且也会改变岩土的工程力学性质，从而影响了岩土的力学参数。

2  结构、构造、含水情况产生的影响

岩土结构是针对微观情况而言的，比如晶格，结晶，颗粒的形状、大小及排列，都属于微观层面的内容。

岩土构造是针对宏观方面来说的，主要是指各组成部分之间的组合、排列、分布、外貌特征和接触面情况。

岩土的结构、构造不同，它们的力学反应，强度及变形特征，物理、化学特征，水理反应也有区别。在工程实践中，可以运用物理、化学手段改变岩土结构和构造情况，从而改善其工程性质。

水的存在和水的运动情况会对岩土性质产生影响，进而影响到它的力学参数。岩土是否含水、是否饱和、其中是否有水的运动都至关重要。水会影响到岩土的重度、渗流压力、饱和度、孔隙水压力、潜蚀、流砂、结构面的润滑、岩石软化及风化、水土流失等指标，从而影响到岩土的工程性质和力学参数。

3  人类活动、测试方法产生的影响

人是工程实践中最活跃的因素，人类的存在及其工程活动无疑是影响岩土力学参数的重要因素。人类工程活动的影响大致包含了对岩土的加固和破坏两部分。对岩土体进行爆破、开挖，在岩土体上面修建工程，在陡坡上垦殖和放牧，开垦荒山进行造田活动，整治边坡，所有这些活动都在一定程度上改变了岩土地貌和岩土的工程力学性质，在不同程度上影响了岩土的力学参数。

在岩土试验中，由于试验方法的不同、仪器设备的差别、测试人员技术水平和素质的参差不齐，往往导致测试结果上的差异。不同的测试方法常常依据不同的原理采用不同的仪器，因而其测试结果也具有一定的针对性和局限性。另外，不同种类的仪器设备的敏感程度和反应过程也不同，它们适用的条件也各异，这些同样影响到了参数的测定结果。为了提高测试结果的合理性，提高测试人员严谨认真、一丝不苟、认真负责的基本品质就显得异常重要。

4  其他方面的重要影响

影响岩土力学参数的因素很多，除了上述主要因素，还有很多其他方面的因素。常见的因素还有地应力情况，构造运动情况，岩土的节理、裂隙展布、方位及填充情况，经验公式等。

地应力和构造运动是指岩土的生成环境、应力历史、自然历史的应力状态、应力水平、新旧构造运动存在的序列及状态、地应力状态的影响等。这方面属于地质力学问题。毫无疑问，岩土的应力历史会对岩土的工程力学反应产生影响。但是，地应力情况和新构造运动还会在岩土体中产生褶皱、断层、裂隙和节理，从而更直接地影响当前的力学反应，最终影响到岩土的力学参数。

岩土体中存在很多层理、断裂构造、节理、接触面和裂隙，这些属于岩土的整体性、完整性问题。其中，有些是张性的，而且有一定的宽度，这些叫作“裂缝”；有些存在泥质或石质充填，有些存在水的活动。所有这些都是不连续的介质，同时表现出各向异性。这些与材料力学连续性假定有很大的不同，因此，其力学反应和力学参数差异特别大。此外，作用力方向和裂隙展布情况也会影响到力学参数。作用力方向是平行、垂直于结构面，还是倾斜于结构面等情况的不同也会导致力学参数的差异。

最后一个重要的影响因素就是我们通常使用的经验公式。经验公式是长期统计的产物，在为工程实际提供极大方便的同时，也给人们带来了一定的困惑。行业不同，时代不同，工作环境不同，采用的经验公式也有所不同。

5  结束语

岩土力学参数在工程实践中具有重要的作用，正确测定和选取适当的岩土力学参数，对于指导实际工程具有非常重要的作用。而影响岩土力学参数的因素是多种多样的，每一种因素又会产生其特殊形式的影响。合理分析主要因素及其产生的特定影响，可以为岩土力学参数的测定和选择提供有价值的科学指导。

参考文献

［1］沈珠江.理论土力学［M］.北京：中国水利水电出版社，2000.

［2］廖红建.岩土工程测试［M］.北京：机械工业出版社，2007.

（编辑：刘晓芳）