SL_T 264-2020 水利水电工程岩石试验规程.pdf
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瓶法适用于各类岩石,水中称量法适用于除遇水崩解、溶解和干 缩湿胀的其他各类岩石
4.3.2比重瓶法试件制备应符合下列规定:
1将岩石试样用粉碎机粉碎成岩粉,使之全部通过 0.25mm筛孔,用磁铁吸去铁屑。 2对含有磁性矿物的岩石,应采用瓷研钵或玛瑙研钵粉碎, 使之全部通过0.25mm的筛孔。
试件可采用规则或不规则形状。 2试件最小尺寸应大于组成岩石最大颗粒粒径的10倍。 3每个试件质量不宜小于150g。 每组试件块数不应少于3块。 4.3.4试件描述应包括下列内容:
1岩石名称、颜色、矿物成分、风化程度。 2试件粉碎方法。 试件形状。 4.3.5 主要仪器和设备应包括下列各项: 钻石机、切石机、磨石机。 2 粉碎机、瓷研钵或玛瑙研钵、磁铁块。 筛(孔径0.25mm)。 4天平(称量200g,感量0.001g)。 5 烘箱和干燥器。 6真空抽气设备或煮沸设备。 恒温水槽。 8 短颈比重瓶(容积100mL)。 温度计(量程0~50℃ 纸箱包装标准,最小分度值0.5℃)。 10水中称量装置
4.3.6比重瓶法试验步骤应符合下列规定
1将制备好的岩粉置于105~110℃的恒温下烘干,烘干时 间不得少于6h,然后放人干燥器内冷却至室温。 2用四分法取其中两份岩粉,每份岩粉质量宜为15g。 3将称量后的岩粉装人烘干的比重瓶内,注人试液(水或 煤油)至比重瓶容积的1/2处。对含水溶性矿物的岩石,应使用 煤油作试液。 4当使用水作试液时,可采用煮沸法或真空抽气法排除气 体。当使用煤油作试液时,应采用真空抽气法排除气体。 5当采用煮沸法排除气体时,煮沸后加热时间不应少于 h。当采用真空抽气法排除气体时,真空压力表读数宜为试验 所在地大气压值,抽气应抽至无气泡逸出为止,且继续抽气时间 应不少于1h。 6将经过排除气体的试液注人比重瓶至近满,然后置于恒 温水槽内,使瓶内温度保持稳定,上部悬液澄清,测量瓶内试液 的温度
式中P— 煤油密度,g/cm; Pw 水的密度,g/cm; 瓶和煤油总质量,g; m10 瓶和水总质量,g;
式中m 一强制饱和试件在水中的称量,g。
5计算值精确至0.01g/cm。
4.3.9试验记录应包括工程名称、岩石名称、试件编号、试件 描述、试验方法、试验人员、试验日期。 比重瓶法试验还应记录比重瓶编号、试液温度、试液密度、 干岩粉质量、瓶和试液总质量、瓶和试液及岩粉总质量。水中称 量法试验还应记录试件的干质量、浸水后质量、强制饱和后质 量、试件在水中的称量、水的密度
4.4.1岩石块体密度试验可采用量积法、水中称量法或密封法。 量积法适用于能制备成规则试件的各类岩石,水中称量法适用于 除遇水崩解、溶解和干缩湿胀的其他各类岩石,密封法适用于不 能用量积法或直接在水中称量进行试验的岩石。当采用密封法进 行块体密度试验时,应同时测定岩石的天然含水率,密封材料可 选用石蜡或高分子树脂胶涂料。
1 试件尺寸应符合4.2.2条2款的规定。 2试件高度、直径或边长的允许偏差为土0.3mm。 3 试件两端面的不平行度允许偏差为士0.05mm。 端面应垂直于试件轴线,允许偏差为士0.25°。 5方柱体或立方体试件相邻两面应互相垂直,允许偏差为
4.4.3水中称量法试件制备应符合4.3.3条
圆状体。 4.4.5进行块体干密度试验时每组试件数量不得少于3个,块 体湿密度试验时试件数量不宜少于5个。 4.4.6试件描述应包括下列内容: 1岩石名称、颜色、矿物成分、风化程度。 2裂隙分布。 3试件形状。 4.4.7主要仪器和设备应包括下列各项: 1 钻石机、切石机、磨石机和车床。 2 烘箱和干燥器。 3天平(称量200g,感量0.01g)。 4 游标卡尺(量程200mm,最小分度值0.01mm)。 5测量平台。 6石蜡及融蜡设备。 7水中称量装置。 8高分子树脂胶涂料及配制涂料的用具。 4.4.8量积法试验步骤应符合下列规定: 1测量试件两端和中间三个断面上相互垂直的两个方向的 直径或边长,按平均值计算截面积。 2测量两端面周边上对称四点和中心点处的高度,计算高 度平均值。 3测量天然密度时,应称试件在天然状态下的质量。 4测量烘干密度和饱和密度时,应按4.2.5条2~4款中的 规定将试件烘干后称量和饱和后称量。 5长度测量准确至0.01mm,称量准确至0.01g。 4.4.9水中称量法试验步骤应符合4.3.7条的规定。 4.4.10石蜡密封法试验步骤应符合下列规定: 1制备试件并称量。
4.4.6试件描述应包括下列内容:
制备试件并称量。 2将试件系上细线,置于温度60℃左右的融蜡中1~2s,
po= AH no p. = A 式中Po——天然密度,g/cm; P——饱和密度,g/cm; A—试件截面积,cm"; 试件高度,cm。
使试件表面均匀涂上蜡膜,厚度宜为1mm。当蜡膜有气泡时, 应用热针刺穿并用蜡液涂平,待冷却后称蜡封试件质量。 3将蜡封试件置于水中称量。 4取出试件,拭干表面水分后再次称量。当浸水后的蜡封 试件质量增加时,应重新试验。 5称量准确至0.01g。 4.4.11高分子树脂胶涂料密封法试验步骤应符合下列规定: 1制备试件并称量。 2配制高分子树脂胶。可取聚氯乙烯树脂和环已酮质量之 比为1:4,先将粉末状的树脂倒入磨口玻璃瓶内,然后再将环 已酮加人,用玻璃棒搅拌均匀,盖好瓶口,待粉末完全溶解呈透 明状胶液后即可使用。 3用毛笔将高分子树脂胶均匀涂抹于试件表面,宜涂刷两 遍。待溶剂挥发,在试件表面形成一层薄膜后,称涂层与试件总 质量。 4其余步骤应符4.4.10条3~5款的规定,
4.12试验成果整理应符合下列规定:
Pw p1 pa=1+0.01on
中n 一岩石孔隙率,%
6密度计算精确至0.01g/cm°,孔隙率计算精确至0.01%。 4.4.13试验记录应包括工程名称、岩石名称、试件编号、试件 描述、试验方法、试件在各种含水状态下的质量、试件水中称 量、试件尺寸、水的密度、石蜡或高分子树脂胶的密度、试验人 员、试验日期。
率试验和体积不变条件下膨胀压力试验。自由膨胀率试验适用于 遇水不易崩解的岩石,侧向约束膨胀率试验和体积不变条件下膨 胀压力试验适用于各类岩石。
4.5.2试件制备应符合下列规定!
1试样应在现场采用干钻法采取,并保持天然含水状态。 2自由膨胀率试验每组试件数量不应少于3个,试件尺寸 应符合下列规定: 1)圆柱体试件直径宜为50~60mm,高度宜等于直径。 两端面不平行度允许偏差为士0.05mm,垂直度允许 偏差为±0.25°。 2)正方体试件边长宜为50~60mm,两端面不平行度允 许偏差为土0.05mm,垂直度允许偏差为士0.25°。 3侧向约束膨胀率试验每组试件数量不应少于3个,试件 应为圆柱体,直径宜为50mm,其尺寸与试验金属套环直径的允 许偏差为一0.1~0mm,高度不宜小于20mm,且应大于岩石最 大颗粒粒径的10倍。两端面不平行度允许偏差为土0.05mm, 且应垂直于试件轴线,垂直度允许偏差为士0.25°。 4体积不变条件下岩石膨胀压力试验,试件数量视所要求 的受力方向而定,同一膨胀方向每组试件的数量不应少于3个。 试件规格和精度应符合本条3款的规定
4.5.3试件描述应包括下列内容
岩石名称、颜色、矿物成分、风化程度
3试验结束后,应描述试件表面的泥化和软化现象。根据 需要可对试件进行矿物鉴定、文衍射分析和差热分析。 4.5.7体积不变条件下的膨胀压力试验步骤应符合下列规定: 1将试件放人内壁涂有凡士林的金属环内,并在试件上、 下端分别放置一张薄型滤纸和金属透水板。 2安装加压系统及测量试件变形的干分表,使加压的中心 线和试件中心线同轴,不得出现偏心载荷。 3对试件施加10kPa的压力,测记千分表读数,每隔 10min测读一次,连续三次读数不变时,重新调整千分表并记录 千分表读数。 4向盛水容器内缓慢注水,直至淹没上部透水板。观测千 分表的变化,当变形量达到0.001mm时,调节所施加的压力, 使试件膨胀变形在整个试验过程中维持在0.001mm以内。 5开始时每隔10min读数一次,连续三次读数差小于 0.001mm时,改为每1h读数一次,连续三次读数差小于 0.001mm时,即可认为稳定并记录试验压力。浸水后总的试验 时间不应少于48h。 6试验过程中应保持水位不变,水温变化不应大于2℃。 7试验结束后,应描述试件表面的泥化和软化现象。根据 需要可对试件进行矿物鉴定、X衍射分析和差热分析。 4.5.8试验成果整理应符合下列规定
岩石自由膨胀率、侧向约束膨胀率和膨胀压力应按式
V= Va= Vhp =
4.6.1岩石耐崩解性试验可适用于遇水易崩解的各类岩石。 4.6.2试件制备应符合下列规定: 1 现场采取的试样应保持天然含水率,并密封装箱。 2 试件为浑圆形,每个试件质量应为40~60g。 3 每组试件数量不应少于20个。 4.6.3试件描述应包括岩石名称、颜色、矿物成分、结构、构 造、风化程度、胶结物性质。
4.6.4主要仪器和设备应包括下列各项:1烘箱及干燥器。2天平(称量大于2000g,感量0.01g)。3温度计(量程0~50℃,最小分度值0.5℃)。耐崩解性试验仪。由动力装置、圆柱形筛筒和水槽组成(见图4.6.4),其中圆柱形筛筒长100mm,直径140mm,筛孔直径2mm。1一水槽;2一蜗杆;3一轴套;4一蜗轮;5一大轴;6—马达;7一筛筒图4.6.4耐崩解性试验仪示意图4.6.5试验步骤应符合下列规定:1烘干筛筒并称量。2将试件装人耐崩解性试验仪的圆柱形筛筒内,按4.1.5条2款规定烘干,在干燥器内冷却至室温并称量。3将装有试件的圆柱形筛筒放置于水槽内,向水槽内注水,宜使水位保持在转动轴下20mm,圆柱形筛筒以20r/min的转速转动10min后,将圆柱形筛筒和残留试块按4.1.5条2款规定烘干,在干燥器内冷却至室温并称量。4重复本条2款、3款,取得第二循环后的圆柱形筛筒和残留试件的质量。根据工程重要性和岩石耐崩解性能可进行3~5次循环。24
6试验过程中水温应保持在(20士2)℃。 7试验结束后,应描述残留试件、水的颜色和水中沉积物。 根据需要,可对水中沉积物进行颗粒分析,含水量测定和黏土矿 物分析。 8称量准确至0.01g。 4.6.6试验成果整理应符合下列规定: 1岩石耐崩解性指数应按式(4.6.6)计算:
Ta="×100 m
式中Ia一一岩石耐崩解性指数,%; md 一原试件烘干质量,g; 残留试件烘干质量,g。 2计算精确至0.1。 3岩石耐崩解性以第二次循环的耐崩解性指数Ia表示。 4 根据需要可绘制耐崩解性指数Ia与循环次数N关系图。 4.6.7试验记录应包括工程名称、岩石名称、取样位置、试件 编号、试件描述、水温、试件在试验前后的烘干质量、试验人 员、试验日期。
4.7.1岩右冻融试验应采用直接冻融法,分为常规冻融试验和 特殊冻融试验,适用于可制备成规则试件的各类岩石。 4.7.2试件制备应符合下列规定: 1试件应采用标准试件,对于非均质粗粒岩石或非标准钻 孔岩心,可采用非标准试件。 2标准试件可用钻孔岩心或坑探槽中采取岩块加工制成。 试件直径宜为48~54mm,且应大于岩石最大颗粒粒径的10倍。 试件高度与直径之比应为2.0~2.5。试件在采取、运输和制备 过程中应避免扰动。 3对于非标准试件,试件高径比不宜小于2.0
4对于遇水崩解、溶解和十缩湿胀的岩石,应采用十法制 备试件。 5试件精度应符合4.4.2条2~4款的规定。 6每组试件不应少于6个。 4.7.3试件描述应包括下列内容: 1岩石名称、颜色、矿物成分、颗粒大小、裂隙分布、风 化蚀变特征。 2加载方向与层理、片理及裂隙之间的关系。 4.7.4主要仪器和设备应包括下列各项: 低温冰箱(常规冻融试验最低制冷温度一25℃,特殊冻 融试验最低制冷温度一50℃)。 2钻石机、切石机、磨石机和车床。 3 测量平台、角尺、游标卡尺和放大镜。 4 天平(称量不小于2000g,感量0.01g)。 5 烘箱和干燥器。 6 试件饱和设备。 7 材料试验机。 8白铁皮盒(长×宽×高为210mm×210mm×200mm) 和铁丝架。铁丝架可放入白铁皮盒中,铁丝架分为9格,每格可 放一个试件
4.7.5试验步骤应符合下列规定
m* R, = R = R K = R
H Lf 冻融质量损失率,%; R 冻融前饱和单轴抗压强度,MPa; R 冻融后饱和单轴抗压强度,MPa; K 冻融系数; ms 冻融试验前试件饱和质量,g; mf 冻融试验后试件饱和质量,g; Ps 冻融前饱和试件破坏载荷,N; Pr 冻融后饱和试件破坏载荷,N; A 试件截面积,mm; Rr 冻融试验后饱和单轴抗压强度平均值,MPa; R 冻融试验前饱和单轴抗压强度平均值,MPa。 2 饱和单轴抗压强度取三位有效数字
3冻融质量损失率和冻融系数计算精确至0.01。 4.7.7试验记录应包括工程名称、岩石名称、取样地点、试件 编号、试件描述、试件尺寸、干试件质量、冻融循环次数、冻融 前后饱和试件质量、破坏载荷、试验人员、试验日期。
4.8.1岩石的硬度试验可采用施密特回弹法,适用于除极软岩 以外的各类岩石。
4.8.2试件制备应符合下列规定
1试件可采用钻孔岩心或从岩石露头、勘探坑槽、洞室中 采取方块状岩块。试件在采集和制备过程中应避免扰动。 2岩心试件直径不宜小于50mm,试件长度与直径之比不 宜小于2.0;方块状试件边长不宜小于160mm,且回弹方向厚 度不宜小于100mm。 3试件试验面应平整并除尘,不得有凹坑和裂纹等缺陷。 4现场实施回弹测试时,测点处岩体的试验面局部范围内 无裂隙或结构面。 5每个试件同一冲击方向试点数量不应少于20个。 4.8.3试件描述应包括下列内容。 1 岩样采集地点。 2 岩石名称、颜色、矿物成分、风化程度。 3 试件形状、尺寸及制备方法。 4 层理、裂隙以及与试验方向的关系。 含水状态。 4.8.4 主要仪器和设备应包括下列各项: 钻石机、切石机、磨石机。 游标卡尺(量程0~200mm,最小分度值0.01mm)、靠尺。 施密特回弹仪(见图4.8.4)。 4 带槽金属底座(质量不小于20kg)。 5标准钢砖。
1一施密特回弹仪(L型或N型);2一带半圆形槽的底座;3一带V形槽底座图4.8.4施密特回弹仪和试件安装底座4.8.5试验步骤应符合下列规定:1试验前应使用标准钢砧率定施密特回弹仪,率定数据不应少于10个回弹硬度测试值。2室内岩心试件应充分夹持在半圆形槽形底座或V形槽底座内,且槽面至少能容纳岩心120°的弧形侧面,在试验过程中底座应固定。方块试件可通过夹具直接固定在试验台面上。3对试件目标测点进行回弹冲击。在确定目标测点时,岩心试样的测点离边缘最小距离不应小于试件半径;方块试样的测点离边缘最小距离不应小于0.5倍的厚度。同一冲击方向试点最小间距不应小于20mm。当岩心试件某方位冲击测点不够时,可将岩心转动90°或180°,重新固定,选择测点进行回弹冲击。4现场测试时,施密特回弹仪冲击回弹方向可采用水平向、垂直向上及垂直向下等3种方向,每种方向误差不应大于5°。现场测试方向不满足以上要求时,应根据回弹方向校正曲线对测试结果校正,并记录测试方向。当试件表面开裂或破坏,试验数据无效6:每个试件的测点不应少于20个,舍去3个最大值和3个29
最小值后计算算术平均值。
H,=FH, H,=
中 改正后的回弹硬度值 H。一一回弹硬度实测值的平均值; Hi一一第i个测点回弹硬度实测值; n一有效测点数。 4.8.7试验记录应包括岩石名称、岩样编号、试件编号、含水 状态、试验面编号、试件尺寸、施密特回弹仪类型(L型或N 型)、夹持底座类型、测试方向、测试方向与试件各向异性关系、 试验读数、试验人员、试验日期
4.9.1岩石磨耗性试验可采用矿物硬度划痕法,适用于各类岩石。 4.9.2试件制备应符合下列规定: 1试件可采用圆柱体或方柱体形状, 2圆柱体直径宜为48~54mm,高度宜为2030mm;方 柱体试件最小边长不宜小于60mm。 3试验面宜为岩样的新鲜断口面或金刚石锯片切割面
4应选择每块试件相邻的三个面作为划痕面。5每组试件块数不应少于5块。4.9.3试件描述应包括下列内容。1岩石名称、颜色、矿物成分、风化程度。2试件的层理、节理、裂隙及其与加载方向的关系。3含水状态。4试件加工过程中出现的问题。4.9. 4试验设备应包括下列各项:1岩石磨耗性测试仪(见图4.9.4)。2专用钢针[洛氏硬度HRC(55士1),抗拉强度2000MPa]。3显微镜(最小放大倍数25倍)。P=70N 6mm3~60°1一试件固定架;2一岩石试样;3一专用钢针;4一固定杆件图4.9.4岩石磨耗性测试仪4.9.51试验步骤应符合下列规定:1每组试样应备30根钢针。试验前应在显微镜下测量每根钢针针尖直径的初值da,准确至0.01mm。2在磨耗仪构架上安装钢针并使针尖与试件划痕面轻轻接触,应避免钢针针尖撞磨造成人为误差。3安装好钢针后,先保持垂直恒定重力70N,然后施加水31
式中CAI一耐磨指数值
式中一一洛氏硬度值; CAI(x)采用洛氏硬度为r值时计算的耐磨指数值。 4计算值精确至0.1。 4.9.7试验记录应包括岩石名称、岩样编号、试件编号、钢针 编号、试验前钢针针尖直径初值、钢针磨损后的针尖直径终值、 试验人员、试验日期。
5.1单轴压缩变形试验
5.1.1岩石单轴压缩变形试验应采用电阻应变片法或位移计法, 适用于可制备成规则试件的各类岩石。较软岩、软岩和极软岩宜 采用位移计法。
5.1.2试件制备应符合下列规定
1试件可用岩心或岩块加工制成,在采取、运输和制备 程中应避免扰动。 2试件尺寸应符合4.7.2条1~5款的规定。 3试件加工精度应符合4.4.2条2~4款的规定。 4试件含水状态可根据需要选择天然含水状态、烘干状 和饱和状态。试件烘干和饱和应符合4.2.5条2~4款的规定。 5同一含水状态、同一加压方向下每组试件数量不应少 3个。 5.1.3 试件描述应包括下列内容: 1 岩石名称、颜色、矿物成分、风化程度。 2 试件的层理、节理、裂隙及其与加载方向的关系。 3 含水状态。 试件加工过程中出现的问题。 5 贴片位置或位移计触点部位。 5.1.4 主要仪器和设备应包括下列各项: 钻石机、锯石机、磨石机。 + 2 测量平台。 3 烘箱和饱和设备。 4 万用电表、兆欧表。 5 静态电阻应变仪。 6 电阻应变片或位移计(机械式或电测式)
1试件可用岩心或岩块加工制成,在采取、运输和制备过 程中应避免扰动。 2试件尺寸应符合4.7.2条1~5款的规定。 3试件加工精度应符合4.4.2条2~4款的规定。 4试件含水状态可根据需要选择天然含水状态、烘干状态 和饱和状态。试件烘干和饱和应符合4.2.5条2~4款的规定。 5同一含水状态、同一加压方向下每组试件数量不应少于 3个。 5.1.3 试件描述应包括下列内容: 岩石名称、颜色、矿物成分、风化程度。 2 试件的层理、节理、裂隙及其与加载方向的关系。 3 含水状态。 试件加工过程中出现的问题。 5 贴片位置或位移计触点部位。 5.1.4 主要仪器和设备应包括下列各项: 钻石机、锯石机、磨石机。 2 测量平台。 3 烘箱和饱和设备。 4 万用电表、兆欧表。 5 静态电阻应变仪。 6 电阻应变片或位移计(机械式或电测式)
7测量表架。 8 游标卡尺(量程0200mm,最小分度值0.01mm)。 9 材料试验机。 5.1.5加载方法和稳定标准应符合下列规定: 1 加载方法宜采用逐级一次连续加载法,根据需要可采用 逐级一次循环法或逐级多次循环法,每次循环应退载至0.2~ 0.5kN的接触载荷。 2最大循环载荷为预估极限载荷的50%,宜等分五级施 加,至最大循环载荷后再逐级加载直至破坏。 3加载采用时间控制,施加一级载荷后立即读数,1min后 再读数一次,即可施加下一级载荷
1选择电阻应变片。应变片栅长应大于岩石矿物最大颗粒 粒径的10倍,并应小于试件半径。同一组试件的工作片与温度 补偿片的规格和灵敏系数应相同,电阻值允许偏差为土0.1Q。 2在试件中部选定互相垂直的两对面,以相对面为一组 分别为贴轴向、径向应变片的位置,贴片位置应避开裂隙或斑 晶。在互相垂直且与纵轴成45°的方向上用零号砂纸将贴片位置 打磨,并用酒精或丙酮擦洗干净。 3在贴片位置均匀涂抹一层防潮底胶,厚度不应大于 0.1mm,范围宜为20mmX30mm。 4应变片应牢固地贴在试件上,轴向、径向电阻应变片的 数量均不应少于2片。 5焊接导线,在应变片表面涂抹一层防潮胶液,厚宜为 2mm。系统绝缘电阻值应大于200MαQ。宜采用半桥连接方式把 应变片连接到静态电阻应变仪上。 6将试件置于试验机承压板中心,上、下承压板与试件之 间放置与试件相同直径的刚性垫块,垫块厚度与直径之比不应小 于0.5。 7调整球形座,使刚性垫块与试验机上下承压板均匀接触
Ehb Eha Eso = Sso Eh50 Ehb Eha A150 = Ed50 Eh50
(5.1.84) (5.1.85) (5.1.86) (5.1.87)
中E。 岩石弹性模量,MPa; Eso 岩石变形模量,即割线模量,MPa; ue 岩石弹性泊松比; 50 与Ea50和Eh5o相应的泊松比。 6a 应力与轴向应变关系曲线上直线段起始点的应力 值,MPa; 6b 应力与轴向应变关系曲线上直线段终点的应力 值,MPa; Eha 应力为6时的轴向应变值; hb 应力为时的轴向应变值; Eda 应力为6时的径向应变值; Eab 应力为时的径向应变值; 650 抗压强度50%时的应力值,MPa; EH50 应力为65o时的轴向应变值;
Ed50—应力为65o时的径向应变值。 5岩石应力、弹性模量和变形模量值取三位有效数字,泊 松比计算值精确至0.01。 5.1.9试验记录应包括工程名称、岩石名称、取样位置、试件 编号、试件描述、试件尺寸、试验方法、载荷、轴径向应变值或 位移计读数、试验人员、试验日期。 5.2单轴抗压强度试验 5.2.1岩石单轴抗压强度试验适用于可制备成规则试件的各类 岩石。 5.2.2试件制备除应符合4.7.2条1~4款的规定外,还应符合 下列规定: 1试件加工精度应符合4.4.2条2~4款的规定。 2试件含水状态可根据需要选择天然状态、烘干状态或饱 和状态,并应符合下列规定: 1)天然状态应在试样拆除密封后立即制备试件,并测定 其天然含水率。 2)烘干状态应符合4.1.5条2~4款的规定。 3)饱和状态应符合4.2.5条3款、4款的规定。 3需要测试软化系数时,应同时制备烘干状态和饱和状态 试件各1组。 4同一含水状态、同一加压方向下每组试件数量不应少于 3个。 5.2.3 试件描述应符合5.1.3条1~4款的规定。 5.2.4主要仪器和设备应包括下列各项: 1钻石机、锯石机、磨石机和车床。 2测量平台、角尺、游标卡尺(量程0~200mm,最小分 度值0.01mm)、放大镜。 3烘箱,干燥器和饱和设备。 4材料试验机。
Ed50应力为65o时的径向应变值。 5岩石应力、弹性模量和变形模量值取三位有效数字,泊 松比计算值精确至0.01。 5.1.9试验记录应包括工程名称、岩石名称、取样位置、试件 编号、试件描述、试件尺寸、试验方法、载荷、轴径向应变值或 位移计读数、试验人员、试验日期。 5.2单轴抗压强度试验 5.2.1岩石单轴抗压强度试验适用于可制备成规则试件的各类 岩石。 5.2.2试件制备除应符合4.7.2条1~4款的规定外,还应符合 下列规定: 1试件加工精度应符合4.4.2条2~4款的规定。 2试件含水状态可根据需要选择天然状态、烘干状态或饱 和状态,并应符合下列规定: 1)天然状态应在试样拆除密封后立即制备试件,并测定 其天然含水率。 2)烘干状态应符合4.1.5条2~4款的规定。 3)饱和状态应符合4.2.5条3款、4款的规定。 3需要测试软化系数时,应同时制备烘干状态和饱和状态 试件各1组。 4同一含水状态、同一加压方向下每组试件数量不应少于 3个。 5.2.3 试件描述应符合5.1.3条1~4款的规定。 5.2.4主要仪器和设备应包括下列各项: 1钻石机、锯石机、磨石机和车床。 2测量平台、角尺、游标卡尺(量程0~200mm,最小分 度值0.01mm)、放大镜。 3烘箱,干燥器和饱和设备。 4材料试验机。
Ed50应力为65o时的径向应变值。 5岩石应力、弹性模量和变形模量值取三位有效数字,泊 松比计算值精确至0.01。 5.1.9试验记录应包括工程名称、岩石名称、取样位置、试件 编号、试件描述、试件尺寸、试验方法、载荷、轴径向应变值或 位移计读数、试验人员、试验日期。
5.3.1岩石三轴压缩强度试验应采用等侧向压力,适用于可制 备成圆柱体试件的各类岩石。 5.3.2试件制备除应符合4.7.2条1~4款的规定外,还应符合 下列规定: 1试件加工精度应符合4.4.2条2~4款的规定
5.4.2试件制备应符合下列规定
5.4.2试件制备应符合下列规定
1试件应采用圆柱体,直径宜为48~54mm,高度与直径 之比宜为0.5~1.0,试件高度应大于岩石最大颗粒粒径的 10倍。 2试件加工精度应符合4.4.2条2~4款的规定。 3试件的含水状态可根据需要选择。天然状态、烘干状态 和饱和状态应符合5.2.2条2款的规定。 4试件劈裂面的受拉方向应与岩石单轴抗压试验的受力方 向一致。 5同一含水状态、同一加压方向下每组试件数量不应少于 3个。 5.4.3i 试件描述应符合5.1.3条1~4款的规定。 5.4.43 主要仪器和设备应包括下列各项: 1 钻石机、锯石机、磨石机和车床。 2测量平台、角尺、游标卡尺(量程0~200mm,最小分 度值0.01mm)、放大镜。 3烘箱,干燥器和饱和设备。 4垫条(钢丝垫条或胶木板垫条)。 5材料试验机。
1.5试验步骤应符合下
1通过试件直径的两端,在试件的侧面沿轴线方向画两条 扣载基线,将两根垫条沿加载基线固定。对于坚硬和较坚硬岩石 应选用直径为1mm钢丝为垫条,对于软岩和较软岩应选用宽度 与试件直径之比为0.08~0.1的胶木板为垫条。 2将试件置于试验机承压板中心,调整球形座,使试件均 匀受力,作用力应通过两垫条确定的平面。 3以0.1~0.3MPa/s的速率加载直至试件破坏,软岩和较 软岩应适当降低加载速率。 4试件最终破坏应通过两垫条确定的平面,否则应视为无 效试验。 5记录破坏载荷和加载过程中出现的现象,描述破坏后的
试件。 5.4.6试验成果整理应符合下列规定: 1岩石抗拉强度应按式(5.4.6)计算: 0=元DH 2P (5. 4.6) 式中のt一一岩石抗拉强度,MPa; P一破坏载荷,N; D一试件直径,mm; 试件高度,mm。 2计算值取三位有效数字。 5.4.7试验记录应包括工程名称、岩石名称、取样地点、试件 编号、试件描述、试件尺寸、破坏载荷、试验人员、试验日期。 5.5直剪强度试验 5.5.1岩石直剪强度试验可采用平推法,适用于岩块、结构面 以及混凝土与岩石的接触面直剪试验。 5.5.2试件制备应符合下列规定: 1试件在采取、运输和制备过程中应防止扰动和失水。 2岩石直剪试件的直径或边长不宜小于50mm,试件高度 宜大于直径或边长。 3结构面直剪试件的边长不宜小于150mm,试件高度宜与 边长相等,含结构面试件的结构面应位于试件的中部。 4混凝土与岩石接触面试件宜为正方体,边长不宜小于 150mm。应采用钢模具或直接采用剪切盒制备,接触面应位于 试件中部,起伏差宜为边长的1%~2%。混凝土原材料和配合 比应根据设计要求确定,骨料最大粒径不得大于试件边长的 1/6。 5在制备混凝土与岩石接触面试件的同时,应制备混凝土 抗压试件3块。 6混凝土与岩石接触面的直剪试件和混凝土抗压试件应进
试件制备应符合下列规负
行养护,达到规定的龄期后试验。同组试验应在同一龄期下 进行。 7 根据需要试件可采用天然含水状态或饱和状态。 8同一含水状态每组试件不应少于5个。 5.5.3试件描述应包括下列内容: 1岩石名称、颜色、矿物成分、风化程度。 2层理、片理、裂隙以及与剪切方向的关系。 3结构面的充填物性质、充填厚度以及试件在采取和制备 过程中受扰动的情况。 4混凝土与岩石接触面的起伏差,混凝土配合比和混凝土 强度等级。 5.5.4主要仪器和设备应包括下列各项
5.5.4主要仪器和设备应包括下列各项:
试件制备设备。 锯石机。 3 钢模具。 4 试件养护设备 5直剪试验仪。 6 位移测表。
5.5.5试验安装应符合下列规定:
1将试件直手直剪试验仅的剪切盒内,用填科将试件与势 切盒内壁的间隙填实,应使试件与剪切盒成为一整体。试件安装 受剪方向宜与工程岩体受力方向一致,预定剪切面应位于剪切缝 中部。 2法向载荷和剪切载荷的作用方向应通过预定剪切面的几 何中心。法向和切向位移测表均不应少于2支,并应对称布置。 3预留剪切缝宽度应为试件剪切方向长度的5%,或为结 构面充填物的厚度
向载荷施加应符合下列规
1法向载荷最大值宜为工程压力的1.2倍。对于结构面中 含有软弱充填物的试件,最大法向载荷应以不挤出充填物为限。
2各试件施加的法向载荷宜按等差级数分别施加,分级数 不应少于5级。 3对于不需要固结的试件,法向载荷可一次施加完毕,立 即测读法向位移,5min后再测读一次,即可施加剪切载荷。 4对于需要固结的试件,在法向载荷施加完毕后的第一个 小时内,每隔15min读数一次,然后每30min读数一次。当每 小时法向位移不超过0.05mm时,可施加剪切载荷。 5试验过程中法向载荷应始终保持不变。
5.5.7剪切载荷施加应符合下列规定:
5.5.7剪切载荷施加应符合下列规定: 1按预估最大剪切载荷分10~12级,每级载荷施加后,立 即测读剪切位移和法向位移,5min后再测读一次,即可施加下 级剪切载荷,当剪切位移明显增大时,可适当减小级差,峰值 前施加剪切载荷不宜少于10级。 2剪切破坏后,先后分别将剪切载荷和法向载荷退至零。 试件复位后,调整测表,按本条1款进行同一法向载荷下的摩擦 试验。 5.5.8剪切破坏标准应符合下列规定之一: 1剪切位移增量明显变大,在剪应力与剪切位移u。关系 曲线上出现明显突变段。 2总剪切位移达到试件边长的10%。 5.5.9剪切破坏后剪切面的描述应包括下列内容: 1剪切面破坏情况、擦痕分布、方向和长度。 2剪切面起伏差及沿剪切方向变化曲线。 3当结构面内有充填物时,应描述剪切面的准确位置,充 填物的组成成分、性质、厚度和含水状态。根据需要可取代表性 样品测定填充物物理性质和黏土矿物成分。
1按预估最大剪切载荷分10~12级,每级载荷施加后,立 即测读剪切位移和法向位移,5min后再测读一次,即可施加下 一级剪切载荷,当剪切位移明显增大时,可适当减小级差,峰值 前施加剪切载荷不宜少于10级。 2剪切破环后,先后分别将剪切载荷和法向载荷退至零 试件复位后,调整测表,按本条1款进行同一法向载荷下的摩擦 试验。
5.5.10试验成果整理应符合下列规定:
.6.1石石点何 软岩以外的各类岩石。 5.6.2试件制备应符合下列规定: 1试件可采用钻孔岩心,或在岩石露头处、勘探坑槽、洞 室中采取的岩块。试件在采取、制备和运输过程中应避免扰动。 2试件尺寸应符合下列规定: 1)作径向试验的岩心试件,长度与直径之比应大于1.0; 作轴向试验的岩心试件,长度与直径之比宜为 0.3~1.0。 2)方块体试件或不规则块体试件,尺寸应为(50土35) mm,两加载点间距与试件加载处平均宽度之比宜为 0.3~1.0,
3试件数量应符合下列规定: 1)试件应按岩石含水状态和各向异性特征分组。 2)岩心试件每组数量不应少于10块。 3)方块体或不规则块体试件每组数量不应少于20块。 5.6.3试件描述应包括下列内容: 1采取地点。 2岩石名称、颜色、矿物成分、风化程度。 3含水状态。 4试件形状、尺寸及制备方法。 5层理、裂隙以及与加载方向的关系。 5.6.4主要仪器和设备应包括下列各项: 1点荷载试验仪(载荷容量不小于50kN,试验仪球端的 曲率半径应为5mm,圆锥体顶角应为60°)。 2游标卡尺(量程0~200mm,最小分度值0.01mm)。 5.6.5试验前的准备工作应符合下列规定: 1率定压力计。 2检查液压泵的贮油量。 3连接加载系统、测量系统。 4对加载系统排气,检查点荷载试验仪工作状态。 5.6.6试件安装应符合下列规定: 1径向加载试验时,将岩心试件横向置于两球形圆锥之间, 周节上、下圆锥使之与试件紧密接触,两加载点的连线应通过试 件圆心。加载点至试件自由端的距离应大于两加载点间距的 0.5倍。 2轴向加载试验时,将岩心试件轴向置于两球形圆锥之间资料范本, 上、下圆锥位于试件圆心处并紧密接触。 3方块体和不规则块体试验时,选择试件最小尺寸一方为 加载方向,将试件置于两球端圆锥之间,上下球端圆锥位于试件 中心处并紧密接触,加载点距试件自由端的长度应大于两加载点 间距的0.5倍。
4各向异性岩右试验时,应使加载方向平行层面作一组径 向试验,再使加载方向垂直于层面作一组轴向试验。 5.6.7加载前的测量应符合下列规定: 1径向试验应测量试件加载点的间距,允许偏差为士2%。 2轴向试验应测量加载点间的距离及试件直径,前者允许 偏差为士2%,后者允许偏差为士5%。 3方块体和不规则块体试验应测量加载点间的距离及垂直 于加载方向的试件最小宽度或平均宽度,前者允许偏差士2%, 后者允许偏差为士5%。 5.6.8试验时应连续均匀加载,使试件控制在10~60s内破坏。 当破坏面贯穿整个试件并通过两加载点时,方为有效试验,
5.6.9试验成果整理应符合下列规定:
Wh 一通过两加载点的最小截面宽度或平均宽
式中Is50)—经尺寸修正后的岩石点荷载强度指数,MPa; Ps(50)—D为2500mm时对应的P值市政工程施工组织设计,N。 2当试验数据较少时,应按下列公式计算修正后的点荷载 强度指数:
5.6.10两加载点间距不等于50mm时,点荷载强度指数应按 下列规定修正: 1当试验数据较多,且同一组试件中的等价岩心直径具有 多种尺寸,应根据试验结果绘制破坏载荷P与等价岩心直径D 之间的对数关系曲线,并根据该曲线确定D?=2500mm对应的 Ps<50)值,按下式计算修正后的点荷载强度指数:
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