GBT50266-2013工程岩体试验方法标准NX.pdf

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  • 1.0.1 为统一工程岩体试验方法,提高试验成果的质量,增强试验成果的可比性,制定本标准。
    1.0.2 本标准适用于地基、围岩、边坡以及填筑料的工程岩体试验。
    1.0.3 工程岩体试验对象应具有地质代表性。试验内容、试验方法、技术条件等应符合工程建设勘测、设计、施工、质量检验的基本要求和特性。
    1.0.4 工程岩体试验除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

    式中:E 岩石平均弹性模量(MPa); 岩石平均泊松比; 6 应力与轴向应变关系曲线上直线段始点的应力值 (MPa); Ob 应力与轴向应变关系曲线上直线段终点的应力值 (MPa); El 应力为。,时的轴向应变值; Ib 应力为时的轴向应变值: 应力为。,时的径向应变值; 应力为时的径向应变值。 岩石割线弹性模量及相应的岩石泊松比应分别按下列公 式计算

    式中:Eso 岩石割线弹性模量(MPa): 14507 岩石泊松比; 650 一相当于岩石单轴抗压强度50%时的应力值(MPa):

    E150 应力为6s时的轴向应变值; Ed5o 应力为s时的径向应变值。 7岩石弹性模量值应取3位有效数字,岩石泊松比计算值应 精确至0.01探伤标准, 2.9.8岩石单轴压缩变形试验记录应包括工程名称、取样位置 试件编号、试件描述、试件尺寸、含水状态、受力方向、试验方法、各 级载荷下的应力及轴向和径向变形值或应变值、破坏载荷、

    2.10三轴压缩强度试验

    2.10三轴压缩强度试验

    2.10.1岩石三轴压缩强度试验应采用等侧向压力,能制成圆柱 体试件的各类岩石均可采用等侧向压力三轴压缩强度试验。 2.10.2岩石试件应符合下列要求: 1圆柱体试件直径应为试验机承压板直径的0.96~1.00。 试件高度与直径之比宜为2.0~2.5。 2同一含水状态和同一加载方向下,每组试验试件的数量应 为5个。 3其他应符合本标准第2.7.2条至第2.7.5条的要求。 2.10.3试件描述应符合本标准2.7.7条的要求。 104应包托下到主需仪租设发

    2.10.5试验应按下列步赚进行

    1各试件侧压力可按等差级数或等比级数进行选择。最大 则压力应根据工程需要和岩石特性及三轴试验机性能确定。 2应根据三轴试验机要求安装试件和轴向变形测表。试件 应采用防油措施。 3应以每秒0.05MPa的加载速度同步施加侧向压力和轴向 压力至预定的侧压力值,应记录试件轴向变形值并作为初始值。 22

    式中:一一摩擦系数; C一黏聚力(MPa)。 2.10.7岩石三轴压缩强度试验记录应包括工程名称、取样位置、 试件编号、试件描述、试件尺寸、含水状态、受力方向、各侧压力下 的各级轴向载荷及轴向变形、破坏载荷。

    2.11.1岩石抗拉强度 类岩石均可采用剪裂法。 2.11.2岩石试件应符合下列要求: 1圆柱体试件的直径宜为48mm~54mm。试件厚度宜为直 经的0.5倍~1.0倍,并应大于岩石中最大颗粒直径的10倍。 2其他应符合本标准第2.7.2条、第2.7.4条至第2.7.6条 的要求。 2.11.3岩石试件描述应符合本标准第2.7.7条的要求。 2.11.4主要仪器设备应符合本标准第2.7.8条的要求。 2.11.5试验应按下列步骤进行: 1应根据要求的劈裂方向,通过试件直径的两端,沿轴线方 向应画两条相互平行的加载基线,应将2根垫条沿加载基线固定 在试件两侧, 2应将试件置于试验机承压板中心,调整球形座,应使试件 均匀受力,并使垫条与试件在同一加载轴线上。 3应以每秒0.3MPa~0.5MPa的速度加载直至破坏。 4应记录破坏载荷及加载过程中出现的现象,并应对破坏后 的试件进行描述。 2.11.6试验成果整理应符合下列要求: 1岩石抗拉强度应按下式计算:

    2.12.1岩石直剪试验应采用平推法。各类岩石、岩石结构面以 及混凝土与岩石接触面均可采用平推法直剪试验。 2.12.2试样应在现场采取,在采取、运输、储存和制备过程中,应 防止产生裂隙和扰动。 2.12.3岩石试件应符合下列要求: 1岩石直剪试验试件的直径或边长不得小于50mm,试件高 度应与直径或边长相等。 2岩石结构面直剪试验试件的直径或边长不得小于50mm, 试件高度宜与直径或边长相等。结构面应位于试件中部。 3混凝土与岩石接触面直剪试验试件宜为正方体,其边长不 宜小于150mm。接触面应位于试件中部,浇筑前岩石接触面的起 伏差宜为边长的1%2%。混凝土应按预定的配合比浇筑,骨料 的最大粒径不得大于边长的1/6。 态或其他含水状态。 2.12.6试件描述应包括下列内容: 1万友致超色临

    岩石名称、颜色、矿物成分、结构、构造、风化程度、胶结物

    性质等。 2层理、片理、节理裂隙的发育程度及其与剪切方向的关系。 3结构面的充填物性质、充填程度以及试样采取和试件制备 过程中受扰动的情况。

    2.12.7应包括下列主要仪器和设备

    1试件制备设备。 2试件饱和与养护设备。 3应力控制式平推法直剪试验仪。 4位移测表。

    2.12.8试件安装应符合下列规定

    1应将试件置于直剪仪的剪切盒内,试件受剪方向宜与预定 受力方向一致,试件与剪切盒内壁的间隙用填料填实,应使试件与 剪切盒成为一整体。预定剪切面应位于剪切缝中部。 2安装试件时,法向载荷和剪切载荷的作用力方向应通过预 定剪切面的几何中心。法向位移测表和剪切位移测表应对称布 置,各测表数量不得少于2只。 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。 4混凝土与岩石接触面试件,应达到预定混凝土强度等级。 2.12.9法向载荷施加应符合下列规定: 1在每个试件上分别施加不同的法向载荷,对应的最大法向 应力值不宜小于预定的法向应力。各试件的法向载荷,宜根据最 大法向载荷等分确定。 2在施加法向载荷前,应测读各法向位移测表的初始值。应 每10min测读一次,各个测表三次读数差值不超过0.02mm时, 可施加法向载荷。 3对于岩石结构面中含有充填物的试件,最大法向载荷应以 不挤出充填物为宜。 4对于不需要固结的试件,法向载荷可一次施加完毕;施加

    剪切载荷。 5对于需要固结的试件,应按充填物的性质和厚度分1~3 级施加。在法向载荷施加至预定值后的第一小时内,应每隔 15min读数一次;然后每30min读数一次。当各个测表每小时法 6在剪切过程中,应使法向载荷始终保持恒定。

    剪切载荷。 5对于需要固结的试件,应按充填物的性质和厚度分1~3 级施加。在法向载荷施加至预定值后的第一小时内,应每隔 6在剪切过程中,应使法向载荷始终保持恒定。 2.12.10剪切载荷施加应符合下列规定: 1应测读各位移测表读数,必要时可调整测表读数。根据需 要,可调整剪切千斤顶位置。 2根据预估最大剪切载荷,宜分8级~12级施加。每级载 荷施加后,即应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直至破坏。当剪切位移量增幅变大时,可 适当加密剪切载荷分级。 3试件破坏后,应继续施加剪切载荷,应直至测出趋于稳定 的剪切载荷值为止。 4应将剪切载荷退至零。根据需要,待试件回弹后,调整测 表,应按本条第1款至3款步骤进行摩擦试验。 2.12.11试验结束后,应对试件剪切面进行下列描述: 1应量测剪切面,确定有效剪切面积。 2应描述剪切面的破坏情况,擦痕的分布、方向和长度。 3应测定剪切面的起伏差,绘制沿剪切方向断面高度的变化 曲线。 4当结构面内有充填物时,应查找剪切面的准确位置,并应 记述其组成成分、性质、厚度、结构构造、含水状态。根据需要,可 测定充填物的物理性质和黏土矿物成分。 2.12.12试验成果整理应符合下列要求: 1各注尚热

    2.12.10剪切载荷施加应符合下列规定

    2.12.12试验成果整理应符合下列要求

    各法向载荷下,作用于剪切面上的法向应力和剪应力应分 别按下列公式计算:

    2.13点荷载强度试验

    2.13.1各类岩石均可采用岩石点荷载强度试验。 2.13.2试件可采用钻孔岩心,或从岩石露头、勘探坑槽、平洞、巷 道或其他洞室中采取的岩块。在试样采取和试件制备过程中,应 避免产生裂缝。 2.13.3岩石试件应符合下列规定: 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方块体或不规则块体试件,其尺寸宜为50mm士35mm,两 加载点间距与加载处平均宽度之比宜为0.3~1.0。 2.13.4试件的含水状态可根据需要选择天然含水状态、烘干状 态、饱和状态或其他含水状态。试件烘干和饱和方法应符合本标 28

    准第2.4.5条的规定。 数量宜为15个~20个。 2.13.6试件描述应包括下列内容: 1岩石名称、颜色、矿物成分、结构、构造、风化程度、胶结物 性质等, 2试件形状及制备方法。 3加载方向与层理、片理、节理的关系。 4含水状态及所使用的方法。 2.13.7应包括下列主要仪器和设备: 1点荷载试验仪。 2游标卡尺。

    2.13.8试验应按下列步骤进行

    1径向试验时,应将岩心试件放人球端圆锥之间,使上下锥 端与试件直径两端应紧密接触。应量测加载点间距,加载点距试 件自由端的最小距离不应小于加载两点间距的0.5。 2轴向试验时,应将岩心试件放人球端圆锥之间,加载方向 应垂直试件两端面,使上下锥端连线通过岩心试件中截面的圆心 处并应与试件紧密接触。应量测加载点间距及垂直于加载方向的 试件宽度。 3方块体与不规则块体试验时,应选择试件最小尺寸方向为 心处并应与试件紧密接触。应量测加载点间距及通过两加载点最 小截面的宽度或平均宽度,加载点距试件自由端的距离不应小于 加载点间距的0.5。 4应稳定地施加载荷,使试件在10s~60s内破坏,应记录破 环载荷。 5有条件时,应量测试件破坏脱间的加载点间距

    6试验结束后,应描述试件的破坏形态。破坏面贯穿整个试 件并通过两加载点为有效试验

    2.13.9试验成果整理应符合下列要求

    (MPa); Pso 根据D~P关系曲线求得的D为2500mm时的 P值(N)。 5当等价岩心直径不为50mm,且试验数据较少时,不宜按 本条第4款方法进行修正,岩石点荷载强度指数应分别按下列公 式计算:

    I<(50) = FI F= ()

    式中:W一一通过两加载点最小截面的宽度或平均宽度(mm)。 4当等价岩心直径不等于50mm时,应对计算值进行修正, 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 而不等于50mm时,应根据试验结果,绘制D与破坏载荷P的关 系曲线,并应在曲线上查找D为2500mm时对应的Pse值,岩石 点荷载强度指数应按下式计算

    式中:1s50)——等价岩心直径为50mm的岩石点荷载强度指数

    3.1.1承压板法试验应按承压板性质,可采用刚性承压板或柔性

    3.1.3在岩体的预定部位加工试点,应符合下列要求;

    1试点受力方向宜与工程岩体实际受力方向一致。各间异 性的岩体,也可按要求的受力方向制备试点。 2加工的试点面积应大于承压板,承压板的直径或边长不宜 小于30cm。 3试点表层受扰动的岩体宜清除干净。试点表面应修凿平 整,表面起伏差不宜大于承压板直径或边长的1%。 4承压板外1.5倍承压板直径范围以内的岩体表面应平整 应无松动岩块和石殖。 3.1.4试点的边界条件应符合下列要求

    1试点中心至试验洞侧壁或顶底板的距离,应天于承压板直 径或边长的2.0倍;试点中心至洞口或掌子面的距离,应大于承压 板直径或边长的2.5倍;试点中心至临空面的距离,应大于承压板 直径或边长的6.0倍。 2两试点中心之间的距离,应大于承压板直径或边长的 4.0倍。 3试点表面以下3.0倍承压板直径或边长深度范围内的岩 体性质宜相同。 3.1.5试点的反力部位岩体应能承受足够的反力,表面应凿平。 ·32

    保护。 3.1.8试点地质描述应包括下列内容: 1试段开挖和试点制备的方法以及出现的情况。 2岩石名称、结构及主要矿物成分。 3岩体结构面的类型、产状、宽度、延伸性、密度、充填物性 质,以及与受力方向的关系等。 4试段岩体风化状态及地下水情况。 5试验段地质展示图、试验段地质纵横面图、试点地质素 描图和试点中心钻孔柱状图。

    3.1.9应包括下列主要仪器和设备

    1液压千斤顶。 2环形液压枕。 3液压泵及管路。 压力表。 圆形或方形刚性承压板 垫板。 环形钢板和环形传力箱。 8 传力柱。 反力装置。 10 测表支架。 11 变形测表。 12 磁性表座。 13 钻孔轴向位移计。 .1.10 刚性承压板法加压系统安装

    YCanPDFPDFCreator SDKTest1应清洗试点岩体表面,铺垫一层水泥浆,放上刚性承压板,1在承压板或液压枕两侧应各安放测表支架1根,测表支轻击承压板,并应挤出多余水泥浆,使承压板平行试点表面。水泥浆的厚度不宜大于承压板直径或边长的1%,并应防止水泥浆内有气泡产生。面上的混凝土墩作为支点。应防止支架在试验过程中产生沉2应在承压板上放置千斤顶,千斤顶的加压中心应与承压板陷。中心重合。2在测表支架上应通过磁性表座安装变形测表。刚性承压3应在千厅顶上依次安装垫板、传力柱、垫板,在垫板和反力板法试验应在承压板上对称布置4个测表,柔性承压板法试验应后座岩体之间填筑砂浆或安装反力装置。在环形液压枕中心表面上布置1个测表。4在露天场地或无法利用洞室项板作为反力部位时,可采用3根据需要,可在承压板外试点的影响范围内,通过承压板堆载法或地错作为反力装置。中心且相互垂直的两条轴线上对称布置若干测表。5安装完毕后,可启动千斤顶稍加压力,使整个系统结合3.1.13安装时浇筑的水泥浆和混凝土应进行养护。紧密。3.1.14试验及稳定标准应符合下列要求:6加压系统应具有足够的强度和刚度,所有部件的中心应保1试验最大压力不宜小于预定压力的1.2倍。压力宜分为持在同一轴线上并与加压方向一致。5级,应按最大压力等分施加。3.1.11柔性承压板法加压系统安装应符合下列规定:2加压前应对测表进行初始稳定读数观测,应每隔10min1进行中心孔法试验的试点,应在放置液压枕之前先在孔内同时测读各测表一次,连续三次读数不变,可开始加压试验,并应安装钻孔轴向位移计。钻孔轴向位移计的测点布置,可按液压枕将此读数作为各测表的初始读数值。钻孔轴向位移计各测点及板直径的0.25、0.50、0.75、1.00、1.50、2.00、3.00倍的钻孔不同深外测表观测,可在表面测表稳定不变后进行初始读数。度进行,但孔口及孔底应设测点或固定点。3加压方式宜采用逐级一次循环法。根据需要,可采用逐级2应清洗试点岩体表面,铺垫一层水泥浆,应放置两面凹槽多次循环法,或大循环法。已用水泥砂浆填平并经养护的环形液压枕,并挤出多余水泥浆,应4每级压力加压后应立即读数,以后每隔10min读数一次使环形液压枕平行试点表面。水泥浆的厚度不宜大于1cm,应防当刚性承压板上所有测表或柔性承压板中心岩面上的测表,相邻止水泥浆内有气泡产生。两次读数差与同级压力下第一次变形读数和前一级压力下最后一3应在环形液压枕上放置环形钢板和环形传力箱,并应依次退压后的稳定标准,应与加压时的稳定标准相同。退压稳定后,应安装垫板、液压枕或千斤顶、垫板、传力柱、垫板,在垫板和反力部位之间填筑砂浆或安装反力装置。按上述步骤依次加压至最大压力,可结束试验。4其他应符合本标准第3.1.10条中第4款至第6款的5在加压、退压过程中,均应测读相应过程压力下测表读数规定。一次。3.1.12变形量测系统安装应符合下列规定:6钻孔轴向位移计各测点、板外测表可在读数稳定后读取,34*35.YCanPDF PDF Creator SDK Test

    3.1.15试验时应对加压设备和测表运行情况、试点周围岩体隆 起和裂缝开展、反力部位掉块和变形等进行记录和描述。试验期 间,应控制试验环境温度的变化,露天场地进行试验时宜搭建专门 试验棚。 3.1.16试验结束后,应及时拆卸试验设备。必要时,可在试点处 切槽检查。

    3.1.17试验成果整理应符合下列要求

    1刚性承压板法岩体弹性(变形)模量应按下式计算:

    中:E 岩体弹性(变形)模量(MPa)。当以总变形W。代入式 中计算的为变形模量E。;当以弹性变形W.代入式中 计算的为弹性模量E; W 岩体变形(cm); 力 按承压板面积计算的压力(MPa); I。 刚性承压板的形状系数,圆形承压板取0.785,方形承 压板取0.886; D 承压板直径或边长(cm); 岩体泊松比。 柔性承压板法试验量测岩体表面变形时,岩体弹性(变形 桌量数应按下式计算:

    2柔性承压板法试验量测岩体表面变形时,岩体弹性(变形) 模量数应按下式计算:

    W一柔性承压板中心岩体表面变形(cm)。 3柔性承压板法试验量测中心孔深部变形时,岩体弹性(变 形)模量应分别按下列公式计算:

    Z——测点深度(cm); K,一一与承压板尺寸、测点深度和泊松比有关的系数(cm)。 4当柔性承压板中心孔法试验量测到不同深度两点的岩体 恋形值时,两点之间岩体弹性(变形)模量应按下式计算:

    式中:Wa、We一深度分别为Z.和Z.处的岩体变形(cm) Kal、Ka深度分别为Z和Z.处的相应系数(cm)。 5当方形刚性承压板边长为30cm时,基准基床系数应按下 式计算:

    式中:K,一基准基床系数(kN/m) p一按方形刚性承压板计算的压力(kN/m); W一岩体变形(cm)。 6应绘制压力与变形关系曲线、压力与变形模量和弹性模量 及基准基床系数关系曲线。中心孔法试验应绘制不同压力下沿中 心孔深度与变形关系曲线。 3.1.18承压板法岩体变形试验记录应包括工程名称、试点编号、 试点位置、试验方法、试点描述、压力表和千斤顶(液压枕)编号、承 压板尺寸、测表布置及编号、各级压力下的测表读数。 32钻习经向加压注试险

    3.2.2试点应符合下列要求

    1试验孔应采用金刚石钻头钻进,孔壁应平直光滑,孔内残 留岩心与石渣应打捞干净,孔壁应清洗,孔口应保护。孔径应根据 仪器要求确定。 2采用钻孔膨胀计进行试验时,试验孔应铅直。 3试验段岩性应均一。 4两试点加压段边缘之间的距离不应小于1.0倍加压段长: 加压段边缘距孔口的距离不应小于1.0倍加压段长:加压段边缘 距孔底的距离不应小于加压段长的0.5倍。 3.2.3 试点地质描述应包括下列内容: 1 钻孔钻进过程中的情况。 2 岩石名称、结构及主要矿物成分。 岩体结构面的类型、产状、宽度、充填物性质。 4 地下水水位、含水层与隔水层分布。 5 钻孔平面布置图和钻孔柱状图。 3.2.4 应包括下列主要仪器和设备: 钻孔膨胀计或钻孔弹模计。 2 液压泵及高压软管。 压力表。 + 扫孔器。 5 模拟管。 6 校正仪。 7 定向杆。 8 起吊设备。 3.2.5 采用钻孔膨胀计进行试验时,试验准备工作应符合下列 要求: 应向钻孔内注水至孔口,并应将扫孔器放人孔内进行扫 孔,直至上下连续三次收集不到岩块为止。应将模拟管放入孔内

    要求: 1任意方向钻孔均可采用钻孔弹模计,可在水下试验,也可 在干孔中试验。 2应将扫孔器放入孔内进行扫孔,直至上下连续三次收集不 行试验。 3应根据试验段岩性情况,选择承压板。 4应按仪器使用要求,将组装后的探头用定向杆放人孔内预 定深度。应在定向后立即施加0.5MPa2.0MPa的初始压力,探 头即自行固定,应读取初始读数。 3.2.7试验及稳定标准应符合下列规定: 1试验最大压力应根据需要而定,可为预定压力的1.2倍~ 1.5倍。压力可分为5级~10级,应按最大压力等分施加。 2加压方式宜采用逐级一次循环法或大循环法。 3采用逐级一次循环法时,每级压力加压后应立即读数,以 后应每隔3min~5min读数一次,当相邻两次读数差与同级压力 下第一次变形读数和前一级压力下最后一次变形读数差之比小于 5%时,可认为变形稳定,即可进行退压。 4采用大循环法时,每级过程压力应稳定3min5min,并应 测读稳定前后读数,最后一级压力稳定标准同本条第3款。变形 稳定后,即可进行退压。大循环次数不应少于3次。 5退压后的稳定标准应与加压时的稳定标准相同。 6每一循环过程中退压时,压力应退至初始压力。最后一次 循环在退至初始压力后,应进行稳定值读数,然后全部压力退至零 并保持一段时间,应根据仪器要求移动探头。 7试验应由孔底向孔口逐段进行。

    3.2.8试验结束后,应及时取出探头。

    1采用钻孔膨胀计进行试验时,岩体弹性(变形)模量应按下 式计算:

    式中:E 岩体弹性(变形)模量(MPa)。当以总变形△d,代人式 中计算的为变形模量E。;当以弹性变形Ad.代入式中 计算的为弹性模量E; p一计算压力,为试验压力与初始压力之差(MPa); d一一实测钻孔直径(cm); Ad一一岩体径向变形(cm)。 2采用钻孔弹模计进行试验时,岩体弹性(变形)模量应按下 式计算

    4.1混凝土与岩体接触面直剪试验

    4.1.1混凝土与岩体接触面直剪试验可采用平推法或斜推法。 应有贯穿性的近于平行剪切面的裂通过。 4.1.3在岩体预定部位加工剪切面时,应符合下列要求: 1加工的剪切面尺寸宜大于混凝土试体尺寸10cm,实际剪 切面面积不应小于2500cm,最小边长不应小于50cm。 2.剪切面表面起伏差宜为试体推力方向边长的1%~2%。 3各试体间距不宜小于试体推力方向的边长。 4剪切面应垂直预定的法向应力方向,试体的推力方向宜与 预定的剪切方向一致。 5在试体的推力部位,应留有安装千斤顶的足够空间。平推 法直剪试验应开挖千斤顶槽。 6剪切面周围的岩体应酱平,浮渣应清除干净。 4.1.4混凝土试体制备应符合下列要求: 1 浇筑混凝土前,应将剪切面岩体表面清洗干净。 2混凝土试体高度不应小于推力方向边长的1/2。 3根据预定的混凝土配合比浇筑试体,骨料的最大粒径不应 大于试体最小边长的1/6。混凝土可直接浇筑在剪切面上,也可 4在制备混凝土试体的同时,可在试体预定部位埋设量测位 移标点。

    式中:K一一与三维效应、传感器灵敏度、加压角及弯曲效应等有 关的系数,根据率定确定。 3应绘制各测点的压力与变形关系曲线、各测点的压力与变 形模量和弹性模量关系曲线,以及与钻孔岩心柱状图相对应的沿 孔深的变形模量和弹性模量分布图。 3.2.10钻孔变形试验记录应包括工程名称、试验孔编号、试验孔 位置、钻孔岩心柱状图、测点编号、测点深度、试验方法、测点方向、 测点处钻孔直径、初始压力、钻孔弹模计率定系数、各级压力下的 读数

    6混凝土试体的顶面应平行剪切面,试体各侧面应垂直剪切 面。当采用斜推法时,试体推力面也可按预定的推力夹角浇筑成 斜面,推力夹角宜采用12°~20°。 7应对混凝土试体和试件进行养护。试验前应测定混凝土 强度,在确认混凝土达到预定强度后,应及时进行试验。 4.1.5试体的反力部位应能承受足够的反力。反力部位岩体表 面应凿平。 4.1.6每组试验试体的数量不宜少于5个。 4.1.7 试验可在天然状态下进行,也可在人工泡水条件下进行。 4.1.8 试验地质描述应包括下列内容: 1 试验地段开挖、试体制备的方法及出现的情况。 2岩石名称、结构构造及主要矿物成分。 3岩体结构面的类型、产状、宽度、延伸性、密度、充填物性质 以及与受力方向的关系等。 试验段岩体完整程度、风化程度及地下水情况。 S 试验段工程地质图、及平面布置图及剪切面素描图。 6 剪切面表面起伏差。 4.1.9 应包括下列主要仪器和设备: 1 液压千斤顶。 2 液压泵及管路。 3 压力表。 4 垫板。 滚轴排。 6 传力柱。 1 传力块。 8 斜垫板。 9 反力装置。 10 测表支架。 42,

    11磁性表座。 12位移测表。 4.1.11法向载荷系统安装应符合下列要求: 1在试件顶部应铺设一层水泥砂浆,并放上垫板,应轻击垫 板,使垫板平行预定剪切面。试件顶部也可铺设橡皮板或细砂,再 放置垫板。 2、在垫板上应依次安放滚轴排、垫板、千斤顶、垫板、传力柱 及顶部垫板。 3在顶部垫板和反力座之间应填筑混凝土(或砂浆)或安装 反力装置。 4在露天场地或无法利用洞室顶板作为反力部位时,可采用 堆载法或地锚作为反力装置。当法向载荷较小时,也可采用压 重法。 5安装完毕后,可启动千斤顶稍加压力,应使整个系统结合 紧密。 6整个法向载荷系统的所有部件,应保持在加载方向的同 轴线上,并应垂直预定剪切面。法向载荷的合力应通过预定剪切 面的中心。 7法向载荷系统应具有足够的强度和刚度。当剪切面为倾 斜或载荷系统超过一定高度时,应对法向载荷系统进行支撑。 8液压千斤顶活寒在安装前应启动部分行程。 4.1.12剪切载荷系统安装应符合下列要求: 用1采用平推法进行直剪试验时,在试体受力面应用水泥砂浆 粘贴一块垫板,垫板应垂直预定剪切面。在垫板后应依次安放传 力块、液压千斤顶、垫板。在垫板和反力座之间应填筑混凝土(或 砂浆)。 2采用斜推法进行直剪试验时,当试体受力面为垂直预定剪

    12位移测表。 4.1.11法向载荷系统安装应符合下列要求: 1在试件顶部应铺设一层水泥砂浆,并放上垫板,应轻击垫 板,使垫板平行预定剪切面。试件顶部也可铺设橡皮板或细砂,再 放置垫板。 2、在垫板上应依次安放滚轴排、垫板、千斤顶、垫板、传力柱 及顶部垫板。 3在顶部垫板和反力座之间应填筑混凝土(或砂浆)或安装 反力装置。 4在露天场地或无法利用洞室顶板作为反力部位时,可采用 堆载法或地锚作为反力装置。当法向载荷较小时,也可采用压 重法。 5安装完毕后,可启动千斤顶稍加压力,应使整个系统结合 紧密。 6整个法向载荷系统的所有部件,应保持在加载方向的同 轴线上,并应垂直预定剪切面。法向载荷的合力应通过预定剪切 面的中心。 7法向载荷系统应具有足够的强度和刚度。当剪切面为倾 斜或载荷系统超过一定高度时,应对法向载荷系统进行支撑。 8液压千斤顶活寒在安装前应启动部分行程。 4.1.12剪切载荷系统安装应符合下列要求: 1采用平推法进行直剪试验时,在试体受力面应用水泥砂浆 粘贴一块垫板,垫板应垂直预定剪切面。在垫板后应依次安放传 力块、液压千斤顶、垫板。在垫板和反力座之间应填筑混凝土(或 砂浆)。 2采用斜推法进行直剪试验时,当试体受力面为垂直预定剪

    切面时,在试体受力面应用水泥砂浆粘贴一块垫板,垫板应垂直预 定剪切面,在垫板后应依次安放斜垫板、液压千斤顶、垫板、滚辅 排、垫板;当试体受力面为斜面时,在试体受力面应用水泥砂浆精 贴一块垫板,垫板与预定剪切面的夹角应等于预定推力夹角,在垫 板后应依次安放传力块、液压千斤顶、垫板、滚轴排、垫板。在垫板 和反力座之间填筑混凝土(或砂浆)。 3在试体受力面粘贴垫板时,垫板底部与剪切面之间,应预 留约1cm间隙。 4安装剪切载荷千斤顶时,应使剪切方向与预定的推力方向 一致,其轴线在剪切面上的投影,应通过预定剪切面中心。平推法 剪切载荷作用轴线应平行预定剪切面,轴线与剪切面的距离不宜 大于剪切方向试体边长的5%;斜推法剪切载荷方向应按预定的 夹角安装,剪切载荷合力的作用点应通过预定剪切面的中心。 4.1.13量测系统安装应符合下列要求: 1安装量测试体绝对位移的测表支架,应牢固地安放在支点 上,支架的支点应在变形影响范围以外。 2在支架上应通过磁性表座安装测表。在试体的对称部位 应分别安装剪切和法向位移测表,每种测表的数量不宜少于2只。 3根据需要,在试体与基岩表面之间,可布置量测试体相对 位移的测表。 4所有测表及标点应予以定向,应分别垂直或平行预定剪 切面。 4.1.14 应对安装时所浇筑的水泥砂浆和混凝土进行养护。 4.1.15试验准备应包括下列各项: 1应根据液压千斤顶率定曲线和试体剪切面积,计算施加的 各级载荷与压力表读数。 2应检查各测表的工作状态,测读初始读数值。 4.1.16法向载荷的施加方法应符合下列要求: 1应在每个试体上施加不同的法向载荷,可分别为最大法向 .44

    应力 2对于每个试体,法向载荷宜分1级~3级施加,分级可视 法向应力的大小和岩性而定。 3加载采用时间控制,应每5min施加一级载荷,加载后应 荷。 在剪切过程中,应使法向应力始终保持为常数。

    式中P 一作用于剪切面上的总法向载荷(N); P。一—试验开始时作用于剪切面上的总法向载荷(N); Q一一试验时的各级总斜向剪切载荷(N); α一斜向剪切载荷施力方向与剪切面的夹角() 5试体剪断后,应继续施加剪切载荷,直至测出趋于稳定的 剪切载荷值为止

    6将剪切载荷缓慢退载至零,观测试体回弹情况,抗剪断试 验即告结束。在剪切载荷退零过程中,仍应保持法向应力为常数。 7根据需要,在抗剪断试验结束以后,可保持法向应力不变, 调整设备和测表,应按本条第2款至第6款沿剪断面进行抗剪(摩 擦)试验。剪切载荷可按抗剪断试验最后稳定值进行分级施加。 8抗剪试验结束后,根据需要,可在不同的法向载荷下进行 重复摩擦试验,即单点摩擦试验。 4.1.18在试验过程中,对加载设备和测表运行情况、试验中出现 的响声、试体和岩体中出现松动或掉块以及裂缝开展等现象,作详 细描述和记录。 4.1.19试验结束应及时拆卸设备。在清理试验场地后,翻转试 体,对剪切面进行描述。剪切面的描述应包括下列内容: 1量测剪切面面积。 2剪切面的破坏情况,擦痕的分布、方向及长度。 3岩体或混凝土试体内局部剪断的部位和面积。 4剪切面上碎屑物质的性质和分布。 4.1.20试验成果整理应符合下列规定

    4.1.20试验成果整理应符合下列规定

    1采用平推法,各法向载荷下的法向应力和剪应力应分别按 下列公式计算:

    Q 式中:o一 作用于剪切面上的法向应力(MPa): t——作用于剪切面上的剪应力(MPa); P—作用于剪切面上的总法向载荷(N); Q—作用于剪切面上的总剪切载荷(N); A一一剪切面面积(mm)。 2采用斜推法,各法向载荷下的法向应力利 下列公式计算:

    A sina coSa

    4.2岩体结构面直剪试验

    4.2.1岩体结构面直剪试验可采用平推法或斜推法。 4.2.2试验地段开挖时,应减少对岩体结构面产生扰动和破坏, 同一组试验各试体的岩体结构面性质应相同。 4.2.3应在探明岩体中结构面部位和产状后,在预定的试验部位 加工试体。试体应符合下列要求: 1试体中结构面面积不宜小于2500cm,试体最小边长不宜 小于50cm,结构面以上的试体高度不应小于试体推力方向长度的 1/2. 2各试体间距不宜小于试体推力方向的边长。 3作用于试体的法向载荷方向应垂直剪切面,试体的推力方 向宜与预定的剪切方向一致。

    4在试体的推力部位,应留有安装千斤顶的足够空间。平推 法直剪试验应开挖千斤顶槽。 5试体周围的结构面充填物及浮殖,应清除干净。 6对结构面上部不需浇筑保护套的完整岩石试体,试体的各 个面应大致修凿平整,顶面宜平行预定剪切面,在加压过程中,可 能出现破裂或松动的试体,应浇筑钢筋混凝土保护套(或采取其他 措施)。保护套应具有足够的强度和刚度,保护套顶面应平行预定 剪切面,底部应在预定剪切面上缘。当采用斜推法时,试体推力面 也可按预定推力夹角加工或浇筑成斜面,推力夹角宜为12°~20° 7对于剪切面倾斜的试体,在加工试体前应采取保护措施, 4.2.4试体的反力部位,应能承受足够的反力。反力部位岩体表 面应凿平。 4.2.5,每组试验试体的数量不宜少于5个。 4.2.6试验可在天然含水状态下进行,也可在人工泡水条件下进 行。对结构面中具有较丰富的地下水时,在试体加工前应先切断 地下水来源,防止试验段开挖至试验进行时,试验段反复泡水。 4.2.71 试验地质描述应包括下列内容: 试验地段开挖、试体制备及出现的情况。 2 结构面的产状、成因、类型、连续性及起伏差情况。 3充填物的厚度、矿物成分、颗粒组成、泥化软化程度、风化 程度、含水状态等。 4结构面两侧岩体的名称、结构构造及主要矿物成分。 5 试验段的地下水情况。 6 试验段工程地质图、试验段平面布置图、试体地质素描图 和结构面面示意图。 4.2.8主要仪器和设备应符合本标准第4.1.9条的要求。 4.2.9 设备安装应符合本标准第4.1.10条至第4.1.13条的 规定。 4.2.10试验前应对水泥砂浆和混凝土进行养护。

    1剪切面上的最大法向应力,不宜小于预定的法向应力,但 不应使结构面中的夹泥挤出。 2法向载荷可视法向应力的大小宜分3级~5级施加。加 载采用时间控制,应每5min施加一级载荷,加载后应立即测读每 级载荷下的法向位移,5min后再测读一次。在最后一级载荷作用 下,要求法向位移值相对稳定。法向位移稳定标准可视充填物的 厚度和性质而定,按每10min或15min测读一次,连续两次每一 测表读数之差不超过0.05mm,可视为稳定,施加剪切载荷。 3剪切载荷的施加方法采用时间控制,可视充填物的厚度和 性质而定,按每10min或15min施加一级。加载前后均应测读各 测表读数。 4其他应符合本标准第4.1.15条至第4.1.18条的规定。 4.2.13试验结束应及时拆卸设备。在清理试验场地后,翻转试 体,应对剪切面进行描述。剪切面的描述应包括下列内容: 1应量测剪切面面积。 2当结构面中同时存在多个剪切面时,应准确判断主剪 切面。 3应描述剪切面的破坏情况,擦痕的分布、方向及长度。 4应量测剪切面的起伏差,绘制沿剪切方向断面高度的变化 曲线。 5对于结构面中的充填物,应记述其组成成分、风化程度、性 质、厚度。根据需要,测定充填物的物理性质和黏土矿物成分。 4.2.14试验成果整理应符合本标准第4.1.20条的要求。 4.2.15岩体结构面直剪试验记录应包括工程名称、试验段位置 面面积、千斤顶和压力表编号、测表布置和编号、各法向载荷下各

    切面下不应有贯通性裂隙通过。 4.3.3在岩体的预定部位加工试体时,应符合下列要求: 1试体底部剪切面面积不应小于2500cm,试体最小边长不 应小于50cm,试体高度应大于推力方向试体边长的1/2。 2各试体间距应大于试体推力方向的边长。 3施加于试体的法向载荷方向应垂直剪切面,试体的推力方 向宜与预定的剪切方向一致。 4在试体的推力部位,应留有安装千斤顶的足够空间。平推 法直剪试验应开挖千斤顶槽。 5试体周围岩面宜修凿平整,宜与预定剪切面在同一平 面上。 6对不需要浇筑保护套的完整岩石试体,试体的各个面应大 致修凿平整,顶面宜平行预定剪切面。在加压或剪切过程中,可能 出现破裂或松动的试体,应浇筑钢筋混凝土保护套(或采取其他措 施)。保护套应具有足够的强度和刚度,保护套顶面应平行预定剪 切面,底部应预留剪切缝,剪切缝宽度宜为试体推力方向边长的 5%。试体推力面也可按预定的推力夹角加工成斜面(斜推法),推 力夹角宜为12~20°。 4.3.4试体的反力部位应能承受足够的反力,反力部位岩体表面 应凿平。 4.3.5每组试验试体的数量不应少于5个。 4.3.6试验可在天然含水状态下进行,也可在人工泡水条件下 进行。 ·50

    1 试体素描图。 4.3.9 设备安装应符合本标准第4.1.10条至第4.1.14条的 规定。 试体,对剪切面进行描述。剪切面描述应包括下列内容: 1应量测剪切面面积。 2应描述剪切面的破坏情况,破坏情况应包括破坏形式及范 围,剪切碎块的大小及范围,擦痕的分布、方向及长度。 3应绘制剪切面素描图。量测剪切面的起伏差,绘制沿剪切 方向断面高度的变化曲线。应根据需要,作剪切面等高线图。 4.3.12试验成果整理应符合本标准第4,1.20条的要求。 4.3.13岩体直剪试验记录应包括工程名称、试验段位置和编号 及试体布置、试体编号、试验方法、试体和剪切面描述、剪切面面 积、千斤顶和压力表编号、测表布置和编号、各法向载荷下各级剪 切载荷时的法向位移及剪切位移。

    4.4.1岩体载荷试验应采用刚性承压板法进行浅层静力载何 试验。 4.4.2试点制备应符合本标准第3.1.2条至第3.1.5条和第 3.1.7条的要求。 4.4.3试点地质描述应符合本标准第3.1.8条的要求。 4.4.4主要仪器和设备应符合本标准第3.1.9条中刚性承压板 法的要求。

    条中刚性承压板法的规定。应布置板外测表

    4.4.6载荷的施加方法应符合下列规定,

    1在本级载荷下,连续测读2h变形无法稳定。 2在本级载荷下,变形急剧增加,承压板周围岩面发生明显 隆起或裂缝持续发展。 3总变形量超过承压板直径或边长的1/12。 4已经达到加载设备的最大出力,且已经超过比例极限的 15%或超过预定工程压力的两倍。 52

    5岩石声波测试 5.1岩块声波速度测试 5.1.1 能制成规则试件的岩石均可采用岩块声波速度测试。 5.1.2 岩石试件应符合本标准第2.7.2条至第2.7.6条的要求。 5.1.3 试件描述应符合本标准第2.7.7条的要求。 5.1.4 应包括下列主要仪器和设备: 钻石机、锯石机、磨石机、车床等。 2 测量平台。 3 岩石超声波参数测定仪。 纵、横波换能器。 测试架。 5.1.5 应检查仪器接头性状、仪器接线情况以及开机后仪器和换 能器的工作状态。 5.1.6 测试应按下列步骤进行 1发射换能器的发射频率应符合下式要求: (5.1.6) 式中:f一发射换能器发射频率(Hz); Up岩石纵波速度(m/s); D一试件的直径(m)。 2测试纵波速度时,耦合剂可采用凡士林或黄油:测试横波 速度时,耦合剂可采用铝箔、铜箔或水杨酸苯脂等固体材料。 3对非受力状态下的直透法测试,应将试件置于测试架上 换能器应置于试件轴线的两端,并应量测两换能器中心距离。应 对换能器施加约0.05MPa的压力,测读纵波或横波在试件中传播 ·54

    4需要采用平透法测试时,应将一个发射换能器和两个(或 波在试件中传播时间。 5直透法测试结束后,应测定声波在不同长度的标准有机玻 璃棒中的传播时间,应绘制时距曲线,以确定仪器系统的零延时。 也可将发射、接收换能器对接测读零延时。 6使用切变振动模式的横波换能器时,收、发换能器的振动 方向应一致。 5.1.8测试成果整理应符合下列要求:

    1岩石纵波速度、横波速度应分别按下列公式计算

    5.2岩体声波速度测试

    2测线应根据岩体特性布置:当测点岩性为各向同性时,测 垂直岩体的主要结构面布置。 测距不应小于3m;当采用电火花激发声波时,测距宜为10m~ 80m 4单孔测试时,源距宜为0.3m~0.5m,换能器每次移动距 离不宜小于0.2m。 5在钻孔或风钻孔中进行孔间穿透测试时,两换能器每次移 动距离宜为0.2m~1.0m。 5.2.3测点地质描述应包括下列内容: 1岩石名称、颜色、矿物成分、结构、构造、风化程度、胶结物 性质等。 2岩体结构面的产状、宽度、粗糙程度、充填物性质、延伸情 说等。 层理、节理、裂隙的延伸方向与测线关系。 测线、测点平面地质图、展示图及剖面图。 钻孔柱状图。 5.2.4 应包括下列主要仪器和设备: 岩体声波参数测定仪。 孔中发射、接收换能器。 3 一发双收单孔测试换能器。 弯曲式接收换能器。 5 夹心式发射换能器。 5 干孔测试设备。 声波激发锤。 8 电火花振源。 仰孔注水设备。

    5.2.5岩体表面平透法测试准备应符合下列规

    .2.5岩体表面平透法测试准备应符合下列规定

    1测点表面应大致修凿平整,对各测点应进行编号。 2应擦净测点表面,将换能器放置在测点上,并应压紧换能 器。在试点和换能器之间,应有耦合剂。纵波换能器可涂1mm~ 2mm厚的凡士林或黄油作为耦合剂,横波换能器可采用多层铝箔 或铜箔作为耦合剂。 3应量测发射换能器或锤击点与接收换能器之间的距离,测 距相对误差应小于1%

    5.2.6钻孔或风钻孔中岩体测试准备应符合下列要求

    1钻孔或风钻孔应冲洗十净,孔内应注满水,开应对各孔进 行编号。 2进行孔间穿透测试时,应量测两孔口中心点的距离,测距 相对误差应小于1%。当两孔轴线不平行时,应量测钻孔或风钻 孔轴线的倾角和方位角,计算不同深度处两测点的距离。 3进行单孔平透折射波法测试采用一发双收时,应安装扶 位器。 4对向上倾的斜孔,应采取供水、止水措施。 5根据需要可采用干孔测试。 5.2.7仪器和设备安装应符合下列要求:

    5.2.8测试应按下列步骤进行!

    1可将荧光屏上的光标(游标)关门讯 初至位置,应测读声波传播时间,或利用自动关门装置测读声波传 播时间。

    2每一对测点应读数3次,最大读数之差不宜大于3%。 3测试结束,应采用绘制岩体的,或者水的、空气的时距曲线 采用有机玻璃棒或换能器对接方式确定仪器系统的零延时。 4测试时,应保持测试环境处于安静状态,应避免钻探、爆 破、车辆等干扰。 5.2.9测试成果整理应符合下列要求: 1岩体声波测试参数计算应符合本标准第5.1.8条的要求, 2应绘制沿测线或孔深与波速关系曲线。必要时,可列人动 弹性参数关系曲线。 3岩体完整性指数应按下式计算

    5.2.10岩体声波速度测试记录应包括工程名称、测点编号、测点 位置、测试方法、测点描述、测点布置、测点间距、传播时间、仪器系 统零延时。

    6.1浅孔孔壁应变法测试

    6.1.1完整和较完整岩体可采用浅孔孔壁应变法测试,测试深度 不宜大于30m。

    6.1.2测点布置应符合下列要求

    钻孔钻进过程中的情况。 2 岩石名称、结构、构造及主要矿物成分、 3 岩体结构面的类型、产状、宽度、充填物性质。 4 测区的岩体应力现象。 区域地质图、测区工程地质图、测点工程地质剖面图和钻 孔柱状图

    6.1.4应包括下列主要仪器和设备:

    1 浅孔孔壁应变计或空心包体式孔壁应变计。 2钻机。 3金刚石钻头包括小孔径钻头、套钻解除钻头、扩孔器、磨平 钻头和锥形钻头。各类钻头规格应与应变计配套。 4 静态电阻应变仪。 5安装器。 6 岩心围压率定器。 7 钻孔烘烤设备。 .1.5 测试准备应符合下列要求: 应根据测试要求,选择适当场地,安装并固定好钻机,并应

    按预定的方位角和倾角进行钻进。 2应用套钻解除钻头钻至预定的测试深度,并应取出岩心, 进行描述。 3应用磨平钻头磨平孔底,并应用锥形钻头打喇叭口。 4应用小孔径钻头钻中心测试孔,深度应视应变计要求长度 而定。中心测试孔应与解除孔同轴,两孔孔轴允许偏差不应大于 2mm. 5中心测试孔钻进过程中,应施力均匀并一次完成,取出岩 心进行描述。当孔壁不光滑时,应采用金刚石扩孔器扩孔,当岩心 不能满足测试要求时,应重复本条第2款第4款步骤,直至找到 完整岩心位置。 6应用水冲洗中心测试孔直至回水不含岩粉为止。 7应根据所选类型的孔壁应变计和黏结剂要求,对中心测试 孔孔壁进行干燥处理或清洗。 6.1.6浅孔孔壁应变计安装应符合下列要求: 1在中心测试孔孔壁和应变计上应均匀涂上黏结剂。 2应用安装器将应变计送人中心测试孔,就位定向,施加并 保持一定的预压力,应使应变计牢固地黏结在孔壁上。 3待黏结剂充分固化后,应取出安装器,记录测点方位角、倾 角及埋设深度。 4应检查系统绝缘值,不应小于50MQ。 6.1.7空心包体式孔壁应变计安装应符合下列要求: 1应在应变计内腔的胶管内注满黏结剂胶液。 2应用安装器将应变计送入中心测试孔,就位定向。应推动 安装杆,切断定位销钉,挤出黏结剂。 3其他应符合本标准第6.1.6条中第3款、第4款的规定。 6.1.8 测试及稳定标准应符合下列规定: 1 应从钻具中引出应变计电缆,连接电阻应变仪。 2 向钻孔内冲水,应每隔10min读数一次,连续三次读数相

    1应根据岩心解除应变值和解除深度,绘制解除过程曲线。 2应根据围压试验资料,绘制压力与应变关系曲线,并应计 算岩石弹性模量。 3应按本标准附录A的规定计算岩体应力参数。 除深度的各应变片应变值、各应变片及应变丛布置、钻孔轴向方位 角和倾角、围压试验资料。

    6.2浅孔孔径变形法测试

    6.2.1完整和较完整岩体可采用浅孔孔径变形法测试,测试深度 不宜大于30m。 6.2.2测点布置应符合下列要求: 1当测试岩体空间应力状态时,应布置交会于岩体某点的三 个测试孔,两个辅助测试孔与主测试孔夹角宜为45°,三个测试孔 宜在同一平面内。测点宜布置在交会点附近。 2其他应符合本标准第6.1.2条的要求。 6.2.3地质描述应符合本标准第6.1.3条的规定。 6.2.4 应包括下列主要仪器和设备: 四分向钢环式孔径变形计。 2 其他应符合本标准第6.1.4条中第2款至第6款的规定 6.2.5 测试准备应符合本标准第6.1.5条中第1款至第6款的 要求。 6.2.6 孔径变形计安装应符合下列规定: 应根据中心测试孔直径调整触头长度,孔径变形计应变钢 连接,应装上定位器后用安装器将变形计送入中心测试孔内。在 情况。

    2将孔径变形计送至预定位置后,应适当锤击安装杆端部, 使孔径变形计锥体楔入中心测试孔内,与孔口紧密接触。 3应退出安装器,记录测点方位角及深度。 检查系统绝缘值,不应小于50MQ。 6.2.7 测试及稳定标准应符合本标准第6.1.8条的规定。 6.2.8 岩心围压试验应按本标准第6.1.9条规定的步骤进行。 6.2.9 测试成果整理应符合下列要求: 1 各级解除深度的相对孔径变形应按下式计算: eKEuEo (6.2.9) 式中:e;一 各级解除深度的相对孔径变形; 一 各级解除深度的应变仪读数; E 初始读数; K一一测量元件率定系数(mm); d一中心测试钻孔直径(mm)。 2应根据套钻解除时应变仪读数计算的相对孔径变形和解 除深度,绘制解除过程曲线。 3应根据围压试验资料,绘制压力与孔径变形关系曲线,计 算岩石弹性模量。 4应按本标准附录A的规定计算岩体应力参数。 6.2.10孔径变形法测试记录应包括工程名称、钻孔编号、钻孔位 置、孔口标高、测点编号、测点位置、测试方法、地质描述、相应于解 除深度的各应变片应变值、孔径变形计触头布置、钻孔轴向方位角 和倾角、中心测试孔直径、各元件率定系数、围压试验资料。 6.3浅孔孔底应变法测试 6.3.1完整和较完整岩体可采用浅孔孔底应变法测试,测试深度 不宜大于30m。 6.3.2测点布置应符合本标准第6.2.2条的要求。 .64. YCanPDFPDFCreator SDKTest

    6.3浅孔孔底应变法测试

    1孔底应变计。 2其他应符合本标准第6.1.4条的第2款至第7款的规定 1应根据测试要求,选择适当场地,安装并固定好钻机,按预 定的方位角和倾角进行钻进。 2应用套钻解除钻头钻至预定的测试深度,取出岩心,进行 描述。当不能满足测试要求时,应继续钻进,直至找到合适位置。 3应用粗磨钻头将孔底磨平,再用细磨钻头进行精磨。孔底 应平整光滑元 4应根据所选类型的孔底应变计和黏结剂要求,对孔底进行 干燥处理或清洗。 6.3.6应变计安装应符合下列规定: 1在孔底平面和孔底应变计底面应分别均匀涂上黏结剂。 2应用安装器将应变计送至孔底中央部位,经定向定位后对 应变计施加一定的预压力,并应使应变计牢固地黏结在孔底上。 3应待黏结剂充分固化后,取出安装器,应记录测点方位角 及设深度, 4检查系统绝缘值,不应小于50MQ。 6.3.7测试及稳定标准应符合下列规定: 读取初始读数时,钻孔内冲水时间不宜少于30min。 2应每解除1cm读数一次。 3最终解除深度不应小于解除岩心直径的0.8。 4其他应符合本标准第6.1.8条的规定。 试验时应变计应位于围压器中间,另一端应接装直径和岩性相同 的岩心。

    1应根据岩心解除应变值和解除深度,绘制解除过程曲线。 2应根据围压试验资料,绘制压力与应变关系曲线,计算岩 石弹性模量。 3应按本标准附录A的规定计算岩体应力参数。 6.3.10孔底应变计测试记录应包括工程名称、钻孔编号、钻孔位 置、孔口标高、测点编号、测点位置、测试方法、地质描述、相应于解 除深度的各应变片应变值、各应变片位置、钻孔轴向方位角和倾 角、围压试验资料。

    6.4.1完整和较完整岩体可采用水压致裂法测试。

    1测点的加压段长度应大于测试孔直径的6.0倍。加压段 的岩性应均一、完整。 2加压段与封隔段岩体的透水率不宜大于1Lu。 3应根据钻孔岩心柱状图或钻孔电视选择测点。同一测试 孔内测点的数量,应根据地形地质条件、岩心变化、测试孔孔深而 定。两测点间距宜大于3m。

    6.4.3地质描述应包括下列内容

    1 测试钻孔的透水性指标。 2 测试钻孔地下水位。 3 其他应符合本标准第6.1.3条的要求。 6.4.4 应包括下列主要仪器和设备: 1 钻机。 2 高压大流量水泵。 3 联结管路。 4 封隔器。 5 压力表和压力传感器。 6 流量表和流量传感器。 66

    7函数记录仪。 8印模器或钻孔电视。 1应根据测试要求,在选定部位按预定的方位角和倾角进行 2测试孔应全孔取心,每一回次应进行冲孔,终孔时孔底沉 淀不宜超过0.5m。应量测岩体内稳定地下水位。 3对联结管路应进行密封性能试验,试验压力不应小于 15MPa,或为预估破裂压力的1.5倍。 6.4.6仪器安装应符合下列要求: 1加压系统宜采用双回路加压,分别向封隔器和加压段施加 压力。 2应按仪器使用要求,将两个封隔器按加压段要求的距离串 接,并应用联结管路通过压力表与水泵相连。 3加压段应用联结管路通过流量计、压力表与水泵相连,在 管路中接入压力传感器与流量传感器,并应接入函数记录仪。 4应将组装后的封隔器用安装器送入测试孔预定测点的加 压段,对封隔器进行充水加压,使封隔器座封与测试孔孔壁紧密接 触,形成充水加压孔段。施加的压力应小于预估的测试岩体破裂 缝的重张压力。 6.4.7测试及稳定标准应符合下列规定: 1打开函数记录仪,应同时记录压力与时间关系曲线和流量 与时间关系曲线。 2应对加压段进行充水加压,按预估的压力稳定地升压,加 压时间不宜少于1min,加压时应观察关系曲线的变化,岩体的破 裂压力值应在压力上升至曲线出现拐点、压力突然下降、流量急剧 上升时读取。 3瞬时关闭压力值应在关闭水泵、压力下降并趋于稳定时 67.

    YCanPDFPDFCreator SDKTest 读取。 4应打开水泵阀门进行卸压退零。 的峰值压力即为岩体的重张压力。循环次数不宜少于3次。 6测试结束后,应将封隔器内压力退至零,在测试孔内移动 封隔器,应按本条第2款~第5款进行下一测点的测试。测试应 自孔底向孔口逐点进行。 7全孔测试结束后,应从测试孔中取出封隔器,用印模器或 钻孔电视记录加压段岩体裂缝的长度和方向。裂缝的方向应为最 大平面主应力的方向。 6.4.8测试成果整理应符合下列要求: 1应根据压力与时间关系曲线和流量与时间关系曲线确定 各循环特征点参数。 2岩体钻孔横截面上岩体平面最小主应力应分别按下列公 式计算

    压力, 6应绘制岩体应力与测试深度关系曲线。 主应力方向。

    ..1各类有体均可米用围

    YCanPDFPDFCreator SDK Test 系曲线。 4需要进行收敛观测各测点位移的分配计算时,可根据测点 的布置形式选择相应的计算方法进行。 7.1.9围岩收敛观测记录应包括工程名称、观测段和观测断面及 观测点的位置与编号、地质描述、收敛计编号、观测时间、观测读 数、基线长度、环境温度、工程施工或运行情况

    7.2钻孔轴向岩体位移观测

    7.2.1各类岩体均可采用钻孔轴向岩体位移观测,观测深度不宜 大于60m。 7.2.2观测布置应符合下列要求: 1观测断面及断面上观测孔的数量,应根据工程规模、工程 特点和地质条件确定。 2观测孔的位置、方向和深度,应根据观测目的和地质条件 确定。观测孔的深度宜大于最深测点0.5m~1.0m。 3观测孔中测点的位置,宜根据位移变化梯度确定,位移变 化大的部位宜加密测点。测点宜避开构造破碎带。 4当以最深点为绝对位移基准点时,最深点应设置在应力扰 动区外。 5当有条件时,位移计可在开挖前进行预埋,或在同一断面 上的重要部位选择1孔~2孔进行预理。预理孔中最深测点,距 开挖面距离宜大于1.0m。 6当无条件进行预理埋时,埋设断面距掌子面不宜大于1.0m。 当工程开挖为分台阶开挖时,可在下一台阶开挖前进行埋设。 7.2.3 地质描述应包括下列内容: 1 观测区段的岩石名称、岩性及地质分层。 2岩体结构面的类型、产状、宽度及充填物性质。 3观测孔钻孔柱状图、观测区段地质纵横剖面图和观测区段 平面地质图。 ·72·

    1 钻孔设备。 2 杆式轴向位移计。 3读数仪。 4安装器。 5灌浆设备。 7.2.5观测准备应符合下列规定: 1在预定部位应按要求的孔径、方向和深度钻孔。孔口松动 岩石应清除干净,孔口应平整。 2应清洗钻孔,检查钻孔通畅程度。 3应根据钻孔岩心柱状图和观测要求,确定测点位置和选择 锚头类型。 7.2.6仪器安装应符合下列要求: 1应根据位移计的安装要求,进行位移计安装。应按确定的 测点位置,由孔底向孔口逐点安装各测点,最后安装孔口装置。并 联式位移计安装时,应防止各测点间传递位移的连接杆相互干扰。 2应根据锚头类型和安装要求,逐点固定锚头。当使用灌浆 锚头时,应预置灌浆管和排气管。 3安装位移传感器时应对传感器和观测电缆进行编号。调 整每个测点的初始读数,当采用灌浆铺头时,应在浆液充分固化后 进行。 4需要设置集线箱时,位移传感器通过观测电缆应按编号接 人集成箱。 5孔口、观测电缆、集线箱应设保护装置。 6仪器安装情况应进行记录。 7.2.7观测应按下列步骤进行: 应在连接读数仪后进行观测。 2每个测点宜重复测读3次,3次读数的最大差值不应大于 读数仪的精度范围。应取3次读数的平均值作为观测读数值,第

    1应待浆液充分固化后,量测测斜管导槽方位。 扭仪测导槽的扭曲度。 3使测斜仪处于工作状态,应将测头导轮插入测斜管导槽, 缓慢地下至孔底,由孔底自下而上进行连续观测,并应记录测点观 测读数和测点深度。测读完成后,应将测头旋转180°插人同一对 导槽内,并按上述步骤再测读1次,测点深度应与第1次相同。 4测读完一对导槽后,应将测头旋转90°,并应按本条第3款 步骤测另一对导槽两个方向的观测读数。 5每次观测时,应保持测点在同一深度上。同一深度一对导 槽正反两次观测读数的误差应满足仪器精度要求,取两次读数的 平均值作为观测读数值。 6应取第1次的观测读数值作为观测基准值。也可在浆液 固化后,按一定的时间间隔进行观测,取其读数稳定值作为观测基 准值。 7 当读数有异常时,应及时补测,或分析原因后采取相应 措施。 8 观测时间间隔,应根据工程需要和岩体位移情况确定, 9 应记录工程施工或运行情况。 7.3.8 观测成果整理应符合下列要求: 1 应根据仪器要求,计算各测点位移和累积位移。 2 应绘制位移与深度关系曲线,并附钻孔柱状图。 3 应绘制各观测时间的位移与深度关系曲线。 4对有明显位移的部位,应绘制该深度的位移与时间关系 曲线。 ,76

    平面分布图。 工程施工或运行情况。

    7.4岩体表面倾斜观测

    1基准板宜水平向布置。 面上。 3根据岩体的风化程度或完整性,可采用锚杆将岩体连成~ 整体,或开挖一定深度后,先设置铺杆再浇筑混凝土墩。混凝土墩 断面尺寸宜为50cm×50cm,并应高出岩体表面约20cm,按本条 第1款要求固定基准板。 4根据需要,基准板也可任意向布置。采用任意向布置时, 应按本条第2款要求固定基准板。 5基准板应设保护装置。水泥浆和混凝土应进行养护。 6测点安装情况应进行记录。 7.4.6观测应按下列步骤进行: 1应擦净基准板表面和倾角计底面,应按基准板上要求的方 回将倾角计安装在基准板上后进行测读,记录观测读数。 2每次观测应重复测读3次,3次观测读数的最大差值不应 大于读数仪的充许误差,取3次读数的平均值作为观测读数值。 3应将倾角计旋转180°进行安装GB/标准规范范本,并应按本条第1款、第2 款步骤测读倾角计旋转180后的观测读数值。 4应将倾角计旋转90°,并应按本条第1款至第3款步骤测 读另一方向的观测读数值。 5应取第一次的一组观测读数值作为观测基准值。 6参照基准测点应在同一观测时间内进行测读。 7观测时间间隔应根据工程需要和岩体位移情况确定。 8应记录工程施工或运行情况。 7.4.7 观测成果整理应符合下列要求: 1应根据观测读数值和倾角计给定的关系式,计算两个方向 的角位移。 2根据需要,可计算最大角位移及其方向。 ·78· 号

    3应绘制角位移和时间关系曲线。 根据需要,可绘制观测区 平面矢量图。 7.4.8岩体表面倾斜观测记录应包括工程名称、观测区和观测点 位置和编号、观测方向、地质描述、测角计编号、读数仪编号、观测 时间、观测读数、工程施工或运行情况。 7.5岩体渗压观测

    7.5.十各类石体均可米用若体移压观测。 7.5.2观测布置应符合下列要求: 1应根据工程区的工程地质和水文地质条件、工程采取的防 渗和排水措施选择观测断面和测点位置。 2观测断面应选择在断面渗压分布变化较大部位,断面方向 宜平行渗流方向。 3测点应布置在渗压坡降大的部位、防渗或排水设施上下 游、相对隔水层两侧、不同渗透介质的接触面、可能产生渗透稳定 破坏的部位、工程需要观测的部位。 4应利用已有的孔、井、地下水出露点布置测点。 5应根据不同的观测目的、岩体结构条件、岩体渗流特性及 仪器埋设条件,选用测压管或渗压计进行观测。对于重要部位,宜 采用不同类型仪器进行平行观测。 7.5.3地质描述应包括下列内容: 岩石名称、结构、主要矿物成分。 观测孔钻孔柱状图,并附钻孔透水性指标。 3 观测区工程地质、水文地质图。 7.5.4 应包括下列主要仪器和设备: 钻孔设备。 2 灌浆设备。 3 测压管:由进水管和导管组成。 4水位计或测绳。

    7.5.5测压管安装应符合下列规定

    钻孔方向除有专门要求外,宜选择铅垂向。 2钻孔应进行全孔取心,绘制钻孔柱状图。对需要布置测点 的孔段,应进行压水试验。 3应根据钻孔柱状图、压水试验成果、工程要求确定测点位 置和观测段长度。 4应根据测点位置,计算导管和进水管长度。用于点压力观 测的进水管长度不宜大于0.5m。进水管底部应预留0.5m长的 抗淀管段。 5应在钻孔底部填人约0.3m厚的中砾石层。 6将测压管的进水管和导管依次连接放入孔内,顶部宜高出 地面1.0m。连接处应密封,孔口应保护。必要时,进水管应设置 反滤层。 7应在测压管和孔壁间隙中填入中砾石至进水管顶部,再填 入1.0m厚的中细砂,上部充填水泥砂浆或水泥膨润土浆至孔口。 8当全孔处于完整和较完整岩体中时,可不安装测压管,应 安装管口装置。 9需要进行分层观测渗压时,可采用一孔多管式,应在各进 水管间采用封闭隔离措施。 10当测压管水平向安装时,钻孔宜向下倾斜,倾角约3° 11仪器安装情况应进行记录。 7.5.6渗压计安装应符合下列要求: 1 应按本标准第7.5.5条中第1款至第3款要求进行钻孔 并确定测点位置。测点观测段长不应小于1.0m。 2应向孔内填人中粗砂至渗压计埋设位置,厚度不应小于

    3应填人中砂至观测段顶部,再填入厚1.0m的细砂,上部 充填水泥砂浆或膨润土至孔口。 4在干孔中填砂后,加水使砂层达到饱和。 5分层观测渗压时,可在一个钻孔内埋设多个渗压计,应 对渗压计和观测电缆进行编号。应在各观测段间采取封闭隔离 指施。 6观测点压力时,观测段长度不应大于0.5m。 7进行岩体和混凝土接触面渗压观测时,应在岩体测点部位 表面,选择有透水裂隙通过处挖槽,先铺设中粗砂,放人装有经预 饱和渗压计的细砂包,引出观测电缆,用水泥砂浆封闭。 8需要设置集线箱时,渗压计应通过观测电缆按编号接人集 线箱。应量测观测电缆长度。 9观测电缆、集线箱应设保护装置。 10仪器安装情况应进行记录。 7.5.7观测应按下列步骤进行: 1无压测压管水位可采用测绳或水位计观测,观测读数应准 确至0.01m。 2有压测压管应在管口安装压力表,应读取压力表值,并应 估读至0.1格。如水位变化缓慢,开始阶段可采用本条第1款方 法观测,当水位溢出管口时,再安装压力表。当压力长期低于压力 表量程的1/3,或压力超过压力表量程的2/3时,应更换压力表。 3渗压计每次观测读数不应少于2次,当相邻2次读数不大 于读数仪允许误差时,应取2次读数平均值作为观测读数值。 4测压管和渗压计观测时间间隔应根据工程需要和渗压变 化情况确定。 5应记录工程施工或运行情况。 7.5.8观测成果整理应符合下列要求:

    水电站标准规范范本附录A 岩体应力参数计算

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