GBT50266-2013工程岩体试验方法标准NX.pdf

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GBT50266-2013工程岩体试验方法标准NX.pdf

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NB/T 20369-2016标准下载,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,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:

附录A 岩体应力参数计算

失去的水的质量与岩石固体颗粒质量的比值,以百分数表示。 (1)岩石含水率试验,主要用于测定岩石的天然含水状态或试 件在试验前后的含水状态。 (2)对于含有结晶水易逸出矿物的岩石,在未取得充分论证 前,一般采用烘干温度为55℃~65℃,或在常温下采用真空抽气 干燥方法。 2.1.2在地下水丰富的地区,无法采用干钻法,本次修订允许采 用湿钻法。结构面充填物的含水状态将影响其物理力学性质,本 饮修订增加此方法。 2.1.5本次修订将称量控制修改为烘干时间控制。其他试验均 采用烘干时间为24h,且经过论证,为统一试验方法和便于操作, 含水率试验烘干时间采用24h

2.2.1岩石颗粒密度是岩石在105℃~110℃温度下烘至恒量时 岩石固相颗粒质量与其体积的比值。岩石颗粒密度试验除采用比 重瓶法外,本次修订增加水中称量法,列入本标准第2.4节吸水性 试验中。

2.2.2本条对试件作了以下规定

1颗粒密度试验的试件一般采用块体密度试验后的试件粉 碎成岩粉,其目的是减少岩石不均一性的影响。 2试件粉碎后的最大粒径,不含闭合裂隙。已有实测资料表 .98.

明,当最大粒径为1mm时,对试验成果影响甚微。根据国内有关 规定,同时考虑我国现有技术条件,本标准规定岩石粉碎成岩粉后 需全部通过0.25mm筛孔。 2.2.4本标准只采用容积为100ml的短颈比重瓶,是考虑了岩 石的不均一性和我国现有的实际条件。 2.2.6蒸馏水密度可查物理手册:煤油密度实测

2.3.1岩石块体密度是岩石质量与岩石体积之比。根据岩石含 水状态,岩右密度可分为天然密度、烘干密度和饱和密度。 (1)选择试验方法时,主要考虑试件制备的难度和水对岩石的 影响。 (2)对于不能用量积法和直接在水中称量进行测定的干缩 湿胀类岩石采用密封法。选用石蜡密封试件时,由于石蜡的熔 点较高,在蜡封过程中可能会引起试件含水率的变化,同时试 件也会产生干缩现象,这些都将影响岩石含水率和密度测定的 准确性。高分子树脂胶是在常温下使用的涂料,能确保含水量 和试件体积不变,在取得经验的基础上,可以代替石蜡作为密 封材料。 2.3.2.用量积法测定岩石密度,适用于能制成规则试件的各类岩 石。该方法简便、成果准确、且不受环境的影响,一般采用单轴抗 压强度试验试件,以利于建立各指标间的相互关系。 2.3.3蜡封法一般用不规则试件,试件表面有明显棱角或缺陷 时,对测试成果有一定影响,因此要求试件加工成浑圆状。 2.3.7用量积法测定岩石密度时,对于具有干缩湿胀的岩石,试 件体积量测在烘干前进行,避免试件烘干对计算密度的影响。 2.3.8用蜡封法测定岩石密度时,需掌握好熔蜡温度,温度过高 容易使蜡液浸人试件缝隙中:温度低了会使试件封闭不均,不易形 成完整蜡膜。因此,本试验规定的熔蜡温度略高于蜡的熔点(约 .99

度,其方法与岩石密度试验中水中称量法相同。 2.3.10鉴于岩石属不均质体,并受节理裂隙等结构的影响,因此 同组岩石的每个试件试验成果值存在一定差异。在试验成果中列 出每一试件的试验值。在后面章节条文说明中,凡无计算平均值 的要求,均按此条文说明,不再另行说明。

2.4.1.岩石吸水率是岩右在大气压力和室温条件下吸入水的质 量与岩石固体颗粒质量的比值,以百分数表示;岩石饱和吸水率是 岩石在强制条件下的最大吸水量与岩石固体颗粒质量的比值,以 百分数表示。 水中称量法可以连续测定岩石吸水性、块体密度、颗粒密度 等指标,对简化试验步骤,建立岩石指标相关关系具有明显的优 点。因此,水中称量法和比重瓶法测定岩石颗粒密度的对比试 验研究,从原标准制订前至今,始终在进行。水中称量法测定岩 石颗粒密度的试验方法,在土工和材料试验中,已被制订在相关 的标准中。 由于在岩石中可能存在封闭空隙,水中称量法测得的岩石颗 粒密度值等于或小于比重瓶法。经对比试验,饱和吸水率小于 0.30%时,误差基本在0.00~0.02之间。 水中称量法测定岩石颗粒密度方法简单,精度能满足一般使 用要求,本次修订将水中称量法测定岩石颗粒密度方法正式列人 本标准。对于含较多封闭孔隙的岩石,仍需采用比重瓶法。 2.4.2试件形态对岩石吸水率的试验成果有影响,不规则试件的 吸水率可以是规则试件的两倍多,这和试件与水的接触面积大小 有很大关系。采用单轴抗压强度试验的试件作为吸水性试验的标 准试件,能与抗压强度等指标建立良好的相关关系。因此,只有在 试件制备困难时,才允许采用不规则试件,但需试件为浑圆形,有 100:

一定的尺寸要求(40mm~60mm),才能确保试验成果的精度,

2.5.1石石膨胀性试验是测定岩右在吸水后膨胀的性质,主要是 测定含有遇水易膨胀矿物的各类岩石,其他岩石也可采用本标准。 主要包括下列内容: (1)岩石自由胀率是岩石试件在浸水后产生的径向和轴向 变形分别与试件原直径和高度之比,以百分数表示。 (2)岩石侧向约束膨胀率是岩石试件在有侧限条件下,轴向受 有限载荷时,浸水后产生的轴向变形与试件原高度之比,以百分数 表示。 (3)岩石体积不变条件下的膨胀压力是岩石试件浸水后保持 原形体积不变所需的压力。 2.5.3由于国内进行膨胀性试验采用的仪器大多为土工压缩仪 本次修订将试件尺寸修改为满足土工仪器要求,同时考虑膨胀的 方向性。 2.5.7侧向约束膨胀率试验仪中的金属套环高度需大于试件高 度与二透水板厚度之和。避免由于金属套环高度不够,引起试件 浸水饱和后出现三向变形。 2.5.8岩石膨胀压力试验中,为使试件体积始终不变,需随时调 节所加载荷,并在加压时扣除仪器的系统变形。 2.5.10本条说明同本标准第2.3.10条的说明。

2.6.1岩石耐崩解性试验是测定岩石在经过干燥和浸水两个标 准循环后,岩石残留的质量与其原质量之比,以百分数表示。岩石 耐崩解性试验主要适用于在干、湿交替环境中易崩解的岩石,对于 坚硬完整岩石一般不需进行此项试验

2.7单轴抗压强度试验

2.7单轴抗压强度试验

2.7.1岩石单轴抗压强度试验是测定岩石在无侧限条件下,受轴 向压力作用破坏时,单位面积上所承受的载荷。本试验采用直接 玉坏试件的方法来求得岩石单轴抗压强度,也可在进行岩石单轴 玉缩变形试验的同时,测定岩石单轴抗压强度。为了建立各指标 间的关系,尽可能利用同一试件进行多种项目测试。 2.7.3鉴于圆形试件具有轴对称特性,应力分布均匀,而且试件 可直接取自钻孔岩心,在室内加工程序简单,本标准推荐圆柱体作 为标准试件的形状。在没有条件加工圆柱体试件时,充许采用方 主体试件,试件高度与边长之比为2.0~2.5,并在成果中说明。 2.7.9加载速度对岩石抗压强度测试结果有一定影响。本试验 所规定的每秒0.5MPa~1.0MPa的加载速度,与当前国内外习惯 更用的加载速度一致。在试验中,可根据岩右强度的高低选用上 限或下限。对软弱岩石,加载速度视情况再适当降低。 根据现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021的要求,本 饮修订增加软化系数计算公式。由于岩石的不均一性,导致试验 值存在一定的离散性,试验中软化系数可能出现大于1的现象。 软化系数是统计的结果,要求试验有足够的数量,才能保证软化系 数的可靠性。 2.7.10当试件无法制成本标准要求的高径比时,按下列公式对

2.8.1岩右冻融试验是指岩石经过多次反复冻融后,测定其质量 摄失和单轴抗压强度变化,并以冻融系数表示岩石的抗冻性能。 根据现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021的要求,本次修 订增加本试验。岩石冻融破坏,是由于裂隙中的水结冰后体积膨 胀,从而造成岩石胀裂。当岩石吸水率小于0.05%时,不必做冻 融试验。 岩石冻融试验,本标准采用直接冻融的方法,又分慢冻和快冻 两种方式。慢冻是在空气中冻4h,水中融4h,每一次循环为8h 快冻是将试件放在装有水的铁盒中,铁盒放人冻融试验槽中,往槽 中交替输人冷、热氯化钙溶液,使岩石冻融,每一次循环为2h。因 此,快冻较慢冻具有试验周期短、劳动强度低等优点,但需要较大 的冷库和相应的设备,在目前情况下,不便普及,因此本标准推荐 慢冻方式。 2.8.6本次修订参考了混凝土试验的有关标准,冻融循环次数明 确为25次,也可视工程需要和地区气候条件确定为25的倍数。 2.8.8本条说明同本标准第2.3.10条说明

2.9单轴压缩变形试验

2.9.1岩石单轴压缩变形试验是测定岩石在单轴压缩条件下的 轴向和径向应变值,据此计算岩石弹性模量和泊松比。本次修订 增列于分表法,在计算时先将变形换算成应变。 2.9.5试验时一般采用分点测量,这样有利于检查和判断试件受 力状态的偏心程度,以便及时调整试件位置,使之受力均匀。 2.9.6采用千分表架试验时,标距一般为试件高度的一半,位于 试件中部。可以根据试件高度大小和设备条件作适当调整。千分 表法的测表,按经验选用百分表或千分表。 2.9.7本试验用两种方法计算岩石弹性模量和泊松比,即岩石平

均弹性模量与岩石制线弹性模量及相对应的泊松比。根据需要,

2. 10三轴压缩强度试验

2.10.1岩石三轴压缩强度试验是测定一组岩右试件在不同侧压 条件下的三向压缩强度,据此计算岩石在三轴压缩条件下的强度 参数。本标准采用等侧压条件下的三轴试验,为三向应力状态中 的特殊情况,即=s。在进行三轴试验的同时进行岩石单轴抗 玉强度、抗拉强度试验,有利手试验成果整理。 2.10.5侧向压力值主要依据工程特性、试验内容、岩石性质以及 三轴试验机性能选定。为了便于成果分析,侧压力级差可选择等 差级数或等比级数。 试件采取防油措施,以避免油液渗人试件而影响试验成果。 2.10.6为便于资料整理,本次修订补充了强度参数的计算公式。

2.13点荷载强度试验

2.13点荷载强度试验

2.13点荷载强度试验

2.13.1岩石点荷载强度试验是将试件置于点荷载仪上下一对球 端圆锥之间,施加集中载荷直至破坏,据此求得岩石点荷载强度指 数和岩石点荷载强度各向异性指数。本试验是间接确定岩石强度 的一种试验方法。 2.13.7点荷载试验仪的球端的曲率半径为5mm,圆锥体顶角 为60 2.13.8当试件中存在弱面时,加载方向分别垂直弱面和平行弱 面,以求得各向异性岩石的垂直和平行的点荷载强度。 2.13.9修正指数m,一般可取0.40~0.45。也可在logP, logD关系曲线上求取曲线的斜率n.这时m=2(1一n)

本条说明了该试验的适用范!

(1)承压板法岩体变形试验是通过刚性或柔性承压板施力于 半无限空间岩体表面,量测岩体变形,按弹性理论公式计算岩体变 形参数。 (2)本次修订,根据现行国家标准《岩土工程勘察规范) GB50021的要求,增加了方形刚性承压板。 (3)采用刚性承压板或柔性承压板,按岩体性质和设备拥有情 况选用。 (4)在露天进行试验或无法利用洞室岩壁作为反力座时,反力 装置可采用地锚法或压重法,但需注意试验时的环境温度变化,以 免影响试验成果。 3.1.9由于岩体性质和试验要求不同,无法规定具体的量程和精 度,因此本条只明确了试验必要的仪器和设备,以后各项试验有关 仪器设备条文说明同本条说明。 3.1.10当刚性承压板刚性不足时,采用叠置垫板的方式增加承 压板刚度。 3.1.12对均质完整岩体,板外测点一般按平行和垂直试验洞轴 线布置;对具明显各向异性的岩体,一般可按平行和垂直主要结构 面走向布置。 3.1.14逐级一次循环加压时,每一循环压力需退零,使岩体充分 回弹。当加压方向与地面不相垂直时,考虑安全的原因,允许保持 一小压力,这时岩体回弹是不充分的,所计算的岩体弹性模量值可 能偏大,在记录中予以说明。

柔性承压板中心孔法变形试验中,由于岩体中应力传递至深 部,需要一定时间过程,稳定读数时间作适当延长,各测表同时读 取变形稳定值。注意保护钻孔轴向位移计的引出线,不使异物掉 入孔内。 3.1.15当试点距洞口的距离大于30m时,一般可不考虑外部 气温变化对试验值的影响·但避免由于人为因素(人员、照明、取 暖等)造成洞内温度变化幅度过大。通常要求试验期间温度变 化范围为士1℃。当试点距离洞口较近时,需采取设置隔温门等 措施。 3.1.17本条规定了试验成果整理的内容,成果整理时注意以下 事项: (1)当测表因量程不足而需调表时,需读取调表前后的稳定读 数值,并在计算中减去稳定读数值之差。如在试验中,因掉块等原 因引起碰动,也可按此方法进行 (2)刚性承压板法试验,用4个测表的平均值作为岩体变形 计算值。当其中一个测表因故障或其他原因被判断为失效时 需采用另一对称的两个测表的平均值作为岩体变形计算值,并 予以说明。 (3)本次修订,根据现行国家标准《岩土工程勘察规范) GB50021的要求,增加基准基床系数计算公式

3.2钻孔径向加压法试验

3.2.1钻孔径向加压法试验是在岩体钻孔中的一有限长度内对 孔壁施加压力,同时量测孔壁的径向变形,按弹性理论解求得岩体 变形参数 原标准名称为钻孔变形试验,为区别钻孔孔底加压法试验,本 饮修订改称为钻孔径向加压法试验。 3.2.4钻孔膨胀计为柔性加压,直接或间接量测孔壁岩体变形; 钻孔弹模计为刚性加压,直接量测孔壁岩体变形。本次修订增加 .107,

YCanPDF PDF Creator SDK Test 钻孔弹模计。 3.2.7试验最大压力系根据岩体强度、岩体应力状态、工程设 计应力和设备条件确定。孔径效应间题通过增大试验压力的方 法解决

4.1.4本条规定了对混凝土试件制备的要求

(1)砂浆垫层一般采用将试件混凝土中粗骨料剔除后先进行

铺设,也可以采用试件混凝土配合比中水、水泥、砂的配合比单独 伴制后铺设。 (2)剪切载荷平行于剪切面施加为平推法,剪切载荷与剪切面 成一定角度施加为斜推法。由于平推法和斜推法两种试验方法的 最终成果无明显差别,本标准仍将两种方法并列,一般可根据设备 条件和经验进行选择。斜推法的推力夹角一般为12~25°,本标 佳推存12~20。 (3)混凝土或砂浆的养护包括两部分。在对混凝土试件和测 定混凝土强度等级的试件养护时,在同一环境条件下进行,试验在 武件混微士达到设计强度等级后进行。安装过程中浇筑的混士 或砂浆,达到一定强度后即可进行试验。在寒冷地区养护时,注意 环境温度对混凝土的影响。 .1.11试件在剪切过程中,会出现上抬现象,一般称为“扩容”现 象,在安装法向载荷液压千斤顶时,启动部分行程以适应试件上抬 引起液压千斤顶活塞的压缩变形。 .1.13根据试验观测,绘制剪应力与位移关系曲线时,在试件对 部位各布置2只测表所取得的数据,能满足确定峰值强度的要 求,还可以观测到岩体的不均一性和载荷的偏心程度。 4.1.16本条规定了法向载荷的施加方法,并作如下说明: (1)一组试件中,施加在剪切面上的最大法向应力,一般可定 为1.2倍的预定法向应力。预定法向应力通常指工程设计应力或 工程设计压力,在确定试验时所施加的最大法向应力时,还要考虑 若体的强度、岩体的应力状态以及设备的出力和精度。 (2)采用斜推法进行试验时,预先计算施加斜向剪切载荷在试 牛剪切时产生的法向分载荷,并相应减除施加在试件上的法向载 简,以保持法向应力在试验过程中始终为一常数。 (3)法向载荷施加分级为1级~3级,没有考虑载荷大小和岩 生因素,在实际操作中,可参考法向位移的大小进行调整。 4.1.17本条规定了剪切载荷的施加方法,并作如下说明: .110·

(1)由于残余抗剪强度”在岩石力学领域中,至今概念尚不明 确,试验要求“试件剪断后,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”,这对取得准确的抗剪(摩擦)值有利。 (2)本标准规定直剪试验应进行抗剪断试验,建议进行抗剪 (摩擦)试验,并提出相应的抗剪断峰值和抗剪(摩擦)强度参数。 对于单点法试验仍继续积累资料,以利今后修改标准时使用。 4.1.20本条规定了试验成果整理的要求,并进行下述说明: (1)作用于剪切面上的总剪切载荷是施加的剪切载荷与滚轴 排摩阻力之差。斜推法计算法向应力时,总斜向剪切载荷中不包 括滚轴排的摩阻力。 (2)鉴于在剪应力与剪切位移关系曲线上确定比例极限和压 服极限的方法,至今尚未统一,有一定的随意性,本标准要求提供 抗剪断峰值强度参数。 (3)抗剪值一般采用抗剪稳定值。出现峰值说明剪切面未被 全部剪断,或出现新的剪断面

4.2岩体结构面直剪试验

4.2.3本标准推荐方形(或矩形)试件。对于高倾角结构面,首先 考虑加工方形试件,在加工方形试件确有困难而需采用楔形试件 时,注意在试验过程中保持法向应力为常数。对于倾斜的结构面 试件,在试件加工过程中或安装法向加载系统时,易发生位移,可 以采用预留岩柱或支撑的方法固定试件,在施加法向载荷后予以 去除。 4.2.12对于具有一定厚度黏性土充填的结构面,为能在试验中 施加较大的法向应力而不致挤出夹泥,可以适当加大剪切面面积。 对于膨胀性较大的夹泥,可以采用预锚法

4.3.1对于完整坚硬的岩体,一般采用室内三轴试验

4.3.3剪切缝的宽度为推力方向试件边长的5%,能够满足一般 岩体的要求,也可根据岩体的不均一性,作适当调整。 4.3.10试验过程中及时记录试件中的声响和试件周围裂缝开展 情况,以供成果整理时参考。 4.3.12岩体的强度参数一般离散性较大。在试验中,可以根据 设备和岩性条件,适当加大剪切面上的最大法向应力,或增加试件 的数量,以取得可靠的强度参数值

5.1岩块声波速度测试

5.1岩块声波速度测试

5.1.1岩块声波速度测试是测定声波的纵、横波在试件中传 播的时间,据此计算声波在岩块中的传播速度及岩块的动弹性 参数。 5.1.2本测试试件采用单轴抗压强度试验的试件,这是为了便于 建立各指标间的相互关系。如只进行岩块声波速度测试,也可采 用其他型式试件。 5.1.6对换能器施加一定的压力,挤出多余的耦合剂或压紧 耦合剂,是为了使换能器和岩体接触良好,减少对测试成果的 影响。 5.1.9本条说明同本标准第2.3.10条的说明。

5.2岩体声波速度测试

5.2.1岩体声波速度测试是利用电脉冲、电火花、锤击等方式激 发声波,测试声波在岩体中的传播时间,据此计算声波在岩体中的 传播速度及岩体的动弹性参数

5.2.8在测试过程中,横波可接下列方法判定

(1)在岩体介质中,横波与纵波传播时间之比约为1.7。 (2)接收到的纵波频率大于横波频率。 (3)横波的振幅比纵波的振幅大。 (4)采用锤击法时,改变锤击的方向或采用换能器时,改变 发射电压的极性,此时接收到的纵波相位不变,横波的相位改 变180° (5)反复调整仪器放大器的增益和衰减挡,在荧光屏上可见到 113

较为清晰的横波,然后加大增益,可较准确测出横波初至时间。 (6)利用专用横波换能器测定横波 5.2.9由于岩体完整性指数已被广泛应用于工程中,本次修订列 入计算公式

6.1浅孔引壁应变法测试

6.1.1孔壁应变法测试采用孔壁应变计,即在钻孔孔壁粘贴电阻 应变片,量测套钻解除后钻孔孔壁的岩石应变,按弹性理论建立的 应变与应力之间的关系式,求出岩体内该点的空间应力参数。为 防止应变计引出电缆在钻杆内被绞断,要求测试深度不大于30m。 6.1.2如需测试原岩应力时,测点深度需超过应力扰动影响区。 在地下洞室中进行测试时,测点深度一般超过洞室直径(或相应尺 寸的2倍。 6.1.3由于工程区域构造应力场、岩体特性及边界条件等对应力 测试成果有直接影响,因此需收集上述有关资料。 6.1.4本次修订增加了空心包体式孔壁应变计,此类应变计已在 工程中被广泛应用,由于岩石应变通过黏结剂和包体传递至电阻 应变片,因此在对实测资料进行计算时,需引人电阻应变片并非直 接粘贴在钻孔岩壁上的修正系数。修正系数一般由空心包体厂商 提供。 要求各类钻头规格与应变计配套是为了减少中心测试孔安装 应变计的误差,以及套钻解除后的岩心满足弹性理论中厚壁圆筒 的条件。 6.1.5由于黏结技术的进步,对于有水钻孔可以采用适用于水下 黏结的黏结剂。当采用一般黏结剂时,适用在无水孔内进行测试, 同时对孔壁进行干燥处理后再涂黏结剂。 6.1.8最小套钻解除深度需超过孔底应力集中影响区,这一深度 大致相当于测孔内粘贴应变计应变丛部位至解除孔孔底的距离达 到解除岩心外径的1/2。为保证成果的可靠性,本次修订将解除 115:

深度定为2.0倍。 为保证测试成果的可靠性,一个测段需布置若干个测点进行 测试,并保证有2个测点为有效测点,各测点尽量靠拢。 关于套钻解除过程中分级读数方法,原标准制订时有分级停 钻测读和连续钻进分级测读两种方法,根据当时设备条件和测试 技术水平,选择分级停钻测读。本次修订改为勾压匀速连续钻进 分级测读,主要考:钻孔技术进步;电阻应变仪已具备自动量测 和记录功能;分级读数目的是为了绘制解除曲线,两种方法均能满 足;连续钻进可避免再次钻进发生冲击载荷。 6.1.9解除后的岩心如不能在24h内进行围压加载试验,立即对 其包封,防止干燥。在进行围压试验时,不允许移动测试元件位 置,以保证测试成果的准确性。 6.1.10岩石弹性模量和泊松比也可以参考室内岩块试验成果,

6.2浅孔孔径变形法测试

6.2.1.孔径变形法测试采用孔径变形计,即在钻孔内理设孔径变 形计,量测套钻解除后钻孔孔径的变形,经换算成孔径应变后,按 弹性理论建立的应变和应力之间的关系式,求出岩体内该点的平 面应力参数。要求测试深度不大于30m。 6.2.2测求岩体内某点的空间应力状态,本标准推荐前交会法, 成果符合实际情况。当受条件限制时,也可采用后交会法,但需说 明。 6.2.6将变形计送人中心测试孔后,应变钢环的预压缩量控制在 0.2mm0.6mm范围内,否则需取出变形计,更换适当长度的触 头重新安装。根据以往工程实测经验,在该预压范围内,一般可以 满足套钻解除全过程中孔径的变化。 2送品同10送明

6.2.7本条说明同第6.1.8条说明。

为与其他测试统一,以及应力测试的习惯和计算方便,本次修订仍 用应变符号e表示。

6.3浅孔孔底应变法测试

6.3.1孔底应变计测试采用孔底应变计,即在钻孔孔底平面粘贴 电阻应变片,量测套钻解除后钻孔孔底的岩石平面应变,按弹性理 论建立的应变与应力之间的关系式,求出岩体内该点的平面应力 参数。要求测试深度不大于30m。 6.3.2测求岩体内某点的空间应力状态,本标准推荐前交会 法,成果符合实际情况。当受条件限制时,也可采用后交会法 但需说明。 6.3.5清洁剂一般采用丙酮,清洗后采用风吹干或用红外线光源 进行烘烤。 6.3.6根据有关研究,在钻孔孔底平面中央2/3直径范围内,应 力分布较为均勾,因此要求将孔底应变计内电阻片的位置准确粘 贴在该范围以内。 6.3.7解除深度在超过解除岩心直径的0.5以后,基本上开始不 受孔底应力集中的影响,本标准确定为岩心直径的0.8。此外,可 以考虑岩心围压率定器要求的岩心长度,予以适当加长。 6.3.9本条说明同第6.1.10条说明

6.4水压致裂法测试

6.4.1水压致裂法测试是采用两个长约1m串接起来可膨胀的 橡胶封隔器阻塞钻孔,形成一封闭的加压段(长约1m),对加压段 加压直致孔壁岩体产生张拉破裂,根据破裂压力等压力参数按弹 性理论公式计算岩体应力参数。 本测试假定岩体为均匀和各向同性的线弹性体,岩体为非渗 透性的,并假设岩体中有一个主应力分量与钻孔轴线平行。 采用水压致裂法测试岩体应力这一方法,已被广泛应用于深

部岩体应力测试,1987年被国际岩石力学学会实验室和现场试验 标准化委员会列为推荐方法,本次修订将此方法列人本标准。 6.4.2本测试利用高压水直接作用于钻孔孔壁,要求岩石渗透性 等级为微透水或极微透水,本标准要求岩体透水率不宜大于1Lu。 6.4.4高压大流量水泵按岩体应力量级和岩性进行选择,一般采 用最大压力为40MPa,流量不小于8L/min的水泵。当流量不够 时,可以采用两台并联。 6.4.8水压致裂法测试一般在铅垂向钻孔内进行,求得随孔深岩 体应力参数的变化规律,作为建筑物布置的依据。需要进行空间 应力状态测试时,可以参考有关的技术文献进行。

7.1.1围岩收敛观测是采用收计量测地下洞室围岩表面两点 之间在连线(基线)方向上的相对位移,即收敛值。本观测也可用 于岩体表面两点间距变化的观测

7.1.2本条规定了观测断面和观测点布置的基本原则

(1)当地质条件、地下洞室尺寸和形状、施工方法已确定时, 围岩位移主要受空间和时间两种因素影响。围岩位移存在“空 间效应”和“时间效应”,这两种效应是围岩稳定状态的重要标 志,可用来判断围岩稳定性、推算位移速度和最终位移值,确定 支护合理时机。 (2)根据工程经验,在一般情况下,当开挖掌子面距观测断面 1.5倍~2.0倍洞径后,“空间效应”基本消除。观测断面距掌子面 1.0倍洞径时,位移释放量约为总量的10%~20%,距离掌子面越 远,释放量越大,因此要求测点埋设尽量接近掌子面。 (3)原标准要求断面距掌子面不宜超过0.5m,在实施过程中 不易控制,本次修订改为不大于1.0m。 7.1.4本观测推荐卷尺式收敛计,采用其他形式收敛计,可以参 照本标准进行。 7.1.7本条规定了观测步骤和观测过程中注意的问题: (1)收敛计根据不同的尺长采用不同的恒定张力,是为了减少 尺的曲率和保持曲率的相对一致,以减小观测误差。恒定张力的 大小视基线长度参照收敛计的使用要求确定。 (2)观测时间间隔当观测断面距掌子面在2倍洞径范围内时, 每次开挖前后需观测1次。在2倍洞径范围外时,观测时间间隔 ?119,

一般按收敛位移变化情况面定。 7.1.8原标准只列出温度修正值的计算公式。本次修订后的公 式,适用于任何型式收敛计的计算。 采用收敛计观测的围岩位移是两测点位移之和,可以通过近 以分配计算求得各测点的位移,选择计算方法的假设需接近洞室 条件。

7.2钻孔轴向岩体位移观测

7.2钻孔轴向岩体位移观测

7.2.1钻孔轴向岩体位移观测是通过位移计量测不同深度孔壁 若体沿钻孔轴线方向的位移。本标准推荐并联式或串联式采用金 属杆传递位移的多点位移计。当采用其他形式位移计时,可参照 本标准。 观测深度过大,将影响位移传递精度。本标准要求测试深度 不宜大于60m。 7.2.4位移观测一般采用位移传感器和读数仪进行,当位移量较 大且观测方便时,也可采用百分表直接读数。 锚头种类较多,适用于各类岩体和施工条件基础土方整体开挖及支护施工工艺,一般按使用经验 选择。

7.3钻孔横向岩体位移观测

7.3.1钻孔横向岩体位移观测是采用伺服加速度式滑动测斜仪 量测孔壁岩体不同深度与钻孔轴线垂直的位移。本观测按单向伺 服加速度计式滑动侧斜仪编写,采用双向、三向或其他型式仪器 时,可参照本标准进行。 7.3.2超过滑移带一定深度是为保证有可靠的基准点,一般根据 岩性的滑移带性质确定。当地表配合其他观测方法可以确定位移 量和位移方向时,基准点也可设置在地表。 7.3.6对于软岩或破碎岩体,也可采用砂充填间隙。在预计的位 移突变段,一般采用填砂方法,以防止侧斜管发生剪断。 120

7.4岩体表面倾斜观测

7.4岩体表面倾斜观测

7.4.1岩体表面倾斜观测是采用倾角计量测岩体表面倾斜角位 移,本标准推荐便携式倾角计。由于倾角观测已被应用于工程中, 且方法简便可行,本次修订增列此方法 7.4.5测点安装需保证测点与岩体之间不产生相对位移,并能准 确反映被测岩体的位移情况。选择测点时通风机安装施工工艺标准,首先考虑基准板直接 置于岩体表面,当条件不许可时,采用本条第2款的方法

7.5.1岩体渗压观测是通过埋设的测压管或渗压计量测岩体内 地下水的渗透压力值。岩体渗压观测是较成熟的观测方法,本次 修订增列本方法。 7.5.2本条根据岩土工程的特点确定布置原则,目的是观测建筑 物的防渗或排水效果、堤坝坝基和软弱夹带下扬压力观测、边坡滑 动面地下水压力观测、混凝土构筑物的静水压力观测。 7.5.4测压管坚固耐用、观测方便、经济,但观测值具有一定的滞 后性,适用在地下水较丰富部位使用。渗压计对地下水压力反应 较为敏感,对工程中需要及时反映地下水压力变化部位、岩体渗透 性很小的部位,以及不宜埋设测压管的部位采用渗压计。 压力表和渗压计的量程按预估的地下水最大压力选用,渗压 计需有足够的高裕度

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