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SL/T 264-2020 水利水电工程岩石试验规程.pdf7.2.10若充填物被挤出,就改变了软弱结构面的性
7.2.10若充填物被挤出,就改变了软弱结构面的性状。因此, 在确定最大法向载荷时,对软弱结构面应以不破坏充填物结构 (不被挤出)为限。
对硬性结构面和软弱结构面,在施加法向荷载时的位移稳定 标准和剪切载荷的时间控制均应区别对待。在快剪条件下GTCC-046-2019 机车车辆牵引变流器-铁路专用产品质量监督抽查检验实施细则,硬性 结构面抗剪强度基本上不受稳定时间长短的影响;软弱结构面受 力后变形大,变形完成较慢,法向和剪切载荷均应缓慢施加
7.3.1在外力作用下,岩体中的实际破坏面决定于应力分布状 态,破坏面可能在结构面上,也可能通过结构面之间的岩体本身 发生,即“岩桥”问题。在进行工程岩体稳定性核算时,不仅需 要结构面抗剪强度参数,也需要岩体本身抗剪强度参数。岩体抗 岩体直剪试验方法和混凝土与岩体接触面直剪试验方法基本 相同,条文说明同7节。
7.4岩体三轴压缩试验
7.4.1建筑物地基和地下洞室围岩一般处于三向应力状态,三 向应力状态下的试验成果更符合工程岩体实际。现场岩体三轴强 度试验可采用在等侧压(2=3)或不等侧压(o2≠63)应力状 态下测定岩体强度
向应力状态下的试验成果更符合工程岩体实际。现场岩体三轴强 度试验可采用在等侧压(2=03)或不等侧压(2≠63)应力状 态下测定岩体强度。 7.4.2作为地质体的岩体,试验结果应反映裂隙的存在,本条 规定试体最小周边尺寸,是为了使试体包含一定数量的裂隙。若 在原位进行试验,制备试体可在开挖支洞时预留岩柱或采用抬高 平洞底板,在底板上挖槽凿制试体。如加载设备容量足够大,可 适当加大试体尺寸。若利用平洞内专门浇筑的试验平台进行试 验,则试体不宜过大,一般试体横向尺寸为30cm×30cm~35cm
规定试体最小周边尺寸,是为了使试体包含一定数量的裂隙。若 在原位进行试验,制备试体可在开挖支洞时预留岩柱或采用抬高 平洞底板,在底板上挖槽凿制试体。如加载设备容量足够大,可 适当加大试体尺寸。若利用平洞内专门浇筑的试验平台进行试 验,则试体不宜过大,一般试体横向尺寸为30cm×30cm~35cm
试体高宽比的要求,实质上是消除端部力学效应使试体应 分布均匀。本条要求试体高度不小于2倍横向边长,可基本消 试体底部约束影响
7.4.5先安装侧向加载设备并施加接触压力,随后安装轴向加
不产生致使试体发生偏转的力矩。侧向千斤顶安装时,其活塞 出量应不小于2cm,以保证试体受轴向载荷时便于横向膨 变形。
7.4.7在试验过程中,试体轴向发生较大的乐缩变形,活
斤顶在工作时能很好地适应这种变形和破坏。根据预计试验破坏 极限选用容量相适应的千斤顶,以满足试验精度。试体较大、强 度较高时,可采用多个容量相等的天斤顶并联同步施加轴向载 荷。多个千斤顶应对称排列,合力通过试体中心,不得产生偏心 受压。 7.4.9等侧压三轴压缩试验时,同组中各个试件应采用不 同的侧向压力。开始采用静水压力加载方法,对侧向和轴向载 荷缓慢、同步地加至预定的侧向载荷值(即。=62=63),然后 保持侧向压力不变,继续施加轴向载荷,直至试体破坏。对某
斤顶在工作时能很好地适应这种变形和破坏。根据预计试验破 极限选用容量相适应的千斤顶,以满足试验精度。试体较大、 度较高时,可采用多个容量相等的天斤顶并联同步施加轴向 荷。多个千斤顶应对称排列,合力通过试体中心,不得产生偏 受压。
7.4.9等侧压三轴压缩试验时,同组中各个试件应
同的侧向压力。开始采用静水压力加载方法, 对侧向和轴向载 荷缓慢、同步地加至预定的侧向载荷值(即。=62=63),然后 保持侧向压力不变,继续施加轴向载荷,直至试体破坏。对某 一个试体而言,试体破坏时的轴向载荷即为该侧向压力下的抗 压强度。 实际工程岩体多处于三向不等压状态。如边坡和地下洞室开 挖时,平行坡面走向或平行洞轴线方向的应力往往变化不明显, 平行坡面倾向或沿洞室环向的应力往往明显增加,垂直坡面方向 或沿洞径向的应力往往明显减小。不等侧压三轴试验时,同一组 中各个试体可采用同样的中间主应力,给定不同小主应力值,通 过施加轴向应力获得岩体三轴破坏时的大主应力
4.11岩体三轴抗剪强度参数的确定,本条4款、5款给出了 种成果整理方法,便于比较分析,一般情况下建议采用公式计 方法。
服极限点和极限载荷点。与极限载荷点对应的压力为极限承载 力,是本试验所要测定的最重要的岩体强度参数,表征被测岩体 所能承受的最大承载能力。屈服极限点在压力与变形关系曲线上 往往不易判断,这时就需要借助其他试验资料。根据板外测表 加载开始板外岩面下沉,随着载荷增加,板外岩面由下沉转为上 抬,此转折点对应于关系曲线上的屈服极限点。由于板外各测表 所测变形的转折点发生时间常不一致,此时通常根据较晚发生的 转折点来判断。破坏极限点可根据承压板周围岩面出现第一条径 向裂缝来判断
明岩体已破坏。此时,单位面积的载荷值即为岩体极限承载力。 根据经验,岩体的极限承载力一般要比工程设计压力要高出很 多。从工程安全角度以及试验技术的发展,试验过程中,因设备 出力不够,但岩体仍未能达到破坏,试验载荷规定为工程设计压 力的3倍,这与一般岩体工程基础承载力要求的安全系数取值 相当。
8.1岩块单轴压缩蠕变试验
8.1.1岩块单轴压缩蠕变试验测定岩块在恒定荷载作用下变形 随时间变化的规律。岩块变一般包括三个阶段:衰减变阶 段、稳定蠕变阶段以及加速蠕变阶段。当岩石所受应力小于某 临界应力值时,蠕变趋于稳定,岩块不会发生破坏。当岩石所受 应力大于这一临界应力值时,岩块经历蠕变最后发展至蠕变破 坏。这一临界应力值称为长期强度值。
8.1.1岩块单轴压缩螺变试验测定岩块在恒定荷载作
坏。这一临界应力值称为长期强度值。 8.1.2岩块单轴压缩蠕变试验通常采用标准岩心试件进行,便 于与岩块单轴抗压强度试验结果的比较。对于软岩或极软岩,其 蠕变特性往往是影响工程岩体稳定性的重要因素,但取其岩心样 困难,可以利用能制备成规则的非标准试件进行试验
8.1.2岩块单轴压缩蠕变试验通常采用标准岩心试件进行
手与岩块单轴抗压强度试验结果的比较。对于软岩或极软岩,其 变特性往往是影响工程岩体稳定性的重要因素,但取其岩心样 用难,可以利用能制备成规则的非标准试件进行试验
8.1.6岩块单轴压缩蠕变试验加载方
增量加载两种。单级加载方式是指对同一组多个岩样分别施加不 同的轴向应力,单个岩样只施加单级应力。分级增量加载是指对 同一组单个岩样逐级施加不同的应力,同一组的不同岩样应力加 载路径相同(见图11·
图11单轴压缩蠕变试验中的单级加载和分级加载方式
本标准规定蠕变稳定标准24h内应变变化不大于10ue;较硬岩 及坚硬岩蠕变变形相对较小,变形测量要求精度更高,规定24h 内应变变化不大于5ue。
某一级应力下的瞬时变形和蠕变变形应考虑前一级应力的影响, 可按线性叠加原理进行数据处理,即在过去某时刻t总荷载到任 一时刻t引起的变形等于此前各级荷载到时刻t引起变形的 总和。
..1 压板变形试验方法可用于开展岩体承压板法端变试验。与本标准 6.1节承压板法载荷实施方式相对应,分别有刚性承压板蠕变试 验法和柔性承压板蠕变试验
青况,选用合适的稳压技术。一般情况,在数个兆帕压力以内, 采用气一液稳压技术;对于10MPa压力以上的蠕变试验问题 选用电动滚轴丝杠稳压技术
可采用气一液稳压技术;对于10MPa压力以上的螨变试验问题, 可选用电动滚轴丝杠稳压技术。 8.3.8蠕变试验加载方式可分为单级加载试验和分级增量加载 试验两种(见图12)。单级加载试验是对试点在某级压力P1下 进行蠕变试验,试验完成后,直接卸载[见图12(a)]。分级增 量加载试验是将试点压力分若干级,对每级荷载下进行蠕变试验 后,直接加下一级荷载进行蠕变试验「见图12(b)
8.4.1结构面在恒定剪切载荷作用下,剪切位移随时间不断增 加,这一现象称为剪切变。结构面直剪蠕变试验是在恒定的法 向载荷和剪切载荷长时间作用下测定结构面的长期抗剪强度的 种结构面直剪试验。 该试验宜采用平推法,从而能在施加剪切和法向荷载时,相 互不干扰,剪切面上受力简单明确,试验过程中补压时易操作 8.4.2试验要求在恒定温度、恒定湿度条件下进行。为满足这 试验条件,本标准要求开挖专门的试验支洞和设置隔温装置
8.4.9结构面直剪蠕变试验就是寻求在某一恒定法向
载荷分级施加,荷载高时适当减小级差。当剪切位移明显增大 时,应减小原来预计的级差,并加密测读时间。变形测读间隔宜 根据加载完成后的蠕变变形速率确定,当蠕变变形速率较快时, 应减小读数时间间隔加密读数,当变形速率变缓时,可延长读数 时间间隔。
8.4.11本试验成果整理需要确定结构面剪切长期强度
准确确定结构面的长期强度往往是困难的,根据多年的试验经 验推荐采用等时簇曲线确定长期强度的方法。原规程中建议在 某级剪切载荷下,当剪切位移u与时间t关系曲线发生由等速 蠕变转变为加速蠕变,出现转折点时,该级剪切载荷对应的应 力值即为,该方法物理意义不明确,本次修订不再推荐此 方法。
8.5岩体三轴压缩蠕变试验
8.5.1岩体三轴压缩蠕变试验是在现场岩体三轴压缩试验装置 条件下,通过增加侧向和轴向压力稳压装置,在现场实现围压和 轴压恒定条件下的岩体蠕变力学试验。基于三轴条件下的岩体蠕 变试验,可测得岩体实轴应力条件下的长期三轴压缩变强度和 长期岩体抗剪强度参数。 本标准推荐岩体三轴蠕变试验是在等侧向压力条件下进行 实际上,岩体三轴试验装置的三个方向压力是独立施加和控制 执行。
两对侧向压力和轴向压力分别稳压,通常利用电动滚轴丝杠控制 技术实现。
通常采用自动控制和采集的方式。变形测读可自动连续进行, 对变形测度时间间隔规定试验初期阶段和减速蠕变阶段分别按 不同的测读频次进行是蠕变试验的其本要求,出可相据需两
调整。 考虑现场三轴压缩蠕变试验的试件通常含一定数量裂隙,每 级荷载条件试验读数稳定标准不区分软岩、较硬岩及坚硬岩两种 稳定标准,而采用每级载荷下的变形稳定控制标准按24h变形不 大于0.002mm和每级载荷蠕变时间不少于7d的两个控制标准, 根据现场试验经验是可行的
9.1.1孔壁应变法又称钻孔三向应变计法,是利用电阻应变片 作为传感元件,测量套钻解除后钻孔孔壁应变,根据弹性理论求 解岩体内的三维应力状态。该方法的主要优点是在一个钻孔内通 过一次成功的测试,即可确定岩体的三维应力状态。 孔壁应变法测试按测试孔深度包括浅孔孔壁应变法及深孔水 下孔壁应变法等测试方法,按其应变计结构和适用环境分为直贴 式孔壁应变法和空心包体式孔壁应变法两类。均需钻孔解除测量 应力解除前后的应变,通过相关理论计算获取应力,不同的是直 贴式孔壁应变片法是在钻孔应力测试过程中, 直接将应变片粘贴 在钻孔孔壁上,空心包体式孔壁应变法是将应变元件按预定结构 先浇注在环氧树脂类空心包体中,再通过环氧树脂胶液将其胶结 在钻孔孔壁上。 9.1.2在地下洞室进行岩体初始应力状态测试时,测点深度应 超过应力扰动影响区、规定测点深度应大于洞室断面最大尺寸的 2倍。 为保证测试成果的可靠性,需在同一钻孔中同一测段附近连 续进行数次测试,并保证至少2个有效测点。
9.1.3测点区高地应力现象是指岩体中因地应力集中产
9.2.1孔径变形法测试包括四分向钢环式钻孔变形计和压磁应 力计测试两种方法。它是在钻孔预定孔深处安放四分向钢环式钻 孔变形计或压磁应力计,然后套钻解除,测量解除前后的变形或 应变差值,按弹性理论建立的孔径变化占应力之间的关系式,计
如果岩体弹性模量低,在设计时可以适当降低灵敏度。 孔径变形计的应变钢环设计。用电阻片法测量钻孔直径变 化,必须通过传感器将位移量变化值转换为电量变化值。常用的 应变钢环有圆形环、C形环以及非环式的悬臂梁三种。 压磁应力计。压磁应力计由3个互成60°的元件组成。元件 是根据压磁原理设计的,其感应部位是一个铁镍合金心轴的自感 线圈。如果沿着心轴施加的压力发生变化,则心轴的磁导率和自 感线圈的电感量(或阻抗、电压降)也随之改变。测量元件产生
的信号,反映了元件承受压力的大小。 9.2.11绘制解除深度h与应力计各元件读数差u的解除全过程 关系曲线(见图13),曲线一般可划分为I、Ⅱ、Ⅲ、IV四个 区。在计算应变时,应采用稳定应变值为u。如果Ⅲ、IV阶段不 明显,u可根据具体情况分析确定。
作为传感元件,粘贴于钻孔孔底表面,测量套钻解除前后钻孔孔 底岩面应变变化,根据经验公式,求出孔底周围的岩体应力状 态,适用于各向同性岩体的应力测试。主要优点为所需的完整岩 心长度较短,在较软弱或完整性较差的岩体内较易成功。在满足 工程测试深度要求的同时,考虑安装、定向、解除的难度,孔深 不宜超过30m。
态下进行。为排除钻孔孔内积水,钻孔宜向上倾斜3°~5°
9.4.1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,形成一密闭的压裂段(长约1m),对压 裂段加压直至孔壁岩石产生张拉破裂,获取岩体破裂压力等压力 参数及破裂缝方向,按弹性理论公式计算钻孔横断面的主应力及 其方向。本方法测量地应力对岩体做了下列假定:岩石是均匀和 各向同性的线弹性体;当岩石为多孔介质时,注人的流体依据达 西(Darcy)定律在岩石孔隙中流动;岩体应力场三个主应力中 有一个主应力方向与钻孔轴线平行。
9.4.2由于水压致裂法需对测试孔压裂段加压直至破裂,故要 求测试段串联起来的封隔器加上压裂段共约3m长的岩体透水性 小,根据计算公式的假定及目前工程实例统计,岩体渗透系数应 小于1吕容[1Lu=1L/(minm·MPa)]。 水利水电工程地下洞室勘察设计中,已广泛采用三孔交汇水 压致裂法确定测区的空间应力参数,本次修订增加了此方法。 9.4.3钻孔柱状图应包括岩性、裂隙密度、岩心获取率、RQD 及岩体渗透系数值。 9.4.6水压致裂法可利用原有符合封隔器尺寸的钻孔(宜为金 刚石钻孔)。在利用原有成孔时间较长的勘探钻孔时,应利用钻 机进行扫孔清洗。
9.4.2由于水压致裂法需对测试孔压裂段加压直至破裂
9.4.7本条规定了对测试的要求
座封压力的确定。原则上座封压力应大于橡胶封隔器的扩张 压力,小于测试岩体破裂缝的重张压力,宜在现场通过试验或用 同类岩体测试的经验确定。 由于水压致裂过程较短(2~4min)压裂曲线(压力与时间 关系)变化很快,试验时应采用自动记录显示仪或流量及压力传 感器采集仪,连续记录和绘制压裂曲线,以便实时控制,判断压
与时间关系曲线上的最高点即为重张压力力,),以便取得合理百 压裂参数以及正确地判断岩石破裂和破裂延伸的过程,
9.5.1岩体表面应力测试是通过测量岩体表面应变或位移来计 算应力,用于测量岩体表面或地下洞室围岩表面受扰动后重新分 布的岩体应力状态。本测试方法包括表面应力解除法和表面应力 恢复法两种。采用应力恢复法需已知测点部位岩体某一主应力的 方向,然后根据主应力方向来确定液压枕和应变计或位移计埋设 方向。
9.5.8掏槽宜采用大口径旋转钻头进行套心解除,如用风
10.1.1岩块声波测试是采用具有波形显示、且能采集储存声波 参数和波形数据功能的岩石声波参数测试仪,测定超声波(纵 横波)在岩石试件中的传播时间,据此计算声波在岩块中传播的 速度。 准确识别纵、横波的初至时间,是岩石声波测试的关键,纵 波幅值较小而且是最先到达的波,初至时间容易读准,横波在 后,要准确识别其初至位置,除采用专用横波换能器外,测试人 员必须是经过专门训练、具有丰富经验的专业人员。 10.1.6换能器频率选取要求声波波长应小于试件直径的1/2, 使试件边界对声波传播所产生的影响控制在可以忽略的范围内。 10.1.7采用直达波法布置换能器时应将换能器的中心布置在试 件的轴线上,并且将换能器与试件压紧,挤出多余的耦合剂,以 减少耦合层厚度对测试成果的影响。折射波法测试横波速度时, 如果使用切变振动模式换能器,必须保持收、发换能器的振向一 致,折射波法的两换能器应布置在试件的同一侧面。 10.1.8受岩石层理和裂隙的影响,岩块具有各向异性的特征, 在整理同组试件的测试资料时,要求给出每一试件的测值
10.2.1岩体声波测试是在岩体中布置收、发换能器,利用电脉 冲、电火花、锤击等方式在岩体中激发产生声波,测试声波在岩 体中的传播时间,根据收、发换能器间的距离和传播时间计算声 波在岩体中的传播速度。这一速度为收、发换能器间岩体的平均 出坪萨
10.2.2收、发换能器间的距离较大或岩体较破碎时,表面测试 宜采用锤击作震源,孔间测试宜采用电火花作为震源。 10.2.4岩体声波测试可采用喇叭型换能器和圆管型换能器,分 别用于表面测试和钻孔中测试。
11.1.1围岩收敛观测是用收敛计测量洞室围岩表面两点连线 (基线》方向上的相对位移,即收敛值。根据观测结果,可以判 断岩体的稳定状况及支护效果,为优化设计方案、调整支护参 数、指导施工以及监测工程实际运行情况提供快捷可靠的现场观 测成果。 收敛计结构简单,价格便宜,方便易行。本标准围岩收敛观 测推荐采用卷尺式收敛计,对于其他形式的收敛计,亦可参照 使用。 本观测也适用于地面工程岩体表面两点间距离变化的观测。 11.1.2当地质条件、洞室尺寸和形状、施工方法确定时,地下 洞室围岩的位移主要受“空间效应”“时间效应”两种因素的影 响。“空间效应”即因掌子面约束作用对围岩位移所产生的影响。 掌子面距观测断面越远,掌子面对观测断面围岩的约束作用越 小,观测断面的围岩位移量越大,根据实测资料分析,当掌子面 距观测断面1.5~2.0倍洞径后,“空间效应”基本消除。因此, 要求测点埋设应尽量接近掌子面。“时间效应”通常是指变形随 时间而增大的现象,为观测“时间效应”的影响,预定的观测断 面一经形成,就应立即布点测量。在“空间效应”消除后,所观 测到的围岩位移变化值即为通常所指的“时间效应”。 11.1.6拉紧钢尺必须施加一恒定的拉力,该力的大小应根据测 距的长短确定,尺长则需加大拉力,尺短则需相应减小拉力,具 体大小可参照收敛计说明书确定。 观测间隔时间通常可根据位移变化速率确定。当遇到下列情 况之一时,应减小观测时间间隔:掌子面距观测断面2倍洞径以 内时;观测断面附近正在施工时,测值出现异常时
11.1.7观测资料应及时整理分析,以便及时对围岩的稳定性作 出评估。 采用收敛计观测的围岩位移,只是两测点间距离的相对变 化。若需求出各点的位移,可用“坐标法”“联立方程法”“余弦 定理法”或“测角计算法”近似计算确定,在选择计算方法时, 要考虑方法的假定是否接近所测洞室的实际情况
11.2钻孔轴向岩体位移观
11.2钻孔轴向岩体位移观测
11.2.1钻孔轴向岩体位移观测是通过钻孔轴向位移观测设备 (多点位移计或滑动测微计)测量钻孔轴线方向不同深度的岩体 位移。 多点位移计按结构特点,分为并联式和串联式两大类。并联 式位移计的传感器固定在孔口,通过金属杆或金属丝将测点(锚 头)的位移传递给传感器。串联式位移计的传感器串接在金属杆 上,传感器往往与锚头连在一起,固定在观测孔内不同深度的几 个测点上。本观测方法采用并联式多点位移计,当采用串联式位 移计时可参照本方法进行。 滑动测微计观测是利用滑动测微计沿钻孔轴向重复移动和全 程覆盖测试的特点,实现对钻孔内固定间距范围岩体沿钻孔轴向 的变形测量,因此测点数量可根据观测需要灵活设置。传统的滑 动测微计需在钻孔中安装齿槽环(齿槽环间距一般1m),每次 测试时,仅需沿钻孔轴线测定相邻齿槽环间的变形,以实现沿钻 孔轴向岩体变形的测量。近年来,通过在钻孔倾斜仪ABS材料 测管外侧安装和固定金属环,基于磁感应进行两相邻金属环间的 变形测量,使得滑动测微计安装和观测更为便捷,工程应用效果 较好。
感器)、锚头(包括机械胀壳式、抗缩水泥或化学材料粘结式、 楔缝式或液压式锚头)、金属杆或金属丝及保护套管构成。 电传感器具有测试快速、读数精度高和可遥控读数的优点
但价格较高;机械传感器简单可靠,但测量麻烦,不能遥控。在 选择传感器时,可根据工程及地质情况选用不同类型的传感器。 锚头应根据工程及地质情况选用,在爆破振动范围内宜选用 粘结式锚头或水泥灌浆式锚头,需要回收则选用机械胀壳式锚头 或液压式锚头。 滑动测微计埋设件包括测管和测环,测管一般要求由ABS 材料制成,测环套在测管外侧,沿测管轴向1m布置一个,一般 要求为金属磁环。
导线和金属杆(丝)使其不致相互于扰
时,如果孔内有水,为平衡孔内地下水对测管的浮托力,可在测 管内也注入清水。或者采用在下放测管时及时疏排孔内地下水的 方式减小地下水对测管的浮托力。
11.3钅 钻孔横向岩体位移观测
11.3.1钻孔横向岩体位移观测是测量钻孔中不同深度的岩体在 垂直于钻孔轴线方向上的位移。钻孔横向岩体位移观测方法有测 斜仪法和挠度计法。本观测方法采用单向伺服加速度计式滑动测 斜仪。当采用挠度计法双向伺服加速度计式滑动测斜仪或固定 测斜仪时,可参照本方法。
垂直于钻孔轴线方向上的位移。钻孔横向岩体位移观测方法有测 斜仪法和挠度计法。本观测方法采用单向伺服加速度计式滑动测 斜仪。当采用挠度计法,双向伺服加速度计式滑动测斜仪或固定 测斜仪时,可参照本方法。 11.3.2测孔应有足够深度,保证至少有2m的导管位于预计滑 动面(带)以下的稳定岩体内,以使位移测量有可靠的基准点。 11.3.4测斜管一般由工程塑料或铝合金材料制成,在永久性观 测中宜选用铝合全管
11.3.2测孔应有足够深度,保证至少有2m的导管位于预计
每节测斜管用管接头连接。管接头有固定式和伸缩式两科 固定式接头适用于横向位移不明显的地段
导槽与承重绳固定,使承重绳在吊装过程中承担测斜管的重量 并防止测斜管扭转
灌浆浆材的弹性模量宜尽量与岩体一致,并采取措施保证灌 浆密实。 在可能出现位移突变的测段,可用砂或其他材料充填测斜管 与钻孔孔壁间间隙,防止由于岩体位移过大造成测斜管折裂或剪 断,确保测头顺利通过。 当测孔深度较大时采用测扭仪测定导槽的扭曲度,以校正计 算位移大小和方向。 11.3.7测斜仪沿孔深每隔50cm测读一次,主要是测斜仪的导
灌浆浆材的弹性模量宜尽量与岩体一致,并采取措施保证灌 浆密实。 在可能出现位移突变的测段,可用砂或其他材料充填测斜管 与钻孔孔壁间间隙,防止由于岩体位移过大造成测斜管折裂或剪 断,确保测头顺利通过。 当测孔深度较大时采用测扭仪测定导槽的扭曲度,以校正计 算位移大小和方向。 11.3.7测斜仪沿孔深每隔50cm测读一次,主要是测斜仪的导 轮轮距一般为50cm。测斜仪的观测间距,多采用导轮轮距控制 也可采用导轮轮距的整数倍。 11.3.8钻孔横向位移分为相对位移与累计位移。相对位移指计 算点相对于本身的初始位移变化值,累计位移指计算点相对于孔 底(一般认为是不动点)的位移值。位移方向分为A向(一般 为主滑方向)和B向(与A向成90夹角的方向)。 对于位移明显的部位,应及时绘制位移u与时间t的关系曲 线,以便及时了解钻孔横向位移变化情况。 绘制位移方向随深度h变化曲线,在于了解边(滑)坡位移 的方向,并通过位移方向的变化了解位移的发展和岩体的稳定性。 11.4岩体表面倾斜观测
11.3.8钻孔横向位移分为相对位移与累计位移。相对位移
底(一般认为是不动点)的位移值。位移方向分为A向(一般 内主滑方向)和B向(与A向成90°夹角的方向)。 对于位移明显的部位,应及时绘制位移u与时间t的关系曲 线,以便及时了解钻孔横向位移变化情况。 绘制位移方向随深度h变化曲线,在于了解边(滑)坡位移 约方向,并通过位移方向的变化了解位移的发展和岩体的稳定性。
11.4岩体表面倾斜观测
1I.4.石体表面斜观测是指观测岩体表面的转角。岩体表面 倾斜观测可采用表面倾角计。倾角计的类型、测量范围及精度等 技术参数的选择,应根据测点部位岩体表面可能的转角大小及观 测设计要求确定。关于倾角计的埋设要求、观测规定及资料整理 等主要以Sinco50344地表便携式倾角计及实际应用情况作为基 础。对于其他类型地表倾角计,在仪器埋设、观测及资料整理方 面,可参照本方法。
11.4.2岩体表面倾角计包括倾角计传感器、读数仪和基
个倾角计传感器可以对多个固定在岩体表面上的基准板进行观 则。因此,岩体表面倾斜观测布置实际上是在岩体观测范围内选
11.4.6倾角计基准板可通过浇筑混凝土基座使基准板锚固在较 均一的岩体内,或直接将基准板固定在新鲜完整的岩体表面。若 测点部位岩体风化层较厚,则基准板宜采用混凝土基座将其锚固 在岩体内。混凝土基座深度的确定应保证拟浇筑的混凝土基座能 与测点部位岩体一起变形。若测点部位岩体新鲜完整,该部位又 不便于钻孔和浇筑混凝土基座,可以利用环氧树脂等胶结材料将 基准板直接固定于基岩面上,并注意做好基准板保护工作。 根据观测要求倾角计基准板在岩体表面上的安装可以是水平 句,也可以是垂直向。本规程中关于倾角计基准板的安装和读数 主要针对水平向安装情况。对于垂直向安装的倾角计基准板,其 安装和观测与水平向安装米似
锚杆)加固地下洞室围岩岩体边坡和基础等工程时,为了解加 固效果和预应力锚杆长期工作状态,对锚固载荷的大小和变化进 行的观测。
根据SL212一2012《水工预应力锚固施工规范》,为了克服 摩阻损失、锁定损失及锁定后预应力损失,锚杆应张拉至设计张 拉力的110%,特殊情况下,不宜超过设计张拉力的115%。所 选取的测力计容量应考虑锚杆的超张拉因素。 在布置锚杆载荷观测时,要求观测锚杆与工程锚杆的类型、 材料、尺寸和结构形式一致。
按所采用传感器类型又可分为差动电阻式、钢弦式和电阻应变片 式。可根据使用条件、精度要求和经济条件合理选择。 11.5.5为使测力计的率定结果能反映现场的工作条件,率定时 上下传力板应尽量与现场使用的传力板相同。条件允许时,可考 虑将测力计、千斤顶及压力表配套进行率定。 测力计一般在其周边上对称地布置有四个传感元件。因此 在率定时,应测量各测点在各级载荷下加载时的应变(频率), 并绘制载荷一应变(频率)关系曲线。根据有效测点在各级载荷 下应变(频率)值的平均值绘出测力计的率定曲线。 对测力计进行三个循环的加卸载率定测试,是为了检测测力 计的重复性能指标。为检测测力计各元件的性能情况在实际率 定时,当完成三个循环的加卸载的测后,根据实际需要,可将 测力计在压力机上依次转动90°180 270%,并分别重复上述 过程。 7 测力计的所有测量元件都是用钢材制造的,其率定曲线都将 受温度变化的影响。在现场实测时,应以率定时的温度值为标 准,进行温度修正。 11.5.6测力计安装时,应尽量保证测力计传力板孔中心与锚杆 孔中心线重合。根据实际经验,最大允许偏差为5mm的限制是 可以达到的。 如果测力计垫板和工作锚板的刚度不足,则可能影响测力计 载荷与千斤顶出力间的线性相关性。 在施工安排上优先安装观测锚杆的主要目的是,施工人员可 以利用其初期成果指导施工,设计人员可以据此进一步检验并修 正设计参数
如果测力计垫板和工作锚板的刚度不足,则可能影响测 载荷与千斤顶出力间的线性相关性。 在施工安排上优先安装观测锚杆的主要目的是,施工人 以利用其初期成果指导施工,设计人员可以据此进一步检验 正设计参数。
11.6.1岩体锚杆应力观测是当采用锚杆加固地下洞室围岩、岩 体边坡和基础等工程时,在锚杆上焊接锚杆应力计等测量设备, 与锚杆一起埋进岩体中,对锚固应力的大小及其变化进行的观
测,目的是为了解岩体锚杆的加固效果,监控岩体的稳定性 改设计和指导施工提供现场观测数据
测,目的是为了解若体锚杆的加固效果,监控岩体的稳定性,修 改设计和指导施工提供现场观测数据。 10.6.2根据现场观测经验,锚杆应力计布置在距岩体表面2~ 3m处的岩体内,测得的锚杆应力值较大,该部位岩体应力变化 梯度也较大。
11.6.5为保证锚杆应力计与锚杆钢筋焊接在一条直线上
与锚杆钢筋焊接在一条直线上,可利
东直线上, 接时将锚杆应力计端部包上湿棉纱,并适时浇水冷却
11.6.6为使钻孔孔径与应力计外形尺寸相匹配,安装错杆应五
计的锚杆孔宜用潜孔钻钻进或用风钻打出联环槽孔,便
11.7.1岩体应力观测是测量岩体内部或岩体与结构物接触面上 压应力的变化。本规程推荐液压枕应力计法或钻孔空心包体式应 变计法进行岩体应力变化的观测。其中,液压枕应力计法为应力 观测方法,直接测量垂直于液压枕方向上的岩体应力值;钻孔空 心包体式应变计法为应变测量方法,通过观测各应变片方向上的 应变值变化情况,并考虑测点部位应变计和岩体弹性模量,计算 测点部位岩体应力变化趋势。
11.7.2本条关于3倍应力计(应变计)最大尺寸的规定,是为
11.7.8对应力计施加预压是为了使应力计与岩体紧密接触
11.8.2岩休渗压观测布置应根据现场的具体地质条件
特征确定。布置观测孔应以能够获取满足设计或监测技术要求的 地下水压力资料为原则。 11.8.3本条除规定了岩体渗压观测在地质描述方面的一般要求 外,还重点强调了对观测范围内岩体水文地质条件的描述。 11.8.5岩体控制性结构面主要指坝基岩体中的软弱夹层、构成 岩质边坡潜在滑动面的结构面。对其进行渗压观测的测孔孔深要 求是参照SL601一2013《混凝士大坝安全监测技术规范》中的 规定确定的。 本条4款推荐了岩体渗压观测中的两类主要的观测仪器。关 于渗压计和测压管的适用性要求,一方面测压管坚固耐用,使 用年限比渗压计长,另一方面,测压管测量滞后时间比渗压计 长。因此,低渗透性岩体中测量变化快的渗透压力以及不宜埋设 测压管的部位,可采用渗压计。 有压测压管压力表精度的选取由与预计的岩体渗透压力变化 幅度及压力观测精度要求确定。本条规定压力表精度不低于0.5 级,是从较高精度要求提出的。如果渗透压力变化幅度大,可对 压力表精度做相应调整。 应用实践证明,压力值在压力表量程的 1/3~2/3之间时,有较好的线性度,同时又有一定的富裕度, 故作此规定。
11.8.6关于测压管的进水花管段是指测压管下部有透水孔的管
由于岩体渗流主要表现为裂隙渗流,岩石本身的透水性一般 很小。为使测压管进水花管段有一定的渗透水源,要求观测孔进 水段要穿过一定数量的岩体结构面。根据经验,规定测压管进水 花管段长宜为1~2m。 测压管上部所充填的细砂主要起反滤作用,其厚度的规定以 保证测压管上部灌浆浆液不进入观测孔进水段,使测压管不被堵 塞为原则。 当观测孔进水段位于岩体断层破碎带等部位时:测压管进水
花管段应加设反滤保护装置。通常是在进水花管段外侧包裹无纺 土工织物布,周围填反滤料。要求反滤料既能防治细颗粒进人测 压管,又有足够的透水性。 11.8.7在现有的有关技术规程中,渗压计钻孔孔径有不小于 p90mm的要求,随着技术的进步,渗压计尺寸已越来越小。不 同渗压计类型的尺寸各异,加之已有在75mm的钻孔中安装 孔多支渗压计的工程实践,故钻孔孔径以满足安装即可,本标准 不做具体规定
11.9.8测试成果整理中绘制波速Vp与深度h的分布曲线以及 绘制各测点每次测试所得波速的变化曲线,是为了更准确地判断 开挖过程中松弛层厚度的变化趋势。 对于灌浆处理的岩体DB34/T 2912-2017 高速公路养护档案管理标准化指南,绘制灌浆前、后岩体波速V,和孔深 h的分布曲线,用以评价沿钻孔不同深度处的灌浆效果
信息,可以判断围岩损伤时空演化情况、损伤机制及微破裂的强 弱等。 11.10.2观测孔的深度应超过应力扰动区,传感器布置于孔中 可以减少环境噪音影响。 11.10.6通过断铅试验检查传感器与保护套的耦合状况与封装 效果。铅笔芯折断型声发射模拟源可采用直径0.3mm的2H自 动铅笔芯或者直径0.5mm的HB自动铅笔芯,使用时将自动铅 笔芯伸出约2.5mm,在保护套表面约30夹角折断,声发射仪观 测到该传感器接收的声发射信号可满足要求。若断铅检测不能达 到要求的话,则需要将传感器卸下重装,直至其满足要求方可进 行后续步骤。 +O 11.10.7为了消除仪器本身对岩体声发射采集信号的影响,在 采集之前需对采集信号门槛值进行验证在埋设的传感器不受扰 动的情况下,当信号门槛设定值较小时,声发射主机仍能够接收 到少量信号,这些信号应作为噪声进行过滤。当信号门槛值设定 正确时,在同样的环境下再次进行采集验证,可以发现此时主机 接收到的信号为零。以此为据,可以设置声发射采集门槛值。 声发射信号衰减就是信号的幅值随着离开声源距离的增加而 减小。衰减控制了声源距离的可检测性,关系到每个传感器可观 测的距离范围,在源定位中成为确定传感器间距或工作频率的关 键因素。在声发射观测中,可根据观测对象要求及范围特点,确 定合适的观测门槛值及采样频率。
12.1.3岩块物理性试验相关试验结果,如含水率、吸水率、颗 粒密度、块体密度等通常为单指标试验测试成果,岩石的单轴抗 压强度、弹性模量、变形模量、泊松比、岩石的点荷载强度等属 岩石力学试验中的单指标力学参数。上述参数在成果整理时,可 在12.1.1条、12.1.2条的基础上,采用试验值的算术平均值作 为试验最佳值
12.1.5直剪试验的主要成果是
关系曲线以及剪应力与正应力类系曲线。本条2款建议的两种 法,第一种方法适用于试验数量不多的情况;第二种方法在试享 数量较多时候使用。通常可以同时采用两种方法分别进行资料型 理和相互比较。
12.1.6岩石二轴试验是在轴应力状态下测定岩石强度和变形 的一种方法。二轴试验的主要成果是不同侧向应力下的轴向应力 与轴向应变关系曲线、轴向应力与侧向应力关系曲线以及在剪应 力与正应力坐标上绘制的莫尔圆和破坏包线。 本条主要是利用三轴试验中轴向应力与侧向应力试验成果整 理出相应的抗剪强度指标。关于利用三轴试验成果整理变形特性 指标,可参考12.1.4条的规定进行
2.2几种主要的成果整理
12.2.1因为岩石的非均一性,一组5~6个试件可能存在较大 差异导致很难较好地数字回归关系曲线DB37T 5177-2020 建设工程电子文件与电子档案管理标准.pdf,现场试验人员基于经验 和在现场对试件描述的认识:采用目估法初步绘制曲线是一种简 便快捷的方法,以便根据结果及时判断是否需要针对性地补充 试点。