岩体原位测试(岩土测试技术).ppt

《岩体原位测试(岩土测试技术).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章岩体原位测试目录一、总则二、岩块试验三、岩体变形试验承压板法试验、钻孔变形试验四、岩体强度试验岩体结构面直剪试验、岩体直剪试验五、岩体应力测试孔壁应变法测试、孔径变形法测试孔底应变法测试六、岩体原位观测地下洞室围岩收敛观测、钻孔轴向岩体位移观测、钻孔横向岩体位移观测七、岩石声波测试岩块声波速度测试、岩体声波速度测试岩体原位测试第一节岩体变形测试第二节岩体强度测试第三节岩体应力测试第四节波速测试第一节岩体变形测试岩体的变形是评价工程岩体稳定性的主要指标岩体变形是岩块变形和结构面变形的总和岩体变形测试方法有静力法和动力法两种静力法有千斤顶法、狭缝法、水压法等动力法有地震法和超声波

2、法等一、千斤顶法（承压板法）基本原理该法就是通过刚性或柔性承压板将荷载加在无限空间的岩面上，测量岩体变形，并把岩体视为均质、连续、各向同性的理想弹性体，按半无限弹性体表面受局部荷载的布西涅斯克(Boussniesg)解，根据所采用的承压板的刚度和形状求解岩体的变形模量等。试验装置1）承压板2）加压装置3）反力装置4）量测装置圆形钢板：厚6cm，直径50.5cm或80cm方形混凝土板：50cm*50cm或70.7cm*70.7cm试验要求试点面积应大于承压板其中加压面积不宜小于(面积>2000cm2)试点表面范围内受扰动的岩体应清除干净并修凿平整；岩面的起伏差不宜大于承压板直径的1%

3、在承压板以外受测试影响范围内的岩体表面，应平整、无松动岩块和石渣试点表面应垂直预定的受力方向承压板的边缘距洞侧壁应大于承压板直径D的1.5倍，至洞口应大于2D，至临空面应大于6D两试验点的承压板边缘之间的距离应大于3D试点表面以下3D深度范围内岩性宜相同反力部位要能承受足够的反力整个系统的所有部件的中心保持在同一轴线上，且与加压方向一致试验步骤清洗试点岩体表面，铺一层水泥浆（厚度不大于1cm），放上刚性承压板，轻击承压板，挤出多余水泥浆，并使承压板平行于试点表面在承压板上放置千斤顶，其加荷中心应与承压板中心重合在千斤顶上依次安装垫板、传力柱、垫板，在垫板和反力后座岩体之间浇筑混凝土

4、或安装反力装置安装完毕后，起动千斤顶稍加压力或在传力柱与垫板间楔进楔形垫块，使整个系统结合紧密加压与稳定标准1）试验压力要分成5级施加2）加压前要对千分表进行初始稳定读数观测3）采用逐级一次循环法或逐级多次循环法4）每级压力加压后，立即读数，以后每10分钟读一次5）稳定标准：相邻两次读数差与该级压力的初始读数和上一级压力的最后读数之差的比值小于5%拆卸试验设备，结束试验加压方式：试验成果整理计算变形模量ω是与承压板形状与刚度有关的系数。对于圆形板ω＝0.785；对于方形板ω＝0.886二、狭缝法三、水压法水压法是在岩体内开挖一个试洞，形成一个封闭的空间，用高压水泵将水压入其中，向试

5、洞围岩表面施加均匀的水压力，使岩体发生变形，可根据压力与变形的关系，求出岩体的变形参数膨胀计第二节岩体强度测试岩体原位强度测试考虑了结构面的影响，测试结果符合实际一、现场岩体直剪试验沿预定的剪切面进行，可分为：1）岩体本身的抗剪强度试验2）沿软弱结构面的抗剪强度试验3）混凝土-岩体胶结面的抗剪强度试验常把岩体抗剪强度试验分为三种：抗剪断试验、摩擦试验(又称抗剪试验)和抗切试验试验方法有平推法和斜推法两种制备试件时应注意：1）应尽量避免扰动2）为避免应力释放、松动和强度降低，在制备试件前，可在试件顶部浇筑10cm厚的砂浆，在用锚杆等将岩体锚固，然后制备侧面3）试件如为完整岩

6、石块体，不需浇筑保护，应使各个面尽量平整4）需浇筑保护套的试件，保护套应达到预定的剪切缝上部边缘，剪切缝的宽度为推力方向试件长度的5%5）试件顶面和剪力面务必要与反力面平行6）试件尺寸宜选用2500~10000cm2，最小边长应大于50cm，试件高度应大于最小边长的一半7）试件间距要大于最小边长8）制备好试件后，不要放置太长时间9）位移观测要求试验要求最大垂直荷载为工程设计最大应力的1.2倍每组试验试件的数量不少于5个法向荷载一次施加完毕，加荷后立即读数，以后每隔5min读1次，两次读数之差小于0.01mm时，即认为稳定，可开始施加剪切荷载剪切荷载按预估最大剪切荷载分8~12次施

7、加，每隔5min加荷1次试验成果进行一组试验，可得到抗剪强度：在一定的法向应力和剪应力作用下，测得相应的法向位移和剪切位移，可求：万州区某滑坡勘察中的‘原位大剪’二、现场岩体三轴试验第三节岩体应力测试岩体应力测试一般是先测出岩体的应变值，再根据应力-应变关系计算出应力值量测方法有应力解除法和应力恢复法一、应力解除法原理：岩体赋存于一定的应力环境中，在应力作用下岩体产生应变，采用一定的方法将岩体上的应力解除，岩体的应变将相应恢复，测出应变恢复值，即可由应力-应变关系确