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1、DOI:10.13937/j.cnki.sjzjjxyxb.1988.03.008。o卷期河北地质学院学报BULLLLOOOOOOGGG年尺C岩石杭剪强度测试方法的研究赵文强王国瑞摘要笔者认为三轴试验是测定岩石抗剪强度的最好方法,扭转法可测得与三轴试验较一致的强度值,也是国际上认定和推广的测试方法.但是,由于设备技术条件的限制,目前国内最常用的方法仍然是单面和双面剪切试验,笔者认为岩石抗压强度较低时宜采用单面剪切,而当岩石抗压强度较高时采用双面。下。剪切更好岩石经单面和双面剪切试验所绘制的一曲线和岩石三
2、轴压缩试验获得的莫尔强度包络线几乎一致,因此对于一般工程项目利用岩石单面和单面剪力仪,测得的岩石抗剪强度是可以满足工程设计要求的.一、岩石抗剪强度及其研究意义。岩石的抗剪强度指岩石抵抗剪切破坏的能力在实际工程中岩石是处在复杂的受力状,,态中工程岩体的破坏往往不是简单的压碎和拉裂而是在复杂的受力作用下的剪切破。,,、。坏因此研究岩石的抗剪强度及测试方法比研究岩石抗压抗拉强度更有意义、岩石的抗剪强度用摩擦角(甲)和凝聚力(c)表示,c甲值是通过室内各种试验方。、、、法测定的结合岩石受力(c印)破坏情况可把岩
3、石强度分为抗剪断强度抗剪强度。(甲)和抗切强度(c),,野外岩体的强度是一个综合强度由组成岩体的岩块和结构面的强度构成而结构面、,,视结构面的发育程度尤其是软结构面的强度是很低的故岩体的强度大小组合情况及。,,软弱程度而定所以对岩体除进行现场抗剪强度测试外还可分别在室内测定岩块和充。当剪切滑动面的结构面的抗剪强度二、岩石抗剪强度试验方法的研究:、、一般室内岩石抗剪强度试验方法有单面和双面直剪试验扭转试验冲孔试验和三轴压缩试验。,,.本文1987年4月了日收到杨文远审定陈红石编发并校对:3期赵文强等岩石抗
4、剪强度测试方法的研完一直接剪切试验:,,。一般常采用的仪器有单面直剪仪双面直剪仪楔形板打切仪和斜面压切仪等1.:其,单面直剪法原理是将剪力施加在予定的断裂面上岩石沿此面产生剪切滑动如。:!Ul或图2所示用剪切面积(A)除所施加的最大剪切力(几)即{寻抗剪强度P,勺,=A一习…一ll,…f一、P图1单面直剪仪图2园柱体试样直剪装置`.剪切荷载2试样用石膏浇注3.正应力4.试脸机台分别为块A及B铝盒、:2双面剪切法其原理和单面剪切大,。致相同只是它有两个预定的剪切面(图3)夕在剪切面垂直方向施加压应力在平行
5、剪切面方向施加剪力至破坏。由下式各得正应力:和剪切力的对应值一ù门曰一兀左一吐PìN2Pt/2Pt/2ZPt乏而:N式中P垂直剪切面施加的荷载图3双面剪切试验—tP对应垂直荷载的剪切破坏力—b岩样的直径—取若干,a:,a下个相同的岩样进行单而和双面剪切试验可得若千和的对应值绘制一关,c、。系曲线求得岩石的甲值3、,,4。普洛托基维可诺夫单面剪切试验也叫变角剪力仪装置如图所示i亥方法是采,,,用三个以上不同角度的变角夹具将试样置入施加荷载P至剪断破坏根据平衡条件可aT):求得垂直剪断面的正应力()及平行剪
6、断面的剪应力(河北地质学院学报卷s二`,p会一一一{一二一L_一玄了定下任一乙诬一、(S`。a一`,丛互芳一习~·资一{。~_一J丫戒l,:介/式中P压力机施加的互垂直力、—狡乍厂f压力机垫板下面滚珠的—。,摩擦系数由校正求得亦可计算、=。f一煞(一滚珠数n一d“一~,一、尸亡二二-一一一一去~1b一滚珠直径)A一剪切面积图4单面剪切(楔形剪力仪)al、垫片、、、一剪切面与水平面的夹角2压模3楔子4钢板、改变a角可获得不同的。和下值,5滚珠6、倾角。、。绘制下一a曲线,如图5求出该岩石的。甲值根据经验a
7、应控制在40,、巧5问,。角过大,。少。岩石承受拉力角过小岩洋承受过大压应力其破坏可能不沿予定面产生rtc二扮欲份一干J0丁一一万屯,乍一a绝线型包线讯自_线型乞线图5摩尔包络线的绘制一、:,。在东卜角压切法是变角剪切法的变种此文不详述(二)三轴压缩试验,、,岩石的抗剪强度可根据单轴抗拉抗压强度近以确定似最准确最好的方法是用岩。,石三轴试验测定岩石的抗剪强度三轴试验分常规三轴试验和普遍性(真)三轴试验如。。图6所示,成果无几常规三轴试验可用三轴试验机或三轴压力真三轴试验因条件所限;,如图7。.室,,施加
8、轴向荷载简进{所示将一组试样分别装入压力并施加不同围限压力至岩样破环,三抽压:缩强度按下式计算n飞P`丁In=一一a:nl一。式中P岩样的轴向破坏荷载期赵文强等岩石杭剪强度测试方法的3研究8叮县。,3汀霉3图6三轴试验原理..a常规三轴试验6真三轴试驭图7三轴压缩试验装置一l..、12。,压力室密封设备3球面垫..一j{46.{之}压力液进口排气lF围压7试样…{…弃el早图8岩石三轴试验莫尔包络线图9扭转试验用园柱状试样河北地质学院学报
