七、點(diǎn)荷載試驗(yàn)

七.點(diǎn)荷載實(shí)驗(yàn)1.試驗(yàn)的目的及意義（1） 了解點(diǎn)荷載試驗(yàn)儀器的基本構(gòu)造、基本性能、工作原理和使用方法；（2） 掌握點(diǎn)荷載試驗(yàn)的基本步驟和方法；（3） 培養(yǎng)學(xué)生試驗(yàn)的動(dòng)手能力和科學(xué)研究的分析能力；（4） 用點(diǎn)荷載強(qiáng)度為巖石分級(jí)及按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算巖石的抗壓強(qiáng)度參數(shù)提供依據(jù)。2?試驗(yàn)的適用范圍點(diǎn)荷載試驗(yàn)適用于所有巖石，試驗(yàn)的基本原理點(diǎn)荷載試驗(yàn)是將巖石試樣置于兩個(gè)球形園錐狀壓板之間，對(duì)試樣施加集中荷載，直至破壞，然后根據(jù)破壞荷載求得巖石的點(diǎn)荷載強(qiáng)度。點(diǎn)荷載強(qiáng)度，可作為巖石強(qiáng)度分類及巖體風(fēng)化分類的指標(biāo)，也可用于評(píng)價(jià)巖石強(qiáng)度的各向異性程度，預(yù)估與之相關(guān)的其它強(qiáng)度如單軸抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度等指標(biāo)。試驗(yàn)儀器及制樣工具點(diǎn)荷載試驗(yàn)儀：如下圖所示，它包括：1.鬼傑；2一手搖臥嵐油乗：3?千斤頂=筑球面瓜夾I向稱枷荷堆》；5-湘壓衣；6.游掙杯只：7.誠(chéng)掙（1） 加載系統(tǒng)，由搖式油泵、承壓框架，球端園錐狀壓板組成。油泵出力一般約為50kN：加載框架應(yīng)有足夠的剛度，要保證在最人破壞荷載反復(fù)作用卜?不產(chǎn)生永久性扭曲變形；球端園錐狀壓板球面曲率半徑為5mm,園錐的頂角為60°（見(jiàn)卜圖），采用堅(jiān)硬材料制成。點(diǎn)術(shù)我試驗(yàn)加思國(guó)（2） 油壓表：量程約為lOMPa,其測(cè)量精度應(yīng)保證達(dá)到破壞荷載讀數(shù)（P）的2%,整個(gè)荷載測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)能抵抗液壓沖擊和振動(dòng)，不受反復(fù)加載的影響。（3） 標(biāo)距測(cè)屋部分：采用Odnm刻度鋼尺或位移傳感器，應(yīng)保證試樣加荷點(diǎn)間的測(cè)量精度達(dá)±02mm。試驗(yàn)步驟（D試樣制備1） 試樣分組：將肉眼可辨的、工程地質(zhì)特征大致相同的巖石試樣分為一組，如果巖石是各向異性的（如層理、片理明顯的沉積巖和變質(zhì)巖），還應(yīng)再分為平行和垂直層理加荷的亞組，每組試樣約須15塊。2） 本試驗(yàn)可用巖芯樣，規(guī)則或不規(guī)則巖塊樣，對(duì)不同形狀試樣的尺寸要求如下：巖芯徑向試驗(yàn)，試樣的徑長(zhǎng)比應(yīng)大于1.0:軸向試驗(yàn)，試樣的徑長(zhǎng)比應(yīng)等于或小于1.0:不規(guī)則巖塊樣，其長(zhǎng)（L）、寬（W）、高（h）應(yīng)盡可能滿足LMWMh（圖9-3d）,試樣高度（h）-般控制在05~10cm間，使之能滿足試驗(yàn)儀器加載系統(tǒng)對(duì)試樣尺寸的要求，另外，試樣加荷點(diǎn)附近的巖面要修平整。3） 根據(jù)試驗(yàn)要求對(duì)試樣進(jìn)行烘干或飽水處理。烘干試樣：是在105~110°C溫度下烘干12h：飽水試樣，是先將試樣逐步浸水，按試樣高的1/4、1/2、3/4及4/4等份用6h將試樣全部浸入水中（如試樣高度很小，允許分1/2、1等份浸水），自由吸水48h,然后用煮沸法或真空抽氣法飽和試樣。（2） 描述試樣描述內(nèi)容：除巖性外，重點(diǎn)應(yīng)對(duì)其結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征（如顆粒粗細(xì)，排列以及節(jié)理、層理等發(fā)育特征）及風(fēng)化程度等進(jìn)行描述。（3） 試樣尺寸粗測(cè)對(duì)巖芯樣及規(guī)則樣，分別量測(cè)各試樣的長(zhǎng)（L）、寬（W）、高（h）的尺寸；對(duì)不規(guī)則巖塊樣，可過(guò)試樣中心點(diǎn)測(cè)量試樣的長(zhǎng)（L）、寬（W）、高（h）的尺寸。（4） 安裝試樣試樣安裝前，先檢查試驗(yàn)儀器的上、下兩個(gè)加荷錐頭是否準(zhǔn)確對(duì)中，然后將試樣放置試驗(yàn)儀中，搖動(dòng)手搖油泵升起下錐頭，使加荷錐頭與試樣的最短邊方向（即h方向）緊密接觸，注意讓接觸點(diǎn)盡量與試樣中心重合。若需要測(cè)定結(jié)構(gòu)面（層理、片理、節(jié)理等）的強(qiáng)度，則應(yīng)確保兩加點(diǎn)的連線在同一結(jié)構(gòu)中，如圖94所示。（5） 加荷試樣安裝后，調(diào)整壓力表指針到零點(diǎn)，以在1360秒鐘內(nèi)能使試樣破壞（相當(dāng)于每秒005-01MPa）的加荷速度勻速加荷，直到試樣破壞，記下破壞時(shí)的壓力表讀數(shù)（F）o6?試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)荷叔試驗(yàn)記錄我試樣■:D（點(diǎn)荷載距離jwn）W（點(diǎn)荷載寬jun）仆網(wǎng)De（有效半徑幀）壓力表P破壞荷我kg/cn2Is（如F（修正系數(shù)）Is50（點(diǎn)荷我強(qiáng)度腕a）備注155651430067.4843.72.0920.00015911.1620.000533669青磚255571251063.1953.12.Oil0.00051181.1240.0005751青磚350701400066.7731.22.1720.00018711.1560.000562958青磚152511123259.80912.110.00059831.0910.000651309青磚55015900053.5373.22.0120.0007021.0350.000726371青磚616971781875.3939.32.9880.00052571.2280.000615507饒結(jié)破■19651274063.6971.71.7720.00013671.1290.000192915粘土瞬81918910854.7371.31.7080.00057011.0160.000596151粘土磚91950980055.8661.21.6920.00051211.0570.000573051粘土瞬101939761149.3101.11.6760.00068850.9930.000683905粘土瞬111932627244.69311.660.00083110.9150.000785716粘土磚121350860052.3310燒結(jié)磚（未壓壞）133558812050.8530.31.5180.00059861.0080.000603693砂漿破1465531378066.2160.51.580.000361.1510.000111412砂漿破1555551210062.0773.62.0760.00053871.Ill0.000600275紅磚1651571231262.6183.62.0760.00052951.1190.000592507紅磚1751871879277.3610紅磚（未壓壞）185338805650.65221.820.00070911.0060.000713993紅磚1953651378066.2161.12.1560.00019131.1510.000565189紅磚2051511101659.2313.52.060.00058721.0880.000639089紅磚2151551122059.7773.62.0760.0005811.0930.00063525紅磚2250691380066.2912.51.90.00013231.1510.000197802紅磚7.試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理（1）計(jì)算試破壞荷載由于在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的是油壓泵提供荷載，油壓泵在實(shí)驗(yàn)之前做過(guò)率定工作，所以荷載值都是通過(guò)率定曲線來(lái)確定，率定曲線在后面的附表當(dāng)中。（2） 按下式計(jì)算試樣的破壞面枳和等效園直徑的平方值對(duì)于巖心試樣或者方塊不規(guī)則試樣等效面積幾o(hù)4xlVxD式中D—一在試樣破壞面上測(cè)量的兩加荷點(diǎn)之間的距離（mm）；W一一試樣破壞面