水利水電工程巖石試驗規(guī)程

中華人民共和國水利行業(yè)標準替代SL264—20012020-04-15發(fā)布2020-07-15實施中華人民共和國水利部發(fā)布試驗規(guī)程》等4項水利行業(yè)標準的公告2020年第3號替代標準號發(fā)布日期實施日期1規(guī)程2水工鋼閘門3及絕緣配合設計規(guī)范4規(guī)程2020年4月15日本標準共12章和7個附錄，主要技術內容包括巖塊物理與——增加“巖石蠕變試驗”一章，除包含原規(guī)程第7.3節(jié) 長江巖土工程總公司(武漢)尹健民李會中顏慧明王玉杰路新景肖國強劉元坤張宜虎吳相超周黎明房后國趙宇飛本標準在執(zhí)行過程中，請各單位注意總結經驗，積累資料，隨時將有關意見和建議反饋給水利部國際合作與科技司(通信地址：北京市西城區(qū)白廣路二條2號；郵政編碼：100053;電話電子郵箱：bzh@),以供今后修訂 2術語和符號 2 2 3 64巖塊物理性質試驗 9 4.3顆粒密度試驗 4.4塊體密度試驗 4.5膨脹性試驗 4.6耐崩解性試驗 234.7凍融試驗 254.8硬度試驗 284.9磨耗性試驗 5.1單軸壓縮變形試驗 335.2單軸抗壓強度試驗 37 5.4抗拉強度試驗 405.5直剪強度試驗 42 5.7斷裂韌度試驗 495.8動三軸試驗 525.9阻尼比試驗 56 6.1承壓板法試驗 606.2狹縫法試驗 6.3單(雙)軸壓縮法試驗 74 6.5隧洞液壓枕徑向加壓法試驗 6.6隧洞水壓法試驗 7.1混凝土與巖體接觸面直剪試驗 7.2結構面直剪試驗 7.3巖體直剪試驗 7.4巖體三軸壓縮試驗 7.5巖體載荷試驗 8巖石蠕變試驗 8.1巖塊單軸壓縮蠕變試驗 8.2巖塊三軸壓縮蠕變試驗 8.3承壓板法蠕變試驗 8.4結構面直剪蠕變試驗 8.5巖體三軸壓縮蠕變試驗 9巖體應力測試 9.1孔壁應變法測試 9.2孔徑變形法測試 9.3孔底應變法測試 9.4水壓致裂法測試 9.5表面應變法測試 10.1巖塊聲波測試 10.2巖體聲波測試 11.1圍巖收斂觀測 11.2鉆孔軸向巖體位移觀測 11.3鉆孔橫向巖體位移觀測 11.5巖體錨桿載荷觀測 11.6巖體錨桿應力觀測 11.7巖體應力觀測 11.8巖體滲壓觀測 11.9巖體聲波觀測 11.10巖體聲發(fā)射觀測 12試驗成果綜合整理 12.1一般規(guī)定 12.2幾種主要的成果整理方法 附錄A巖石試驗管理基本要求 附錄C試驗洞開挖要求 附錄D地質描述內容規(guī)定 附錄G巖體應力測試實測數據計算方法 122術語和符號2.1.5巖石含水率watercontentofro32.1.11巖石蠕變性質creeppropertyofrock2.1.13巖石聲波測試soundwavemeasuremCv———E——彈性模量Hg——— 4H?——第i個測點回彈硬度實測值k.——飽水系數K?——巖體單位抗力系數mr——-比重瓶內水溫度為T?時，瓶和水總質量ma——試件浸水48h后的質量ma——試件烘干后的質量m?——凍融試驗后試件飽和質量mn——涂封高分子樹脂膠試件質量m,——殘留試件烘干質量m?——試件烘干前的質量pp———溫度為T。時水的密度6體中。試驗宜在試驗洞中進行，試驗洞開挖應符合附錄C的782報告附圖包括地質圖、試驗洞(坑、槽)或露頭的展示92天平(感量0.01g)。4重復本條2款、3款步驟，直到相鄰兩次稱量之差不超過后一次稱量的0.1%。1巖石含水率應按式(4.1.6)計算：式中wo——巖石含水率，%;m?——試件烘干前的質量，g;2計算值精確至0.01。4.1.7試驗記錄應包括工程名稱、巖石名稱、試件編號、試件描述、試件烘干前后的質量、試驗人員、試驗日期。4.2.1巖石吸水性試驗可分為自然吸水率試驗和飽和吸水率試驗。巖石自然吸水率應采用自由吸水法測定，飽和吸水率應采用煮沸法或真空抽氣法測定。該試驗適用于遇水不崩解、不溶解和不干縮濕脹的巖石。4.2.2試件制備應符合下列規(guī)定：1試件宜采用規(guī)則形狀，在試件制備困難時可采用不規(guī)則形狀。2規(guī)則試件尺寸應符合下列規(guī)定：1)圓柱體直徑或方柱體邊長宜為48～54mm。2)試件高度不宜小于50mm。3不規(guī)則試件應符合下列規(guī)定：1)邊長為40～60mm的渾圓形巖塊。2)試件質量宜為150～200g。4含大顆粒巖石的試件直徑或邊長應大于最大顆粒粒徑的10倍。5每組試件塊數不應少于3塊。4.2.3試件描述應包括下列內容：1巖石名稱、顏色、礦物成分、風化程度。1鉆石機、切石機、磨石機。3天平(感量0.01g)。2試件烘干應符合4.1.5條2～4款的規(guī)定。件高度的1/2和3/4處，6h后全部浸沒試件。試件全部浸入在在原容器中冷卻至室溫，取出試件拭干表面水分并(4.2.6-1)～式(4.2.6-3)計算：式中wa——自然吸水率，%;ws——飽和吸水率，%;k——飽水系數。2計算值精確至0.01。4.2.7試驗記錄應包括工程名稱、巖石名稱、試件編號、試件描述、試驗方法、干試件質量、浸水后試件質量、強制飽和后試件質量、試驗人員、試驗日期。4.3.1巖石顆粒密度試驗可采用比重瓶法或水中稱量法。比重瓶法適用于各類巖石，水中稱量法適用于除遇水崩解、溶解和干縮濕脹的其他各類巖石。4.3.2比重瓶法試件制備應符合下列規(guī)定：1將巖石試樣用粉碎機粉碎成巖粉，使之全部通過0.25mm篩孔，用磁鐵吸去鐵屑。2對含有磁性礦物的巖石，應采用瓷研缽或瑪瑙研缽粉碎，使之全部通過0.25mm的篩孔。4.3.3水中稱量法試件制備應符合下列規(guī)定：1試件可采用規(guī)則或不規(guī)則形狀。2試件最小尺寸應大于組成巖石最大顆粒粒徑的10倍。3每個試件質量不宜小于150g。4每組試件塊數不應少于3塊。4.3.4試件描述應包括下列內容：3篩(孔徑0.25mm)。4天平(稱量200g,感量0.001g)。8短頸比重瓶(容積100mL)。9溫度計(量程0～50℃,最小分度值0.5℃)。5當采用煮沸法排除氣體時，煮沸后加熱時間不應少于7塞好瓶塞，使多余的試液自瓶塞毛細孔中溢出，將瓶外8洗凈比重瓶，注入經排除氣體并與試驗同溫度的試液至比重瓶內，按本條6款、7款規(guī)定稱瓶和試液的總質量。10稱量應準確至0.001g,溫度應準確至0.5℃。1按4.2.5條2～4款的規(guī)定對試件烘干、自然吸水和強制2將強制飽和的試件置于水中稱量裝置上，將試件在水中3稱量準確至0.01g,溫度應準確至0.5℃。1比重瓶法試驗巖石顆粒密度應按式(4.3.8-1)計算：附錄E中表E.0.3-1取值。2對于用煤油作試液時，煤油的密度應按式(4.3.8-2)3比重瓶法試驗兩次平行測定的允許偏差為±0.02g/cm3,4水中稱量法試驗巖石顆粒密度應按式(4.3.8-3)計算：5計算值精確至0.01g/cm3。4.3.9試驗記錄應包括工程名稱、巖石名稱、試件編號、試件比重瓶法試驗還應記錄比重瓶編號、試液溫度、試液密度、干巖粉質量、瓶和試液總質量、瓶和試液及巖粉總質量。水中稱量法試驗還應記錄試件的干質量、浸水后質量、強制飽和后質能用量積法或直接在水中稱量進行試驗的巖石行塊體密度試驗時，應同時測定巖石的天然含水率，密封1試件尺寸應符合4.2.2條2款的規(guī)定。5方柱體或立方體試件相鄰兩面應互相垂直，允許偏差為4.4.3水中稱量法試件制備應符合4.3.3條的規(guī)定。3天平(稱量200g,感量0.01g)。4游標卡尺(量程200mm,最小分度值0.01mm)。2將試件系上細線，置于溫度60℃左右的融蠟中1～2s,比為1:4,先將粉末狀的樹脂倒入磨口玻璃瓶內，然后再將環(huán)4其余步驟應符4.4.10條3～5款的規(guī)定。1量積法巖石塊體密度應按式(4.4.12-1)～式(4.4.12-3)計算：2水中稱量法巖石塊體密度應按式(4.4.12-4)～式(4.4.12-6)計算：3石蠟密封法巖石塊體密度應按式(4.4.12-7)和式(4.4.12-8)計算：和式(4.4.12-10)計算：5巖石孔隙率應按式(4.4.12-11)計算：式中np——巖石孔隙率，%。1)圓柱體試件直徑宜為50～60mm,高度宜等于直徑。兩端面不平行度允許偏差為士0.05mm,垂直度允許2)正方體試件邊長宜為50～60mm,兩端面不平行度允大顆粒粒徑的10倍。兩端面不平行度允許偏差為±0.05mm,2膨脹變形和加載方向分別與層理、片理、裂隙之間的3天平(稱量不小于500g,感量為0.01g)。4自由膨脹試驗儀(見圖4.5.4-1)。圖4.5.4-1自由膨脹試驗儀示意圖6膨脹壓力試驗儀、壓力傳感器(見圖4.5.4-2)。8溫度計(量程50℃,最小分度值0.5℃)。3每隔10min記錄千分表讀數一次，直至連續(xù)三次讀數5第一小時，每隔10min測讀變形一次；以后每隔1h測讀變形一次，直至相鄰三次讀數差不大于0.001mm即可認為穩(wěn)定，但浸水試驗時間不應少于48h。6整個試驗過程中應保持水位不變，水溫變化不應大于2℃。掉塊、表面泥化和軟化現(xiàn)象。根據需要可對試塊進行礦物鑒定、X衍射分析和差熱分析。1在內壁涂有凡士林的金屬套環(huán)內，先在其底部放置一塊安裝千分表。金屬載荷板質量應對試件產生5kPa的壓力，金屬2試驗步驟及穩(wěn)定標準應符合4.5.5條3～6款的規(guī)定。3試驗結束后，應描述試件表面的泥化和軟化現(xiàn)象。根據需要可對試件進行礦物鑒定、X衍射分析和差熱分析。4.5.7體積不變條件下的膨脹壓力試驗步驟應符合下列規(guī)定：1將試件放入內壁涂有凡士林的金屬環(huán)內，并在試件上、下端分別放置一張薄型濾紙和金屬透水板。2安裝加壓系統(tǒng)及測量試件變形的千分表，使加壓的中心線和試件中心線同軸，不得出現(xiàn)偏心載荷。3對試件施加10kPa的壓力，測記千分表讀數，每隔10min測讀一次，連續(xù)三次讀數不變時，重新調整千分表并記錄千分表讀數。4向盛水容器內緩慢注水，直至淹沒上部透水板。觀測千分表的變化，當變形量達到0.001mm時，調節(jié)所施加的壓力，使試件膨脹變形在整個試驗過程中維持在0.001mm以內。5開始時每隔10min讀數一次，連續(xù)三次讀數差小于0.001mm時，即可認為穩(wěn)定并記錄試驗壓力。浸水后總的試驗時間不應少于48h。6試驗過程中應保持水位不變，水溫變化不應大于2℃。7試驗結束后，應描述試件表面的泥化和軟化現(xiàn)象。根據需要可對試件進行礦物鑒定、X衍射分析和差熱分析。4.5.8試驗成果整理應符合下列規(guī)定：1巖石自由膨脹率、側向約束膨脹率和膨脹壓力應按式(4.5.8-1)～式(4.5.8-4)計算：試件直徑或邊長，mm;5繪制膨脹壓力p、與時間t的關系曲線，確定最大膨脹2天平(稱量大于2000g,感量0.01g)。3溫度計(量程0～50℃,最小分度值0.5℃)。(見圖4.6.4),其中圓柱形篩筒長100mm,直徑140mm,篩孔直徑2mm。5一大軸；6—馬達；7一篩筒4重復本條2款、3款，取得第二循環(huán)后的圓柱形篩筒和6試驗過程中水溫應保持在(20±2)℃。7試驗結束后，應描述殘留試件、水的顏色和水中沉積物。根據需要，可對水中沉積物進行顆粒分析，含水量測定和黏土礦1稱量準確至0.01g。試驗成果整理應符合下列規(guī)定：巖石耐崩解性指數應按式(4.6.6)計算：式中Ia——巖石耐崩解性指數，%;ma——原試件烘干質量，g;m,——殘留試件烘干質量，g。2計算精確至0.1。3巖石耐崩解性以第二次循環(huán)的耐崩解性指數I?表示。4根據需要可繪制耐崩解性指數Ia與循環(huán)次數N關系圖。4.6.7試驗記錄應包括工程名稱、巖石名稱、取樣位置、試件編號、試件描述、水溫、試件在試驗前后的烘干質量、試驗人員、試驗日期。4.7.1巖石凍融試驗應采用直接凍融法，分為常規(guī)凍融試驗和特殊凍融試驗，適用于可制備成規(guī)則試件的各類巖石。4.7.2試件制備應符合下列規(guī)定：1試件應采用標準試件，對于非均質粗粒巖石或非標準鉆孔巖心，可采用非標準試件。2標準試件可用鉆孔巖心或坑探槽中采取巖塊加工制成。試件直徑宜為48～54mm,且應大于巖石最大顆粒粒徑的10倍。試件高度與直徑之比應為2.0～2.5。試件在采取、運輸和制備過程中應避免擾動。3對于非標準試件，試件高徑比不宜小于2.0。5試件精度應符合4.4.2條2～4款的規(guī)定。1低溫冰箱(常規(guī)凍融試驗最低制冷溫度—25℃,特殊凍4天平(稱量不小于2000g,感量0.01g)。8白鐵皮盒(長×寬×高為210mm×210mm×200mm)起置入低溫冰箱，在(-20±2)℃溫度下冷凍時間不應小于4h,2)℃,融解時間不應小于4h,完成一個循環(huán)。特殊凍融試驗在(-40±2)℃溫度下冷凍時間不應小于8h,融解時間不應小4凍融循環(huán)次數應不少于25次。根據工程需要，凍融循環(huán)次數可選用50次或100次。5每完成一次凍融循環(huán)，應檢查各試件有無掉塊、裂縫等，觀察其破壞過程和裂隙開度變化情況。試驗結束后全面檢查，并記錄。6凍融循環(huán)結束后，從水中取出試件拭干表面水分并稱量，進行單軸抗壓強度試驗。4.7.6試驗成果整理應符合下列規(guī)定：1凍融質量損失率、凍融后的飽和單軸抗壓強度和凍融系數應按式(4.7.6-1)～式(4.7.6-4)計算：式中L——凍融質量損失率，%;R,——凍融前飽和單軸抗壓強度，MPa;R?——凍融后飽和單軸抗壓強度，MPa;K——凍融系數；mg——凍融試驗前試件飽和質量，g;m?——凍融試驗后試件飽和質量，g;P?——凍融前飽和試件破壞載荷，N;P?——凍融后飽和試件破壞載荷，N; R.凍融試驗前飽和單軸抗壓強度平均值，MPa。2飽和單軸抗壓強度取三位有效數字。2巖心試件直徑不宜小于50mm,試件長度與直徑之比不宜小于2.0;方塊狀試件邊長不宜小于160mm,且回彈方向厚3施密特回彈儀(見圖4.8.4)。4帶槽金屬底座(質量不小于20kg)。1試驗前應使用標準鋼砧率定施密特回彈儀，率定數據不應少于10個回彈硬度測試值。2室內巖心試件應充分夾持在半圓形槽形底座或V形槽底座內，且槽面至少能容納巖心120°的弧形側面，在試驗過程中3對試件目標測點進行回彈沖擊。在確定目標測點時，巖點離邊緣最小距離不應小于0.5倍的厚度。同一沖擊方向試點最小間距不應小于20mm。當巖心試件某一方位沖擊測點不夠時，6每個試件的測點不應少于20個，舍去3個最大值和3個1回彈硬度值H,的校正系數F應按式(4.8.6-1)計算：式中F——回彈儀的校正系數；H——鋼砧的回彈硬度標準值；Hm——在標準鋼砧上測試10次的回彈硬度平均值。2校正后的回彈硬度值H,應按式(4.8.6-2)、式(4.8.6-H?——回彈硬度實測值的平均值；4.8.7試驗記錄應包括巖石名稱、巖樣編號、試件編號、含水狀態(tài)、試驗面編號、試件尺寸、施密特回彈儀類型(L型或N2圓柱體直徑宜為48～54mm,高度宜為20～30mm;方柱體試件最小邊長不宜小于60mm。3顯微鏡(最小放大倍數25倍)。圖4.9.4巖石磨耗性測試儀平力使鋼針在1s內沿水平方向直線移動10mm。4取下劃痕后的鋼針，可采用側視或者俯視方法在顯微鏡下測量鋼針直徑終值d?。鋼針磨耗后的端面直徑在顯微鏡下測量時，最小放大倍數為25倍，讀數準確至0.01mm。5應在每個試件的三個相鄰面上劃痕兩次，兩次劃痕方向近似正交，取其平均值作為每個面的耐磨值。應取三個面的耐磨值的平均值作為該試件的巖石耐磨指數值。6按本條2～4款步驟進行其余試件的磨耗性試驗。4.9.6試驗成果整理應符合下列規(guī)定：1每根鋼針的巖石耐磨值應按式(4.9.6-1)計算：式中CAI——第i根鋼針的巖石耐磨指數值；d?——第i根鋼針針尖直徑的初值，mm;d?——單位系數，取1mm。2巖石耐磨指數值應按式(4.9.6-2)計算：式中CAI——耐磨指數值。3當試驗所用的鋼針硬度與本標準所規(guī)定的硬度不符時，可采用式(4.9.6-3)進行校正或等效計算。式中x——洛氏硬度值；CAI(x)——采用洛氏硬度為x值時計算的耐磨指數值。4計算值精確至0.1。4.9.7試驗記錄應包括巖石名稱、巖樣編號、試件編號、鋼針編號、試驗前鋼針針尖直徑初值、鋼針磨損后的針尖直徑終值、試驗人員、試驗日期。5.1單軸壓縮變形試驗2試件尺寸應符合4.7.2條1～5款的規(guī)定。3個。8游標卡尺(量程0～200mm,最小分度值0.01mm)。逐級一次循環(huán)法或逐級多次循環(huán)法，每次循環(huán)應退載至0.2~2最大循環(huán)載荷為預估極限載荷的50%,宜等分五級施3在貼片位置均勻涂抹一層防潮底膠，厚度不應大于0.1mm,范圍宜為20mm×30mm。5焊接導線，在應變片表面涂抹一層防潮膠液，厚宜為于0.5。受力對中。在試件調平過程中，接觸載荷內相對兩軸向應變值兩次讀數之差不得大于1倍。8按規(guī)定的加載方式和載荷分級，以0.2～1.0MPa/s的速率加載，逐級測讀載荷與應變值，直至試件破壞。測值不宜少于10組。9記錄加載過程及破壞時出現(xiàn)的現(xiàn)象，描述破壞后的試件。5.1.7位移計法試驗步驟應符合下列規(guī)定：1采用位移計法測量巖石試件變形時，測量軸向變形和徑向變形的位移計均不宜少于2支。2對于變形較小的堅硬巖和較堅硬巖，可先將位移計安裝在專用夾具上，再把夾具卡在試件上，直接測量試件中部的軸向、徑向變形。對于變形較大的軟巖和極軟巖，可將位移計安裝在磁性表架上，磁性表架安裝在試驗機的下承壓板上，軸向位移計觸點與上承壓板邊緣接觸，徑向位移計觸點直接與試件接觸，測讀初始讀數。3兩對相互垂直的軸向和徑向位移計應分別安裝在試件直徑的對稱位置上。4其他步驟應符合5.1.6條6～9款的規(guī)定。5.1.8試驗成果整理應符合下列規(guī)定：1各級應力應按式(5.1.8-1)計算：2位移計法的軸向應變值、徑向應變值應按式(5.1.8-2)、式(5.1.8-3)計算：4彈性模量、變形模量和泊松比應按式(5.1.8-4)～式(5.1.8-7)計算：oa——應力與軸向應變關系曲線上直線段起始點的應力Ob——應力與軸向應變關系曲線上直線段終點的應力05o——抗壓強度50%時的應力值，MPa;5.2單軸抗壓強度試驗1試件加工精度應符合4.4.2條2～4款2)烘干狀態(tài)應符合4.1.5條2～4款的規(guī)定。3)飽和狀態(tài)應符合4.2.5條3款、4款的規(guī)定。試件各1組。5.2.3試件描述應符合5.1.3條1～4款的規(guī)定。2測量平臺、角尺、游標卡尺(量程0～200mm,最小分1試驗安裝應符合5.1.6條6款的規(guī)定。2試驗調平應符合5.1.6條7款的規(guī)定。3以0.2～1.0MPa/s的速率加載直至破壞。1巖石單軸抗壓強度和軟化系數應按式(5.2.6-1)、式(5.2.6-2)計算： 2強度計算值取三位有效數字，軟化系數計算值精確至0.01。5.2.7試驗記錄應包括工程名稱、巖石名稱、取樣位置、試件5.3三軸壓縮強度試驗5.3.1巖石三軸壓縮強度試驗應采用等側向壓力，適用于可制5.3.2試件制備除應符合4.7.2條1～4款的規(guī)定外，還應符合1試件加工精度應符合4.4.2條2～4款的規(guī)定。2同一含水狀態(tài)下每組試件的數量不應少于5個，高應力條件下每組試件的數量不應少于10個。5.3.3試件描述應符合5.1.3條1～4款的規(guī)定。5.3.4主要儀器和設備應包括下列各項：1鉆石機、鋸石機、磨石機和車床。2測量平臺、角尺、游標卡尺(量程0～200mm,最小分度值0.01mm)、放大鏡。3三軸試驗機。5.3.5側向壓力選擇應符合下列規(guī)定：1側向壓力應根據工程需要和巖石特性確定。2側向壓力宜按等差級數分級，也可按等比級數分級，分級數不得少于5級。5.3.6試驗步驟應符合下列規(guī)定：1試件應采取防油措施，先在試件表面涂抹防油膠液薄層，膠液凝固后套上耐油薄橡皮套或塑膠套。2試件安裝應滿足三軸試驗機要求，并排出壓力室內的空氣。3先以0.05MPa/s的加載速率同步施加側向壓力和軸向壓力至預定的側壓力值，并保持側壓力在試驗過程中始終不變。4以0.2～1.0MPa/s的加載速率施加軸向載荷直至試件破壞，記錄試驗全過程的軸向載荷和變形值。采用人工讀數時，測值不宜少于10組。5描述破壞后的試件。當有完整破裂面時，應測量破裂面與試件軸線之間的夾角。5.3.7試驗成果整理應符合下列規(guī)定：1不同側壓條件下巖石三軸壓縮強度和應變值應按式(5.3.7-1)～式(5.3.7-3)計算：式中σ?——軸向應力，MPa;P——軸向破壞載荷，N;A——試件截面面積，mm2;Uh——試件軸向壓縮變形量，mm;Uds——試件徑向變形，mm;D——試件直徑，mm。2根據軸向應力o?及相應的側向應力σ?,在o?~o?坐標內用最小二乘法擬合關系曲線，在關系曲線上選定若干組對應值，在剪應力t與正應力σ坐標圖上以為圓心，以為半徑繪制莫爾應力圓，根據莫爾-庫侖強度理論確定三軸應力狀態(tài)下巖石的抗剪強度參數值。3繪制軸向與側向應力差(o?一o?)與軸向應變Ehu關系曲線，軸向與側向應力差(o?—σ?)與徑向應變Ed關系曲線。根據需要，可分別計算彈性模量、泊松比等三軸壓縮變形參數。4高應力條件下的三軸壓縮強度參數宜采用莫爾-庫侖強度準則按2～3段分段擬合確定。5.3.8試驗記錄應包括工程名稱、巖石名稱、取樣地點、試件編號、試件描述、試件尺寸、側向壓力、軸向載荷、軸向變形、徑向變形、試驗人員、試驗日期。5.4.1巖石抗拉強度試驗應采用劈裂法，適用于可制成規(guī)則試件的各類巖石。5.4.2試件制備應符合下列規(guī)定：之比宜為0.5～1.0,試件高度應大于巖石最大顆粒粒徑的2試件加工精度應符合4.4.2條2～4款的規(guī)定。3個。5.4.3試件描述應符合5.1.3條1～4款的規(guī)定。2測量平臺、角尺、游標卡尺(量程0～200mm,最小分試件。1試驗成果整理應符合下列規(guī)定：巖石抗拉強度應按式(5.4.6)計算：式中σ:——巖石抗拉強度，MPa;2計算值取三位有效數字。5.4.7試驗記錄應包括工程名稱、巖石名稱、取樣地點、試件編號、試件描述、試件尺寸、破壞載荷、試驗人員、試驗日期。5.5.1巖石直剪強度試驗可采用平推法，適用于巖塊、結構面以及混凝土與巖石的接觸面直剪試驗。5.5.2試件制備應符合下列規(guī)定：1試件在采取、運輸和制備過程中應防止擾動和失水。2巖石直剪試件的直徑或邊長不宜小于50mm,試件高度宜大于直徑或邊長。3結構面直剪試件的邊長不宜小于150mm,試件高度宜與邊長相等，含結構面試件的結構面應位于試件的中部。4混凝土與巖石接觸面試件宜為正方體，邊長不宜小于150mm。應采用鋼模具或直接采用剪切盒制備，接觸面應位于試件中部，起伏差宜為邊長的1%～2%。混凝土原材料和配合比應根據設計要求確定，骨料最大粒徑不得大于試件邊長的5在制備混凝土與巖石接觸面試件的同時，應制備混凝土抗壓試件3塊。6混凝土與巖石接觸面的直剪試件和混凝土抗壓試件應進行養(yǎng)護，達到規(guī)定的齡期后試驗。同組試驗應在同一齡期下3預留剪切縫寬度應為試件剪切方向長度的5%,或為結不應少于5級。小時內，每隔15min讀數一次，然后每30min讀數一次。當每1法向應力和剪應力應按式(5.5.10-1)、式(5.5.10-2)計算：式中σ——法向應力，MPa;A——剪切面積，mm2。2繪制剪應力z與剪切位移us及剪應力t與法向位移un的關系曲線，確定各剪切階段特征點的剪應力值。3根據各剪切階段特征點的剪應力和法向應力值，點繪到坐標圖上，采用最小二乘法或圖解法擬合剪應力t與法向應力σ關系曲線，并確定相應的抗剪強度參數。5.5.11試驗記錄應包括工程名稱、巖石名稱、取樣位置、試件編號、試件描述、剪切面積、法向位移、剪切位移、試驗人員、試驗日期。5.6.1巖石點荷載強度試驗可適用于除極軟巖以外的各類巖石。5.6.2試件制備應符合下列規(guī)定：1試件可采用鉆孔巖心，或在巖石露頭處、勘探坑槽、洞室中采取的巖塊。試件在采取、制備和運輸過程中應避免擾動。2試件尺寸應符合下列規(guī)定：1)作徑向試驗的巖心試件，長度與直徑之比應大于1.0;作軸向試驗的巖心試件，長度與直徑之比宜為2)方塊體試件或不規(guī)則塊體試件，尺寸應為(50±35)mm,兩加載點間距與試件加載處平均寬度之比宜為1點荷載試驗儀(載荷容量不小于50kN,試驗儀球端的2游標卡尺(量程0～200mm,最小分度值0.01mm)。件圓心。加載點至試件自由端的距離應大于兩加載點間距的0.5倍。間距的0.5倍。4各向異性巖石試驗時，應使加載方向平行層面作一組徑向試驗，再使加載方向垂直于層面作一組軸向試驗。5.6.7加載前的測量應符合下列規(guī)定：1徑向試驗應測量試件加載點的間距，允許偏差為±2%。2軸向試驗應測量加載點間的距離及試件直徑，前者允許偏差為±2%,后者允許偏差為±5%。3方塊體和不規(guī)則塊體試驗應測量加載點間的距離及垂直于加載方向的試件最小寬度或平均寬度，前者允許偏差士2%,后者允許偏差為±5%。5.6.8試驗時應連續(xù)均勻加載，使試件控制在10～60s內破壞。當破壞面貫穿整個試件并通過兩加載點時，方為有效試驗。5.6.9試驗成果整理應符合下列規(guī)定：1未經修正的巖石點荷載強度指數應按式(5.6.9-1)式中Ig——未經修正的點荷載強度指數，MPa;De——等價巖心直徑，mm。2徑向試驗De應按式(5.6.9-2)計算：式中D——加載點間距，mm。3軸向試驗D。應按式(5.6.9-3)計算：式中A——通過兩加載點的最小截面積，mm2。4方塊體和不規(guī)則塊體試驗De應按式(5.6.9-4)計算：式中Wb——通過兩加載點的最小截面寬度或平均寬度，mm。5.6.10兩加載點間距不等于50mm時，點荷載強度指數應按下列規(guī)定修正：1當試驗數據較多，且同一組試件中的等價巖心直徑具有多種尺寸，應根據試驗結果繪制破壞載荷P與等價巖心直徑D3之間的對數關系曲線，并根據該曲線確定D2=2500mm2對應的Ps(50)值，按下式計算修正后的點荷載強度指數：2當試驗數據較少時，應按下列公式計算修正后的點荷載強度指數：式中Ka——尺寸效應修正系數，可根據不同的D。值，用統(tǒng)計方法確定平均值和標準差；m——修正指數，可取0.40～0.45,也可根據同類巖石的實測資料，通過在對數坐標圖上繪制不同等效直徑的P～D關系圖，用作圖法確定。3對于單軸飽和抗壓強度小于30MPa的軟巖，D。宜按下列公式修正：1)巖心試件軸向試驗，D。應按式(5.6.10-4)計算：2)方塊體或不規(guī)則巖塊試件，De應按式(5.6.10-5)5.6.11巖石點荷載強度各向異性指數應按式(5.6.11)計算：式中Ia(50)——點荷載強度各向異性指數；5.6.12點荷載強度指數平均值的確定應符合下列規(guī)定：1當同一組試驗數據不超過10個時，舍去一個最大值和一個最小值，計算算術平均值。2當同一組試驗的數據超過10個時，舍去兩個最大值和兩個最小值，計算算術平均值。5.6.13試驗記錄應包括工程名稱、巖石名稱、取樣位置、試件編號、試件描述、試驗類型、破壞載荷、破壞特征、試驗人員、試驗日期。5.7.1巖石斷裂韌度試驗應采用圓柱梁試件三點彎曲法，適用于堅硬巖和較堅硬巖石。5.7.2試件制備應符合下列規(guī)定：1試件可采用鉆孔巖心，或在勘探坑槽、洞室內采取巖塊加工制成。試件在采取、運輸和制備過程中應避免擾動。2制備試件時應采用水作為冷卻液。3試件幾何形狀及尺寸應符合下列規(guī)定：1)試件應采用帶直切口或V形切口的圓柱體(見圖2)試件直徑為48～54mm,應大于巖石最大顆粒粒徑的10倍。3)試件長度與直徑之比宜為3.5～4.0。4)兩支承點間距與直徑之比為3.33±0.02。5)對直切口試件，切口深度與直徑之比宜為0.35~0.50;對V形切口試件，切口尖端深度與直徑之比宜為0.10～0.20。6)切口應垂直于試件軸線，V形切口頂角應為90°,允7)切口寬度不應大于1.5mm。4試件含水狀態(tài)應符合下列規(guī)定：1)天然狀態(tài)應在試件解除密封后，立即進行試件制備，并測定天然含水率。2)烘干狀態(tài)應符合4.1.5條2～4款的規(guī)定。3)飽和狀態(tài)應符合4.2.5條3～4款的規(guī)定。5同一含水狀態(tài)下每組試件數量不應少于3個。5.7.3試件描述應包括下列內容：1巖石名稱、顏色、礦物成分、結構、顆粒大小、風化2層理、裂隙以及與加載方向的關系。3含水狀態(tài)。4試件尺寸。2測量平臺、游標卡尺(量程不小于20cm,最小分度值5載荷傳感器(精度為0.5%F·S)。的斷裂破壞載荷的10%～20%時再加載。1直切口試件斷裂韌度Kic應按式(5.7.6-1)和式(5.7.6-2)計算：2V形切口試件斷裂韌度Kic應按式(5.7.6-3)和式(5.7.6-4)計算：3計算值精確至0.01N/cm1.5。5.7.7試驗記錄應包括工程名稱、巖石名稱、取樣地點、試件編號、試件尺寸、試件描述、含水狀態(tài)、切口型式、切口尺寸、2試件加工精度應符合4.4.2條2～4款的規(guī)定。少于3個。2測量平臺、角尺、游標卡尺(量程0～200mm,最小分定，并應符合5.3.5條2款的規(guī)定。的0.2～0.7倍，頻率宜采用3Hz。1啟動試驗設備，預熱時間不宜少于15min,量測系統(tǒng)2按照5.3.6條3款的規(guī)定，同步施加側向壓力和軸向壓3施加動載荷進行試驗。4試驗結束，取出試件，描述試件的形態(tài)。1繪制試件軸向動應力σa與動應變Eah滯回曲線(見圖0圖5.8.9應力應變滯回圈2巖石動彈性模量、動泊松比及動剪切模量應按式(5.8.9-1)～式(5.8.9-3)計算：和徑向動應變下限值Edd應按式(5.8.9-4)～式(5.8.9-9)5.9.2動三軸應力-應變滯回圈法試件制備應符合5.8.2條的1試件形狀宜為圓柱體或方柱體，直徑或邊長不宜小于2測量平臺、角尺、游標卡尺(量程0～200mm,最小分的打磨、應變片粘貼、焊接接線及防潮處理應符合5.1.6條14啟動試驗設備，預熱時間不宜少于15min,量測系統(tǒng)圖5.9.8-1應力應變滯回圈2試件阻尼比應按式(5.9.8)計算：A.——三角形OAE面積大小的數值。3必要時應繪制阻尼比與動應變關系曲線，如圖5.9.8-2圖5.9.8-2阻尼比與動應變關系曲線5.9.9自由振動法的試驗成果整理應符合下列規(guī)定：1繪制試件振幅隨時間的變化曲線(見圖5.9.9)。圖5.9.9振幅隨時間的衰減關系曲線2試件振動頻率、對數衰減率及阻尼比應按式(5.9.9-1)~式(5.9.9-3)計算：式中n——周期數；f——試件振動頻率，Hz;△tn——n個振動波峰間的時間間隔，s;δn——試件自由振動的對數衰減率；d:——第i振動周期應變或加速度的振幅；di+n——第i+n振動周期應變或加速度的振幅；λa——試件振動阻尼比。5.9.10試驗記錄應包括工程名稱、巖石名稱、取樣地點、試驗編號、試件編號、試件描述、試件形狀、試件尺寸、敲擊方式、試驗人員、試驗日期。6巖體變形試驗邊長的2倍；至臨空面的距離，應大于承壓板直徑或邊長的64試點表面以下3倍承壓板直徑或邊長范圍內的巖性宜小于6cm。當剛度不足時，可采用疊置鋼墊板或傳力箱的方式提高承壓板的剛度。采用疊置鋼墊板增大承壓板厚度的方式提高承壓板的剛度時，疊置厚度應滿足式(6.1.6)的要求。E——巖體彈性模量，MPa;E——承壓板彈性模量，MPa;4依次在承壓板上安裝千斤頂、鋼墊板、傳力柱、鋼墊板，在鋼墊板和巖體間填筑砂漿或安裝反力裝置(見圖6.1.6)。5施加接觸壓力使整個系統(tǒng)接觸緊密。6整個系統(tǒng)應具有足夠剛度和強度，所有部件中心應保持在同一軸線上，軸線應與加壓方向一致。6.1.7柔性承壓板法試驗加壓系統(tǒng)與傳力系統(tǒng)安裝應符合下列規(guī)定：1中心孔法試驗，應在放置液壓枕之前，在鉆孔內安裝鉆孔多點位移計(見圖6.1.7),測點可按承壓板直徑的0.25倍、0.50倍、0.75倍、1.00倍、1.50倍、2.00倍、3.00倍孔深進行布置，孔口及孔底應設置測點?？卓趹O置位移測表測量巖體表面變形，并與多點位移計測量值進行比較。2雙枕法和四枕法的液壓枕應對稱試點中心放置，枕間縫隙應小于3cm。3清洗試點表面，鋪墊水泥砂漿，放置無凹面的液壓枕，擠出多余的水泥砂漿，并使液壓枕平行試點表面。4在液壓枕上疊置鋼墊板，必要時疊置傳力箱，并依次安裝鋼墊板、加載設備、鋼墊板、傳力柱、鋼墊板，在鋼墊板和巖體間填筑砂漿或安裝反力頂板。圖6.1.6剛性承壓板法試驗安裝示意圖試點中心4倍承壓板直徑(或邊長)以外。圖6.1.7柔性承壓板中心孔法試驗安裝示意圖上對稱試點中心分別距中心0.25倍縫長處布置2支或4支測表5測量表架應滿足剛度要求，直徑不宜小于2cm,懸臂長3加壓方式宜采用逐級一次循環(huán)法，根據需要可采用逐級多次循環(huán)法或大循環(huán)法(見圖6.1.9)。4每級壓力加壓或退壓后應立即讀數，以后每隔10min讀數一次，當所有測表相鄰兩次讀數差與同級壓力下第一次讀數和前一級壓力下最后一次讀數差之比小于5%時，即可施加或退至5試驗期間應控制試驗環(huán)境溫度，變化幅度不宜大于1℃。1剛性承壓板法試驗應采用板上4支測表的變形平均值作為巖體變形值，當其中1支測表失效，變形均勻時，可采用另外3支測表的平均值作為變形值；變形不均勻時，應采用對稱的22繪制壓力p與變形W之間的關系曲線，根據曲線類型確定變形值，計算巖體變形參數(見圖6.1.10)。圖6.1.10(a)、圖6.1.10(d)和圖6.1.10(e)所示類型取直線段計算，圖6.1.10(b)和圖6.1.10(c)所示類型可逐級分別計算。3剛性承壓板法試驗巖體變形參數應按式(6.1.10-1)式中E——巖體變形模量或彈性模量，MPa,當以全變形W?代入式中計算時為變形模量E?,當以彈性變形We代入式中計算時為彈性模量Ee;圖6.1.10壓力-變形關系曲線類型示意圖4環(huán)形枕法試驗測量表面中心點巖體變形時，變形參數應按式(6.1.10-2)計算：式中W——環(huán)形枕中心表面巖體變形，cm;r?——環(huán)形承壓面外半徑，cm;r?——環(huán)形承壓面內半徑，cm。5雙枕法試驗測量表面巖體變形時，變形參數應按式(6.1.10-3)、式(6.1.10-4)計算：1)當測點位于雙枕受壓面中心點時：2)當測點位于雙枕之間縫隙中心線上距試點中心0.25倍縫長處時：式中a——承壓面外緣至縫隙中心線的距離，cm;b——縫隙中心線上試點中心至縫隙端部的距離，cm;6四枕法(方形枕)試驗測量表面巖體變形時，變形參數應按式(6.1.10-5)、式(6.1.10-6)計算：1)當測點位于四枕受壓面中心點時：2)當測點位于四枕之間縫隙中心線距試點中心0.25倍縫長時：式中a———承壓面外緣邊界至縫隙內中心線的垂直距離，cm;7柔性環(huán)形枕法試驗測量中心孔深部巖體變形時，變形參數應按式(6.1.10-7)計算：式中W?----深度Z處的巖體變形，cm;8四枕法(方形枕)試驗測量中心孔深部巖體變形時，變形參數應按式(6.1.10-8)計算：9中心孔法試驗應繪制不同壓力p時變形W沿孔深h的分布曲線。10柔性承壓板法試驗，當測點位于液壓枕的角點時，巖體變形(彈性)模量應按式(6.1.10-9)計算。柔性承壓板中心孔法試驗，當測孔位于液壓枕的角點時，巖體變形(彈性)模量應按式(6.1.10-10)計算。采用柔性雙枕法及四枕法時，可根據疊加原理計算巖體變形參數。6.1.11必要時應在試驗設備拆除后在試點處切槽檢查巖體的裂隙、風化等地質情況。6.1.12試驗記錄應包括工程名稱、巖石名稱、試點編號、試點位置、試驗方法、試點描述、位移測表布置、位移測表編號、壓力表編號、承壓板尺寸、液壓枕尺寸及編號、壓力、變形、試驗人員、試驗日期。的距離應大于3倍狹縫長度，至臨空面距離應大于6倍狹縫2清除試點及邊界條件范圍內受擾動的巖體，狹縫兩側大于狹縫長度的2%。壓枕長度5%,狹縫深度宜大于液壓枕寬度5%。2液壓枕置于狹縫中央，狹縫外側的液壓枕鼓邊應出露3液壓枕兩端及底部宜填塞細砂。4液壓枕兩側應填筑摻有速凝劑的高強度砂漿，并進行6.2.6變形測量系統(tǒng)安裝應符合下列規(guī)定：1在試點表面狹縫兩側中心線上，應對稱埋設標點各3個，標點與狹縫中心線距離分別為0.33倍、0.67倍、1.00倍狹縫長度(見圖6.2.6)。2測量支架應具有足夠的剛度和滿足邊界條件的長度。6—位移測表；7—液壓泵；8-壓力表；9—液壓管路圖6.2.6狹縫法試驗安裝示意圖6.2.7試驗加壓及穩(wěn)定標準應符合6.1.9條的規(guī)定。6.2.8試驗成果整理應符合下列規(guī)定：1繪制壓力p與變形W關系曲線。2用絕對變形計算時，變形參數應按式(6.2.8-1)、式(6.2.8-2)計算：式中E———巖體變形模量或彈性模量，MPa,當以全變形W?代入式中計算時為變形模量E?,當以彈性變形We代入式中計算時為彈性模量Ee;3用相對變形計算時，變形參數應按式(6.2.8-3)計算：P1、p?——與測點位置有關的系數，分別用(見圖6.2.8)中的y?、y?代入式(6.2.8-2)計算。圖6.2.8相對變形計算示意圖4當狹縫兩端出現(xiàn)拉裂縫時，不得采用式(6.2.8-1)~式(6.2.8-3)計算巖體變形參數。6.2.9試驗記錄應包括工程名稱、巖石名稱、試點編號、試點6.3.1巖體單(雙)軸壓縮法變形試驗適用于完整和較完整1試點表層受擾動巖體應清除干凈，巖體表面應平整，起伏差應小于試點邊長2%。2試點尺寸不宜小于50cm×50cm。3在選定的試點位置刻鑿四條狹縫，相鄰兩狹縫應互相垂直?？p寬宜大于液壓枕厚度lcm,縫深宜大于液壓枕寬度5%。6.3.3地質描述除應符合附錄D的規(guī)定外，還應包括試段開挖6.3.4主要儀器和設備應符合6.2.4條的規(guī)定。6.3.5液壓枕的埋設除應符合6.2.5條的規(guī)定外，還應符合下1采用單軸壓縮法試驗時，在相對的兩條狹縫內各埋設12采用雙軸壓縮法試驗時，同時在四條狹縫內各埋設1個6.3.6在試點巖面上安裝測量系統(tǒng)，沿巖體受壓方向和垂直巖體受壓方向靠近試點中心各布置2支變形測表，測點位置距狹縫邊壁距離應大于0.25倍狹縫長度(見圖6.3.6)。6.3.7試驗加壓及穩(wěn)定標準除應符合6.1.9條的規(guī)定外，還應1試驗最大壓力及側壓力應根據工程巖體實際受力方向和2進行單軸壓縮法試驗時，相對的液壓枕應同步加壓；進行雙軸壓縮法試驗時，兩兩相對的液壓枕應分別等比例同步加壓。試驗成果整理應符合下列規(guī)定：繪制壓力p與變形W關系曲線。各方向應變應按式(6.3.8-1)計算：式中ei——i方向的應變；L——i方向兩測點間的距離，cm;3巖體變形參數應按式(6.3.8-2)、式(6.3.8-3)式中E———巖體變形模量或彈性模量，MPa,當以全變形W?代入式中計算時為變形模量E?,當以彈性變形We6.4鉆孔徑向加壓法試驗6.4.3地質描述除應符合附錄D的規(guī)定外，還應繪制鉆孔柱6.4.5試驗加壓及穩(wěn)定標準應符合下列規(guī)定：1試驗前應對鉆孔千斤頂、鉆孔膨脹計或鉆孔壓力計進行2放入鉆孔千斤頂、鉆孔膨脹計或鉆孔壓力計前，應將模擬管放入孔內至孔底，暢通無阻時，開始進行試驗。3將鉆孔千斤頂(或鉆孔膨脹計、鉆孔壓力計)放入孔內預定試驗段，定向后施加0.5MPa的初始壓力固定千斤頂，讀取初始讀數。4試驗最大壓力應根據巖體強度和工程設計要求確定，分級宜按最大壓力等分7～10級。5加壓方式宜采用逐級一次循環(huán)法或大循環(huán)法。6采用逐級一次循環(huán)法時，每級壓力加壓或退壓后應立即讀數，以后每隔3～5min讀數一次。加壓或退壓穩(wěn)定標準應符合6.1.9條4款的規(guī)定。7采用大循環(huán)法時，每級壓力加壓或退壓后應立即讀數，以后每隔3～5min讀數一次。加壓或退壓穩(wěn)定標準應符合6.1.9條4款的規(guī)定。大循環(huán)次數不應少于3次。8每一循環(huán)退壓時，最低壓力應退至初始壓力。6.4.6試驗結束后，壓力退至零并保持一段時間，取出徑向加壓設備或移至下一試點進行試驗。6.4.7試驗成果整理應符合下列規(guī)定：1繪制壓力p與徑向變形△d關系曲線。2采用鉆孔千斤頂法進行試驗時，巖體變形參數應按式(6.4.7-1)計算：式中E——巖體變形模量或彈性模量，MPa,當以徑向全變形△d。代入式中計算時為變形模量Eo,當以徑向彈性變形△de代入式中計算時為彈性模量E;K,——包括三維效應系數以及與傳感器靈敏度、承壓板的接觸角度及彎曲效應等有關的系數，根據率定3采用鉆孔膨脹計法或鉆孔壓力計法進行試驗時，巖體變形參數應按式(6.4.7-2)計算：4繪制變形模量E。及彈性模量Ee沿孔深h的分布圖。6.4.8試驗記錄應包括工程名稱、巖石名稱、鉆孔編號、鉆孔位置、鉆孔直徑、鉆孔柱狀圖、測點編號、測點深度、試驗方法、鉆孔千斤頂編號、鉆孔膨脹計或鉆孔壓力計編號及率定資6.5隧洞液壓枕徑向加壓法試驗6.5.1隧洞液壓枕徑向加壓法變形試驗適用于相應洞徑條件下6.5.2試驗洞應符合下列規(guī)定：1試驗洞直徑宜為2～3m,試驗段不得欠挖，半徑誤差不宜大于5%,起伏差不宜大于5cm。2加壓段長度宜為試驗洞直徑的1倍，必要時可為試驗洞直徑的0.5倍、2.0倍或3.0倍。3洞口自由段長應大于試驗洞直徑2倍。4洞末端約束段長應大于試驗洞直徑2倍。6相鄰兩洞室中心間距及試驗洞中心至臨空面距離，應大于試驗洞直徑的6倍。6.5.3地質描述除應符合附錄D的規(guī)定外，還應包括試段開挖1混凝土各條塊厚度應按式(6.5.5)計算：1每個斷面應安裝不少于4支直徑向測表或不少于8支半徑向測表(見圖6.5.8)。的3倍。2加壓前測表初始讀數應充分穩(wěn)定，每隔15min讀數一3試驗最大壓力宜為工程設計壓力的1.2倍，等分5～10圖6.5.8隧洞液壓枕徑向加壓法變形試驗安裝示意圖2巖體變形模量應按式(6.5.11-1)計算：3巖體抗力系數應按式(6.5.11-2)計算：4巖體單位抗力系數應按式(6.5.11-3)計算：5當試驗段長度小于3倍洞徑時，巖體變形模量與單位抗力系數應按式(6.5.11-4)～式(6.5.11-6)計算：式中φ——變形修正系數，與試段長度、試段間距、巖體性質φ1,φ2———試段有限加壓長度變形修正系數(有限長受壓與無限長受壓變形比值)與試段間距變形修正系數；φ1、φ2值按表6.5.11-1～表6.5.11-6的規(guī)定取值。μ注：m—試洞受壓段長度L與試洞洞徑D之比：L—試洞受壓段長度，包括加壓段之間的間距，m;D一試洞直徑，m。表6.5.11-21m試段中間斷面變形修正系數μ表6.5.11-32m試段中間斷面變形修正系數μ表6.5.11-52m試段(間距20cm)間距變形修正系數φ2μ7n2(m=1.1時)μ7(m=2.3時)注：no—相距0.2m的4個1m長加壓段，僅兩端加壓時中間測量斷面的變形系n1一相距0.2m的2個1m長加壓段同時加壓時中間測量斷面的變形系數值；n2—2.2m長加壓段加壓時，中間測量斷面的變形系數值；n?—相距0.2m的4個1m長加壓段，4個加壓段同時加壓時，中間測量斷面的變形系數值；n?—4.6m長加壓段加壓，中間測量斷面的變形系數值。6.6隧洞水壓法試驗宜大于5%,起伏差不宜大于5cm。直徑的6倍。2環(huán)向施工縫至位移觀測斷面距離宜大于試驗洞直徑的1每個斷面安裝不少于4支直徑向位移計或不少于8支半徑向位移計(見圖6.6.7)。2試驗最大壓力宜采用工程設計壓力的1.2倍，等分5~數一次，直至1h。1h后，按6.1.9條4款的加壓或退壓穩(wěn)定標圖6.6.7變形測量系統(tǒng)安裝示意圖巖體變形模量應按式(6.6.9-1)計算：△R——主測量斷面巖體表面徑向變形(亦可參考輔助測量斷面巖體表面徑向變形),cm。3巖體抗力系數應按式(6.6.9-2)、式(6.6.9-3)襯砌內半徑，cm;4巖體單位抗力系數應按式(6.6.9-4)計算：5繪制各測點壓力p與圍巖表面徑向變形△R關系曲線、6采用鉆孔多點位移計測量巖體變形時，應繪制變形隨鉆號、測量斷面位置及編號、試驗洞描述、試驗洞尺寸、試驗方7巖體強度試驗7.1混凝土與巖體接觸面直剪試驗5基巖面起伏差應為推力方向邊長的1%～2%,同一組試7.1.6安裝載荷系統(tǒng)時，宜按先法向后剪切向的次序進行。法向載荷與剪切載荷的合力作用點應位于剪切面中心(見圖7.1.6-1和圖7.1.6-2)。圖7.1.6-1平推法混凝土與巖體接觸面直剪試驗安裝示意圖圖7.1.6-2斜推法混凝土與巖體接觸面直剪試驗安裝示意圖還應加裝滾軸排(見圖7.1.6-2)。在墊板和反力座之間澆筑混2根據附錄F對千斤頂(或液壓枕)作的率定曲線和試體不宜少于5級。仍按每5min測讀一次，當連續(xù)兩次法向位移之差不大于8剪切載荷施加采用時間控制，每5min加載一級，加載做詳細描述和記錄。試驗結束后，應翻轉試體，測量實際剪切面面積。詳細記錄剪切面的破壞情況、擦痕的分布、方向及長度。應描述巖體和混凝土內局部被剪斷的部位和大小、剪切面上碎屑物質的性質和7.1.13試驗成果整理應符合下列規(guī)定：1平推法試驗應按式(7.1.13-1)、式(7.1.13-2)計算各法向載荷下的法向應力和剪切應力：式中σ———作用于剪切面上的法向應力，MPa;t——作用于剪切面上的剪切應力，MPa;P——作用于剪切面上的總法向載荷，N;Q——作用于剪切面上總剪切載荷，N;A——剪切面面積，mm2。2斜推法試驗應按式(7.1.13-3)、式(7.1.13-4)計算法向應力和剪切應力：式中α——斜向載荷施力方向與剪切面之間的夾角。3式(7.1.13-1)～式(7.1.13-4)中的剪切面面積A,應采用試驗結束后翻轉試體測量的實際破壞面的面積。應根據不同的載荷方向，在試體的法向和切向荷載上，增減設備和試件的重量。剪切荷載Q應計入滾軸排摩阻力的影響。4繪制各法向應力下的剪切應力t與剪切位移u,及法向位移un關系曲線。根據關系曲線，確定各法向應力下的抗剪斷峰值和抗剪峰值。必要時，還應確定比例極限值、屈服值和殘余7.2結構面直剪試驗加一定的法向應力后再行制樣，避免因應力釋放擾動巖體結2在墊板后依次安裝傳力塊(平推法)或斜墊板(斜推大于剪切方向試體邊長的5%,斜推法推力中心線應通過剪切面2根據附錄F對千斤頂(或液壓枕)作的率定曲線和試體5對每個試體，法向載荷宜分3～5級施加，每隔5min施6法向位移穩(wěn)定標準：對硬性結構面，每隔5min測讀一次，連續(xù)兩次讀數之差不超過0.01mm;對軟弱結構面，每隔7.3.2試體布置應符合7.1.2條1～3款及6款的規(guī)定。3試體間距應大于最小邊長的1.5倍，周圍巖面宜修鑿巖之間應預留2cm剪切縫(見圖7.3.3)。7.3.7法向載荷系統(tǒng)和剪切載荷系統(tǒng)安裝應符合7.1.7條和7.4巖體三軸壓縮試驗1液壓千斤頂或液壓枕。6傳力架(箱)。2采用千斤頂加載時，宜采用反力座(見圖7.4.6-1)。3采用液壓枕加載時，宜采用反力框架(見圖7.4.6-2),反力框架應具有足夠的強度。減摩層及墊板后依次安裝液壓枕、墊板、反力框架。相對兩個面上的液壓枕應采用并聯(lián)圖7.4.6-1三軸試驗安裝示意圖(采用液壓千斤頂加載側壓)圖7.4.6-2三軸試驗安裝示意圖(采用液壓枕加載側壓)1軸向載荷宜采用千斤頂施加，載荷中心線應通過試體2在頂面中心、4個側面中心、底面4側邊中點布置變形1根據附錄F對千斤頂(或液壓枕)作的率定曲線和試體力(o?=o?),其值為最大7軸向壓力施加采用時間控制，每5min施加一級，每級2對于一組試驗(或給定σ2條件),繪制各試體破壞時軸3不同側壓力下巖體三軸抗壓強度應按式(7.4.11-1)、式(7.4.11-2)計算：F-—o?—o?關系直線的斜率；4三向應力狀態(tài)巖體抗剪強度參數應按式(7.4.11-3)、式(7.4.11-4)計算：5三向應力狀態(tài)巖體抗剪強度參數也可根據各試體破壞時位置、試驗方法、試體尺寸、破壞形態(tài)、變形測表布置、側向載7.5.1巖體載荷試驗應采用剛性承壓板加載方法，適用于Ⅲ級2承壓面積不應小于500cm2。3試點邊緣至洞壁或底板和頂板距離應大于承壓板直徑或邊長的1.5倍，至洞口或掌子面距離應大于承壓板直徑或邊長的4試點表面以下3倍承壓板直徑或邊長范圍內的巖性宜板直徑或邊長的1%。承壓面以外1.5倍承壓板直徑范圍內巖體7.5.6測量系統(tǒng)安裝除應符合6.1.8條1款、2款和5款的規(guī)2檢查各測表的工作狀態(tài)，觀測穩(wěn)定初始讀數，每隔變形。卸載完成后，每隔10min測讀測表一次，持續(xù)1h。1某級壓力下，承壓板上和板外測表的讀數不停的變化，2承壓板周圍巖面發(fā)生明顯隆起或徑向裂縫持續(xù)發(fā)展，可3當設備出力不夠，巖體未能達到破壞，但載荷已經達到工程設計壓力的3倍。7.5.9試驗結束后，應描述裂縫發(fā)生及發(fā)展情況、裂縫產狀及性質、承壓板周圍巖面隆起程度、位置及范圍，必要時應切槽1壓力應按式(7.5.10)計算：3繪制壓力p與變形W關系曲線，確定各特征點的壓力。8.1巖塊單軸壓縮蠕變試驗2試件尺寸應符合4.7.2條2～3款的規(guī)定。1℃,濕度變幅不宜超過5%。2應記錄整個試驗過程中的溫度和濕度，溫度準確到0.1℃,濕度準確到1%。3將試件變形測量裝置(位移計或引伸計)與試驗機固定的±1%。3對于分級增量加載方式，整理試驗成果時，某一級應力水平下的應變eh與時間t關系曲線。的水平漸近線所對應的軸向應力值確定單軸壓縮長期強度σ1(見圖8.1.8-2)。6根據軸向應變eh與時間t關系8.2巖塊三軸壓縮蠕變試驗值的±1%,應力應變采集時間間隔應符合8.1.7條6款的規(guī)定。8每級壓力水平下蠕變穩(wěn)定標準應符合8.1.7條7款的1每一級側向壓力下的長期強度σ應按8.1.8條1～4款8.3承壓板法蠕變試驗值的±1%。讀時間間隔應符合8.1.7條6款的規(guī)定。當24h內變形不大于4單級加載蠕變試驗時，當某級載荷蠕變試驗達到本條28.4結構面直剪蠕變試驗各類結構面。室內結構面直剪蠕變試驗可參照本試驗的規(guī)定和濕度恒定。允許溫度變化宜為±1℃,允許濕度變化宜為8.4.7載荷系統(tǒng)安裝除應符合7.2.6條、7.2.7條和7.2.8條8.4.9試驗加載除應符合7.2.10條1～6款的規(guī)定外，還應符期和減速蠕變階段，變形測讀時間間隔應符合8.1.7條6款的于0.002mm;對于軟弱結構面24h變形不大于0.003mm,可認8.4.11試驗成果整理除應符合7.1.13條1款的規(guī)定外，還應2根據剪切位移us與時間t關系曲線，繪制剪應力t與剪8.5巖體三軸壓縮蠕變試驗宜為±5%。8.5.6側向載荷系統(tǒng)、軸向載荷系統(tǒng)安裝除應符合7.4.5條、3當軸向和側向24h變形不大于0.002mm時，施加第一符合8.1.7條6款的規(guī)定。5當24h內側向變形和軸向變形不大于0.002mm時，認9巖體應力測試9.1孔壁應變法測試尺寸的2倍。2用安裝桿(或安裝器)將應變計送入中心測試孔，利用安裝桿推力(或安裝器的自重)定向就位，并施加一定的預壓3黏結劑充分固化后，檢查系統(tǒng)絕緣值，絕緣值不應小2用安裝桿(或安裝器)將應變計送入中心測試孔，利用1.5倍。3按9.1.6條3款、4款的規(guī)定測定絕緣值、測點深度及除深度可為5cm,在接近應變片粘結部位時宜為2cm。逐級鉆的距離)不得小于解除孔孔徑的2倍。3進行套心解除，套心解除深度應滿足9.1.8條3款的5接通儀器，讀取解除后的應變計讀數，每隔5min讀數3逐級一次循環(huán)法加壓過程中，每級壓力下每隔5min讀9.2孔徑變形法測試9.2.2測點布置應符合9.1.2條的規(guī)定。當測量巖體中某一點復本條2款、3款。9.2.8四分向鋼環(huán)式變形計法的測試及穩(wěn)定標準應符合下列3測點到孔底的最終解除深度不應小于解除孔孔徑的2按9.2.8條2款、3款的規(guī)定，進行鉆孔套心解除，并系曲線。各元件率定系數應按式(9.2.11-1)計算：式中K——元件i的率定系數，mm-1;4)鉆孔徑向變形應按式(9.2.11-2)計算：i——測試元件的序號；元件i的最終穩(wěn)定應變值。5)巖體應力參數計算應符合附錄G的規(guī)定。2壓磁應力計法，成果整理步驟如下：1)繪制解除深度h與應力計各元件讀數差△u的解除全過程關系曲線，確定最終穩(wěn)定值。2)繪制應力計各元件率定曲線，各元件率定系數應按式(9.2.11-3)計算：式中K——-元件率定系數；3)記錄應力值S;應按式(9.2.11-4)計算：式中S;——對于空間問題為S,對于平面問題為S'、S和S”。4)平面應力計算。當符合平面問題假設，且壓磁應力計各元件互成60°布置時，平面應力應按式(9.2.11-5)、式(9.2.11-6)計算：θ——當時為最大主應力o?與記錄應力S'的夾角；當時為最小主應力o?與記錄應力S'的夾角。5)空間應力計算。根據三個不同方向的鉆孔測試所取得Tzx應按式(9.2.11-7)～式(9.2.11-9)計算：式中i——鉆孔序號；相應測點鉆孔坐標系各軸9.3孔底應變法測試9.3.2測點布置應符合9.1.2條的規(guī)定。當測量巖體中某一點3黏結劑固化后，檢查系統(tǒng)絕緣值，絕緣值不應小開始時宜為1cm,當解除至解除孔徑0.6倍后宜為2cm,每解除4繼續(xù)向鉆孔內沖水，每隔5min讀數一次，當連續(xù)三次9.4水壓致裂法測試2橡膠封隔器(與鉆孔孔徑匹配)及高壓軟管。2壓力傳感器的量程范圍宜為0～60MPa,精度應優(yōu)于3流量傳感器的量程不應小于20L/min,精度優(yōu)于4對加壓管路進行高壓密封試驗，試驗壓力不應小4當曲線下拐并逐步趨于穩(wěn)定后，打開壓力泵閥門卸壓平主應力SH和最小水平主應力Sh應按式(9.4.9-1)~(9.4.9-3)計算：o?——巖體抗拉強度，MPa;4當壓力傳感器安置在地面時，實測的壓力還需疊加靜水壓力ph,MPa。5采用多向交匯鉆孔時，巖體空間應力參數計算應符合附9.5表面應變法測試9.5.1表面應變法測試可采用表面應力解除法或表面應力恢復2每一測區(qū)應布置2～3個測點，各測點應盡量靠近，并避9.5.3地質描述應符合9.1.3條的規(guī)定。2測量元件(應變計、位移計)。應少于3支。3測量元件安裝完畢后，每隔5min讀數一次，連續(xù)三次測量元件讀數有無漂移。穩(wěn)定要求在符合9.5.7條3款的規(guī)定3解除結束后，按9.5.7條3