2022年点荷载强度试验.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 试验二 点荷载强度试验一、试验目的点荷载试验是将岩石试件置于两个球形园锥状压板之间,对试件施加集中荷载,直至破坏,然后依据破坏荷载求得岩石的点荷载强度；点荷载强度, 可作为岩石强度分类及岩体风化分类的指标, 也可用于评判岩石强度的各向异性程度,预估与之相关的其它强度如单轴抗压强度和抗拉强度等指标；点荷载强度试验适用于各类规章或不规章的岩石,既可以是钻孔岩心,也可以是从岩石露头、 勘探坑槽、平洞、巷道中实行的岩块；本次试验分别测定岩石在自然状态下的点荷载强度；二、试样制备1、试件分组：将肉眼可辨的、工程地质特点大致相同的岩石试件分为一组,假如岩石是各向异性的（如层理、片理明显的沉积岩和变质岩）,仍应再分为平行和垂直层理加荷的亚组,每组试件约须 15 块；2、本试验可用岩芯样,规章或不规章岩块样,对不同外形试件的尺寸要求如下：（）当采纳岩心试件作径向试验时,试件的长度与直径之比不应小于；作轴向试验时, 加荷两点间距与直径之比宜为 0.31.0；（）当采纳方块体或不规章块体试件作试验时,其长（L）、宽（W ）、高（h）应尽可能满意 LW h（图 9-3d）,试件高度（ h）一般掌握在 0.510cm间,使之能满意试验仪器加载系统对试件尺寸的要求,整；另外, 试件加荷点邻近的岩面要修平3、试件含水状态可依据需要挑选自然含水状态、烘干状态、饱和状态或其它含水状态；4、同一含水状态下的岩心试件数量每组应为 组应为 1520 个；三、 试件描述5-10 个,方块体或不规章块体试件数量每1、岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程序、胶结物性质等；除岩性外,重点应 对其结构构造特点 （如颗粒粗细, 排列以及节理、 层理等发育特点） 及风化程度等进行描述；2、试件外形及制备方法；3、加荷方向与层理、节理、裂隙的关系；4、含水状态及所使用的方法；四、主要仪器设备名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、点荷载试验仪：如下图所示,它包括：（1）加载系统,由摇式油泵、 承压框架,球端园锥状压板组成；油泵出力一般约为50kN；加载框架应有足够的刚度,要保证在最大破坏荷载反复作用下不产生永久性扭曲变形；球端园锥状压板球面曲率半径为 5mm,圆锥的顶角为 60° （见下图）,采纳坚硬材料制成；（2）油压表：量程约为 10MPa,其测量精度应保证达到破坏荷载读数（P）的 2%,整个荷载测量系统应能抗击液压冲击和振动,不受反复加载的影响；（3）标距测量部分：采纳 精度达±0.2mm；2、卡尺或钢卷尺；3、地质锤；五、试验步骤1、试件尺寸粗测0.2mm 刻度钢尺或位移传感器,应保证试件加荷点间的测量对岩芯样及规章样,分别量测各试件的长（L）、宽（ W）、高（ h）的尺寸；对不规就岩块样,可过试件中心点测量试件的长（L）、宽（ W ）、高（ h）的尺寸；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2、安装试件（） 径向试验时, 将岩心试件放入球端圆锥之间,使上下锥端与试件直径两端紧密接触；接触点距试件自由端的最小距离不应小于加荷两点间距的 0.5；（） 轴向试验时, 将岩心试件放入球端圆锥之间,并与试件紧密接触；使上下锥端位于岩心试件的圆心处（） 方块体与不规章块体试验时,挑选试件最小尺寸方向为加荷方向；将试件放入球端圆锥之间, 使上下锥端位于试件中心处并与试件紧密接触；应小于加荷点间距的 0.5；3、加荷接触点距试件自由端的距离不试件安装后,调整压力表指针到零点,以在 1080 秒钟内能使试件破坏（相当于每秒0.05-0.1MPa）的加荷速度匀速加荷,直到试件破坏,登记破坏时的压力表读数（F）；4、描述试件破坏的特点正常的试件破坏面应同时通过上、下两个加荷点, 假如破坏面只通过一个加荷点,便产生局部破坏, 就该次试验无效, 应舍弃,破坏面的描述仍应包括破坏面的平直或弯曲等情形；5、破坏面尺寸测量试件破坏后, 须对破坏面的尺寸进行测量,和垂直于加荷点連线的平均宽度（W f）；六、试验成果整理1、试验数据记录表见附录 3；2、运算公式（1）按下式运算试件破坏荷载：式中： P试件破坏时总荷载（N）；C仪器标定系数（为千斤顶的活塞面积,器的标定系数供参考；测量的尺寸包括上、 下两加荷点间的距离 （ D）mm2）,一般在各仪器的说明书都有该仪F试件破坏时的油压表读数（MPa）；（2）按下式运算试件的破坏面积和等效园直径的平方值：式中： Af 试件的破坏面面积（mm 2）；名师归纳总结 D在试件破坏面上测量的两加荷点之间的距离（mm）；第 3 页,共 5 页W f 试件破坏面上垂直于加荷点连续的平均宽度（mm）；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - De 等效园直径,为面积与破坏面面积相等的圆的直径（mm）；（3）按下式运算岩石试件的点荷载强度：式中： I S试件点荷载强度（MPa）,其余符号同前；（4）求平均值：当测得的点荷载强度数据在每组 15 个以上时, 将最高和最低值各删去 3 个,假如测得的数据较少时, 就仅将最高和最低值删去,然后再求其算术平均值,作为该组岩石的点荷载强度；3、运算值精确至 0.01；七、留意事项1、由于岩石点荷载强度一般都比较低,因此在试验中肯定要掌握好加荷速度,渐渐加压,使压力表指针缓慢而匀称地前进；2、安装试件时, 上、下加荷点应留意对准试件的中心,并使其加荷面垂直于加荷点的连线；3、在对软岩进行试验时,加荷锥头常有肯定的嵌入度,因此,在测量加荷点的距离 D时,应将卡尺对准试件破坏上加荷锥留下来的两个凹痕底进行量测；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 附录 2 点荷载试验记录表1 试件编组岩石名称仪器编号仪器系数C 2 试件编号3 试件外形4 含水状态5 长 L （mm）试件尺寸宽 W （mm）6 高 h （mm）加荷方向7 压力表读数F（ MPa）8 总荷载（N）9 加荷点间距离D（ mm）10 破坏面宽度Wf（mm）等效圆直径平方11 名师归纳总结 12 点荷载强度（MPa）运算：校核：年月日第 5 页,共 5 页13 试件破坏特点试验：- - - - - - -