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更新更新時間:2014-07-14
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巖石的試驗室試驗
工程地質勘察中在室內對巖石試樣進行的試驗方法。試驗項目和方法包括:
(1)含水量試驗。用烘干法測定。
(2)密度試驗。根據巖石性質不同,分別采用量測法、水中稱重法和蠟封法測定。
(3)比重試驗。用比重瓶法測定。
(4)孔隙率。根據巖石的含水量、密度和比重計算確定。
(5)吸水率和飽和吸水率試驗。用浸泡法和真空抽氣飽和法測定。
(6)崩解試驗。用崩解性指數(shù)試驗儀測定。
(7)膨脹性試驗。測定巖石的膨脹力、自由膨脹率、徑向和軸向膨脹率。
(8)凍融試驗。測定經受凍結和融化循環(huán)之后巖石的質量和飽和狀態(tài)單軸抗壓強度,計算質量損失率和凍融系數(shù)。
(9)單軸抗壓強度試驗。施加在標準試樣上應力的速率保持在0.5~1.0MPa/s以內。進行單軸抗壓強度試驗的壓力機分為普通試驗機和剛性試驗機。對于不規(guī)則試件的抗壓強度,可通過點荷載試驗的結果按經驗公式求得。
(10)抗拉強度試驗。該試驗的直接法是在圓柱體試件的兩端施加軸向拉力,使試件拉壞。直接法的主要困難是試件的夾持問題。間接法包括劈裂法、彎曲試驗法、液壓擴張法、離心機法、圓柱體或球體的徑向壓裂法等,其中劈裂法比較常用。
(11)直接剪切試驗。根據剪切面的性質,可分為抗剪斷試驗和分離面剪切試驗。前者用于完整巖石,后者則用于巖體中的結構面(見巖石和巖體)。試驗結果主要是提供抗剪變形參數(shù)和抗剪強度參數(shù)。直接剪切試驗的三種方式有單面剪、雙面剪和斜面剪。巖塊雙面剪切儀既可消除偏心荷載產生的拉應力,又可選擇法向應力,是比較理想的直接剪切試驗儀器。采用扭轉試驗也可測得抗剪強度。
(12)三軸壓力試驗。通常分為常規(guī)三軸試驗和真三軸試驗。常規(guī)三軸試驗時,試件受主應力σ作用,繪制不同圍壓下的抗壓強度曲線,并按摩爾-庫侖定律確定巖石的內摩擦角和粘聚力。真三軸試驗時,σ各不相等,可以研究中主應力對試件力學性質的影響。通常認為,由三軸試驗求得的巖石抗剪強度參數(shù)是zui接近實際的。
(13)變形試驗。在單軸壓力作用下,測定試件的縱向和橫向變形,計算得到巖石的彈性模量和泊松比,通??膳c單軸抗壓強度試驗結合進行。
(14)聲波速度試驗。利用彈性波在巖石中的傳播來測定巖石的動彈性參數(shù)。彈性波速測定方法通常分為高頻超聲脈沖法、低頻超聲脈沖法和共振法。