岩土现场原位直剪验指导书

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1、岩土现场原位直剪验指导书岩体双千斤法顶直剪验指导书一试验目的本试验的冃的是通过岩体直剪试验确定岩体的抗剪强度参数(内聚力C、内摩擦角U)和剪切刚度系数。测定岩体抗剪强度参数和剪切刚度系数有室内测试和原位测试两种方法，在室内试验中，岩体样本尽管可以通过努力把取样扰动和切样扰动降低到最小限度，但是试样从地层深部取出时因应力释放而引起的扰动是无法避免的，而口精细的取样和试验技术现在还难以普遍推广应用。而原位直剪试验试体比室内试样大，能包含岩体宏观结构的变化，而且岩体结构没有受到扰动破坏，试验条件接近工程实际情况。而且原位测试是在原位应力条件下进行实验，不用取样，避免或减轻了对岩样的扰动程度，测定岩

2、体的范围大，能反映微观、宏观结构对岩性的影响，比室内岩块试验更符合实际情况。二试验原理现场直接剪切试验原理与室内直剪试验原理相同，由于试验尺寸大且在现场进行，能把岩体的非均质性及软弱结构面对抗剪强度的影响更真实地反映出来。根据库伦破坏准则，有?f?c??ta?n(2-1)式中，tf剪切破坏面上的剪应力(kPa),即岩土体的抗剪强度；。一一破坏面上的法向应力(kPa)；c——岩土体的粘聚力(kPa)；U——岩土体的内摩擦角(°)；依据所测得的Tf可推求出相应的c、U值。岩体抗剪强度试验在现场可以有各种不同的布置方案，但就剪切荷载施加的方式只有两种，因此，按剪切荷载施加的不同方式，分为两种试验方

3、法：即平推法试验和斜推法试验。采用平推法和斜推法时，由于剪切应力方向不一样，因此所采用的计算公式也有所不同。图2.1平推法与斜推法示意图11平推法试验按下面公式计算各法向荷载下的法向应力和剪切应力：0二P/F(2-2)t二Q/F(2-3)式中：o——剪切面上的法向应力，Mpa;t——剪切面上的剪切应力，Mpa;P——剪切面上的总法向荷载，N;Q——剪切面上的总剪切荷载，N;F——剪切面面积，mm2斜推法试验按下面公式计算法向应力和剪切应力：o=P/F+Qsina/F(2-4)t二Qcosa/F(2-5)式中：Q——作用于剪切面上的总斜向荷载，N;a一一斜向荷载方向与剪切面之间的夹角；其他符号

4、含义同上文。三试验设备（1）试体制备设备：手风钻（或切石机）、模具、人工开挖工具各1套。（2）加载设备：液压千斤顶，2台；根据岩体强度，最大荷载及剪切面积选用不同行程；油压泵（附压力表、高压油管、测力计等），2台；手摇式或电动式，对千斤顶供油用。（3）传力设备：高压胶管：若干（配有快速接头），输送油压用；传力柱：无缝钢管一套，要求钢管必须有足够的刚度和强度；钢垫板：用45#钢制成，一套，其面积可根据试体尺寸而定；滚轴排：一套，面积根据试体尺寸而定。（4）测量设备：压力表：精度为一级的标准压力表一套，测油压用；千分表：8—12只；磁性表架：8—12只；测量表架：工字钢2根；测量标点：有机玻璃或

5、不锈纲。（5）反力系统：若试验是在平爾中进行，则不需要另外的反力装置，直接利用岩体承担反力；若在井巷、露天场地的试坑或平的岩体表面进行,则需要安装加荷系统的反力装置，一般是打地锚。（6）辅助设备：安装工具一套；浇捣混凝土工具一套；照像设备一套。四试验方法4.1试验前的准备工作4.1.1试验前的地质描述地质描述为试验成果的整理分析和计算指标的选择提供可靠依据，并为综合12评价岩体工程地质性质提供依据。具体内容包括：（1）试验地段开挖、试体制备方法及出现的问题；（2）试点编号、位置、尺寸；（3）试段编号、位置、高程、方位、深度、嗣室断面形状和尺寸；（4）岩石岩性、结构、构造、主要造岩矿物、颜色等

6、；（5）各种结构面的产状、分布特点、结构面性质、组合关系等；（6）岩体的风化程度、风化特点、风化深度等；（7）水文地质条件，包括地下水类型、化学成分、活动规律、出露位置等；（8）岩爆、嗣室变形等与初始地应力有关的现象；（9）试验地段地质横剖面图、地质素描图、钻孔柱状图、试体展示图等。4.1.2试点的选择及整理（1）选试点同一组试体（不少于5块），选用工程地质条件相同地段，试体受力大小、方向及裂隙相对位置等，应尽量接近实际工程工作条件，尽可能位于同一高程上，试体间距应大于1.5倍试体最短边长，以免受力后变形互相影响。（2）试点整理在所选试点上，对嗣顶板及斜向（或水平）推力后座大致加工平整。预浇

7、混凝土地基面起伏差控制在试体边长的1〜2%内（沿推力方向），试体范围外起伏差约为试体边长的10%O（平推法同时开挖放置水平千斤顶的的坑槽）。4.1.3试体制备根据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2009）规定的试体布置、制备、加工尺寸应符合一般规定：（1）试体宜加工成方形体（或梯形体），每组试体数量不宜少于5个，并尽可能处在同一高程。通常平推法采用方形试体，斜推法采用梯形试体。（2）试体剪切面积不宜小于