某水电站坝基岩体结构面直剪试验研究.pdf

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1、第43卷第2期人民长江Vo1．43，No．22012年1月YangtzeRiverJan．，2012文章编号：1001—4179(2012)02—0066—04某水电站坝基岩体结构面直剪试验研究张晓超(成都理工大学地质灾害与地质环境保护国家重点实验室，四川成都610059)摘要：C、值是衡量岩体结构抗剪强度的主要参数，一般通过岩体结构面直剪试验获取。岩体结构面直剪试验分为多点法和单点法，工程设计中通常采用多点法，而忽视单点法的重要作用。为了对两种试验方法进行比较，结合具体的试验项目，运用携带式剪切仪，分别采用上述两种试验方法，对某水电站坝基岩体结构面的抗剪强度参数进行了试验

2、测试。试验结果表明两种方法各有所长，并指出只有二者相结合才能客观反映岩体结构面的抗剪强度，从而提高工程设计的科学性、准确性和可靠性。关键词：单点法；多点法；岩体结构；直剪试验中图法分类号：P55文献标志码：A西南某水电站拟建双曲拱坝，坝区出露的岩石主加工试件多，试验历时长，且不够经济，因此多点法要为中深成侵入的花岗岩和浅成侵入的辉绿岩脉，以的利用受到一定限制。本文结合某水电站坝基岩体结及少量由这些岩石经热液和构造作用改造而形成的热构面的抗剪强度试验，在结构面直剪试验中采用了单液蚀变岩和动力变质岩。为了验算坝基的抗滑稳定点法与多点法结合的试验方法，并对此进行分析、总结性，为工

3、程设计提供参数，需要做大量室内外岩体结构和探讨。面直剪强度试验。岩体结构面直剪试验分为“多点试1试验方法验法”与“单点试验法”。“多点试验法”采用多个试样，即在同一地质体中1．1结构面产状及及试验点布置同时加工个4个以上的试件，分别施加不同的法向荷由于篇幅所限，仅选取两组结构面直剪试验成果载和水平荷载，根据试验资料，绘制出应力一应变曲进行分析，试样编号分别为：YJ1和YJ2，试样为饱水线，根据库伦公式r=o'tamp+c，确定剪切面的抗剪状态，两组结构面均为硬性结构面，进行对比试验的结强度参数，即内聚力C和内摩擦角。构面为同一结构面。“单点法试验法”采用单个试样，即对一个试

4、件分(1)试样YJ1产状为NIO。W／SW65。，为倾坡内别施加多级正应力，在第一级正应力恒定下，施加剪的陡倾结构面，构成抗力体上、下游两侧切割面，结构应力到比例极限值后，减慢剪切速率，同时观察应力面表面起伏粗糙，有钠黝帘石化蚀变，结构面闭合，无一应变曲线，当曲线开始转弯勾头，说明此时已十分充填，干燥，可见迹长大于10m。接近峰值，停止施加剪力，并卸载，进入下一级正应(2)试样YJ2产状为N20。W／NEL48。，为倾坡外力下的剪切试验，直至最后一级正应力下完成剪断，的中倾结构面，构成右岸抗力体的底滑面，结构面表面根据库仑定律求出c、值¨。有绿帘石化蚀变，较平整光滑，结构面

5、闭合，无充填，干多点试验法能较好地反映岩体综合抗剪强度，根燥，可见迹长3～5m，同组裂隙间距30～50cm。据岩石试验规程要求，工程设计中一般使用“多点试试验点布置如下：YJI结构面多点法布置8个点，验法”。然而该方法存在以下缺点：多块试件差异大、单点法布置2个点。YJ2结构面多点法布置6个点，试验数据较分散，试验成果精度差；野外取样困难，单点法布置2个点。收稿日期：2011—08—30作者简介：张晓超，女，讲师，博士研究生，主要从事岩土工程和环境地质方面的研究。E—mail：Zhangxiaochao@cdut．cn第2期张晓超：某水电站坝基岩体结构面直剪试验研究671．

6、2试验方法与步骤式中，为正应力，MPa；，为垂向压力表读数，MPa；，。为垂向压力表读数初值，MPa；S，为垂向千斤顶活试验仪器采用携带式剪切仪，该仪器可测定岩体塞面积，m或cm；G为上剪切盒、垂向千斤顶和上半结构面、软弱岩石、特殊土的峰值与残余抗剪强度参部分混凝土试件的总重，kg；S为详测剪切面面积，m数，试样可采用常规的规则试样，也可以对不规则试样进行测试。试验步骤如下：或em；r为剪应力，MPa；，为剪切荷载压力表读数，(1)制样。野外取样后当场用油漆标出拟剪方MPa；为剪切荷载压力表初值，MPa；S为水平加荷向，用红油漆圈出拟剪面，用细铁丝将试样交叉捆紧，千斤顶活塞

7、面积，rn或cm。然后立即在试样表面涂抹1～2遍油漆，以保持试样天然含水率，也防止试样浇筑时混凝土中水渗入试样。(2)试件浇筑。应先粗测剪切面面积，再进行制样，把试样用水泥砂浆(水泥、砂、水比例为1：2：0．5)浇筑在与仪器相配套的试样盒中。(3)试样养护。试件浇筑24h后，拆去试样盒，将试样静置于水中，常温下养护3d。(4)安装。将制成的试样置于剪切盒中，轻盖上剪切盒。微加垂向荷载，读取初值，。。然后剪断捆扎试样的细铁丝，微加水平剪切荷载，读取压力表初值，。，安装测剪切位移的百分表，将表调零。(5)剪切试验。垂向