巖石工程特性主要指標(biāo)課件

1、第一節(jié) 巖石工程特性主要指標(biāo) 1物理指標(biāo) （1）密度：包括天然、烘干、飽和，通常不說(shuō)明即指烘干密度。通常借助作抗壓一起作，單獨(dú)46cm立方體測(cè)定三個(gè)樣 （2）比重：以細(xì)碎巖粉過(guò)0.25mm篩后，用比重瓶作 （3）吸水率、飽水率：大氣壓下飽水獲得的稱吸水率：Wa式中：g0大氣壓浸水48hours的重量 gs試樣105110烘24h的重量飽水率gp真空泵抽氣浸水4h的重量 2力學(xué)指標(biāo) （1）抗壓強(qiáng)度干、濕擠壓強(qiáng)度1）壓力機(jī)試驗(yàn)獲得試樣要求徑高比12，或?qū)捀弑?2，d=5cm或更大。干、濕各三塊。借此可以獲得天然含水量，天然密度，飽和密度吸水率，飽水率、空隙率（n0）gw水中稱重的重量 (2)劈裂試

2、驗(yàn)抗拉強(qiáng)度 試樣三塊，d=5cm，高度為直徑的0.51倍 是什么狀態(tài)，就代表該狀的抗拉強(qiáng)度 加載直接破壞（以每秒35kg/cm2） 2力學(xué)指標(biāo) （4）抗剪強(qiáng)度直剪式中型剪：（變角板已淘汰） 每種狀態(tài)試樣45塊，尺寸：151510cm或1510cm 分天然狀態(tài)，飽和狀態(tài) 放直剪儀上，先加正應(yīng)力，正應(yīng)力最大值等于或大于設(shè)計(jì)應(yīng)力，其余等分取整數(shù)，如4kg/cm2，就分成1，2，3，4。每級(jí)加載后立即讀數(shù)，5分鐘后再讀，穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，連續(xù)兩次不超1%mm。百分表上1小格。達(dá)到預(yù)定正應(yīng)力至穩(wěn)定，可以開(kāi)剪。 剪應(yīng)力施加初估最大剪切荷載，然后按810%的荷載量級(jí)先加剪應(yīng)力，當(dāng)剪切變形等于前一級(jí)1.5倍時(shí)，剪切荷

3、載減半施加。剪切荷載采用時(shí)間控制，每5分鐘加載一次，記錄、一量表讀數(shù)。位移達(dá)到11.5cm，停止剪切。 剪完后可回復(fù)原位，作摩擦試驗(yàn)。 也可以作單點(diǎn)摩擦試驗(yàn)。 繪制曲線，確定比例值，屈服值、峰值、殘余值。 2力學(xué)指標(biāo) 第二節(jié) 巖石工程特性指標(biāo)的用途1劃分巖石強(qiáng)度類型巖質(zhì)類型堅(jiān)硬巖中硬巖較軟巖軟巖RS(MPa)6060303015155水電站 巖質(zhì)類型堅(jiān)硬巖中等堅(jiān)硬不堅(jiān)硬巖軟巖RS9060903060101033110.30.10.10.10.0320KHz，前者是通過(guò)換能器將電振蕩能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)能量傳給巖體，后者是通過(guò)爆破將能量傳給巖體，但其基本理論是基于彈性體波動(dòng)微分方程波速與彈性參數(shù)之

4、間的關(guān)系，其： （3） （2） （1）將（1）代入（2）得（3）式，其中 在野外橫波是不易測(cè)的，此時(shí)可選用經(jīng)驗(yàn)值，代替算出VS，再以VP來(lái)計(jì)算Ed。第二節(jié) 巖體變形參數(shù)及取值方法 二巖體工程測(cè)試及參數(shù)評(píng)價(jià)一、變形參數(shù)取值二、巖體變形參數(shù)的用途三、巖體變形參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)布點(diǎn)原則及取值單元?jiǎng)澐炙?、巖體變形參數(shù)的選取一、變形參數(shù)取值1變形模量1）利用現(xiàn)場(chǎng)變形試驗(yàn)成果取值，然后按各區(qū)的成果取值2）利用縱波速度（1）利用動(dòng)、靜模量關(guān)系式進(jìn)行取值先建立： E0=f(Vp)然后以各測(cè)點(diǎn)的波速代入取值。（2）直接以縱波速度代入經(jīng)驗(yàn)公式獲得E0Log(E0)=2.278 log(Vp)-0.434 式中：E0GPa=

5、103MPa；Vpkm/s（3）在沒(méi)有任何現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)資料的情況下可以用巖石飽和擠壓強(qiáng)度來(lái)選取變形參數(shù)。 E0=0.2453R03.13 3彈性模量取值二巖體工程測(cè)試及參數(shù)評(píng)價(jià)1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)選值2）利用VpE0關(guān)系式，E0ES關(guān)系式取值3）實(shí)在沒(méi)有，可按變模的2倍取值。二、巖體變形參數(shù)的用途二巖體工程測(cè)試及參數(shù)評(píng)價(jià)1用于計(jì)算的參數(shù)2巖石風(fēng)化程度的劃分用波速比 風(fēng)化程度 波速比新鮮1微風(fēng)化0.81弱風(fēng)化（中風(fēng)化） 0.60.8強(qiáng)風(fēng)化0.40.6全風(fēng)化0.250.4 1）用變形模量分類 2）用縱波速度劃分巖體質(zhì)量類型或圍巖類型國(guó)內(nèi)外用縱波速度對(duì)隧道圍巖分類二、巖體變形參數(shù)的用途二巖體工程測(cè)試及參數(shù)評(píng)

6、價(jià)巖體質(zhì)量類型質(zhì)量變形模量(E0104MPa)GPa類優(yōu)220類良212010類中10.5105類差0.50.252類劣.20.0220.2等級(jí)類型日本巖石力學(xué)委員會(huì)西南鐵科所水電部王思敬水電部成勘院優(yōu)50004000600055005500 良5000400040003000450055004000500045005500中4000300035002000350050003000400035004500差3000200025001000200040002000350020003500劣2000150025002000200020004）巖體完整性劃分 用(Vpm/Vpr)2=Kv5）巖體結(jié)構(gòu)劃分 二、巖體變形參數(shù)的用途二巖體工程測(cè)試及參數(shù)評(píng)價(jià)巖體完整程度完整較完整完整性差較破碎破碎Kv10.750.750.450.450.250.250.15.04000500030004000200035006060303015介紹電力部的分級(jí)電力部的分級(jí)1) 巖石工程分級(jí)第五節(jié) 巖石承載力評(píng)價(jià)承載力基本值f0(MPa)巖石類別強(qiáng)風(fēng)化中風(fēng)化（弱風(fēng)化）微風(fēng)化硬質(zhì)巖石150500150025004000軟質(zhì)巖石150500555120015002000此評(píng)價(jià)當(dāng)f04000Kpa，應(yīng)用工程實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。2）電力部標(biāo)準(zhǔn)第五節(jié) 巖石承載力評(píng)價(jià)巖石承載力基