DZ∕T 0276.25-2015 巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)規(guī)程 第25部分：巖石抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)（正式版）

中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代替DY-94巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)規(guī)程第25部分：巖石抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)中華人民共和國國土資源部發(fā)布IDZ/T0276《巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)規(guī)程》分為31個部分：——第1部分：總則及一般規(guī)定； ——第3部分：巖石顆粒密度試驗(yàn)；——第4部分：巖石密度試驗(yàn)；——第5部分：巖石吸水性試驗(yàn)； ——第7部分：巖石光澤度試驗(yàn)；——第8部分：巖石抗凍試驗(yàn)；——第9部分：巖石耐崩解試驗(yàn)；——第10部分：巖石膨脹性試驗(yàn)；——第11部分：巖石溶蝕試驗(yàn)；——第12部分：巖石耐酸度和耐堿度試驗(yàn)；——第13部分：巖石比熱試驗(yàn)； ——第15部分：巖石擊穿電壓和擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)；——第16部分：巖石體積電阻率和表面電阻率試驗(yàn)；——第17部分：巖石放射性比活度試驗(yàn)；——第18部分：巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)； ——第20部分：巖石三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)；——第21部分：巖石抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)；——第22部分：巖石抗折強(qiáng)度試驗(yàn)；——第23部分：巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)； ——第26部分：巖體變形試驗(yàn)(承壓板法);——第27部分：巖體變形試驗(yàn)(鉆孔變形法); ——第29部分：巖體強(qiáng)度試驗(yàn)(承壓板法);——第30部分：巖體錨桿載荷試驗(yàn)；——第31部分：巖體聲波速度測試。本部分為DZ/T0276的第25部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分代替DY-94《巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)規(guī)程 Ⅱ——增加了直剪試驗(yàn)中施加剪切荷載的分級規(guī)定——增加了直剪試驗(yàn)計算結(jié)果的精度要求；——刪除了攜帶式剪切儀試驗(yàn)；——修改了變角板試驗(yàn)儀器設(shè)備中的壓力機(jī)，改為材料試驗(yàn)機(jī)；——修改了中型剪試驗(yàn)，改為直剪試驗(yàn)；——修改了直剪試驗(yàn)的描述方式，分為軟弱結(jié)構(gòu)面剪切試驗(yàn)和巖石試樣直剪試驗(yàn)兩部分進(jìn)行描述——修改了巖石抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)記錄表。本部分由中華人民共和國國土資源部提出。本部分由全國國土資源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/本部分起草單位：湖北省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究所。本部分所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：——DY-86;——DY-94。1巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)規(guī)程第25部分：巖石抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)1范圍DZ/T0276的本部分規(guī)定了測定巖石抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)方法。本部分適用于巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)中的巖石抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)。2術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件?？辜魪?qiáng)度shearstrength巖石試樣在剪切破壞時所能承受的最大應(yīng)力。對于若干巖石試樣施加不同的軸向荷載，用平推法施加水平剪切力直至試件破壞，得到巖石的抗剪強(qiáng)度，并根據(jù)莫爾庫倫理論計算巖石試樣的抗剪強(qiáng)度參數(shù)內(nèi)摩擦角φ和凝聚力C。4儀器設(shè)備4.2材料試驗(yàn)機(jī)：示值誤差不超過±1%。4.3變角板剪力儀：要求在45°~70°范圍內(nèi)有4個～5個角度可供調(diào)整(如圖1所示)。圖1變角板剪力儀24.4雙面剪切器(如圖2所示)或單面剪切器(如圖3所示)。4.5直剪儀(如圖4所示),對應(yīng)軟弱結(jié)構(gòu)面直剪試驗(yàn)及巖石試樣直剪試驗(yàn)。圖4中型直剪儀示意圖35.1.1在同一含水狀態(tài)和受力方向的情況下，每組宜為12塊，不應(yīng)少于8塊。試樣采用50mm×5.2.7試驗(yàn)過程記錄內(nèi)容和格式見附錄A。 (1) (2) (3)4 (6) (7)5厚度約為受剪面尺寸的一半。可采用不規(guī)則試樣，受剪面長軸尺寸應(yīng)小于300mm。7.1.1.2試樣要求：采樣時應(yīng)盡量保持軟弱結(jié)構(gòu)面的原始狀態(tài)。應(yīng)注意不使試樣受力，保持其天然結(jié)7.1.1.3試樣成型：先將采取的試樣置于下模盒內(nèi)，讓受剪面平行模盒邊框面，且高出模盒邊框5mm;同時，使試樣剪切方向與模盒邊框的方向一致。在試樣四周澆筑水泥砂漿，要求筑料表面平整，并與下模盒邊框面齊平。下半試樣澆筑初凝后，放上模盒，以同樣方式澆筑，使上半試樣成型剪切縫內(nèi)不應(yīng)混入水泥砂漿。在上、下模盒間墊上10mm厚的剪切縫墊板(墊板與受剪面之間的空隙可灌蠟充填)。待水泥砂漿凝固后，脫出試樣，抽出剪切縫墊板，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，應(yīng)盡量減少水7.1.2.1每組宜采用7塊試樣，不應(yīng)少于5塊。試樣尺寸的確定應(yīng)考慮儀器的設(shè)備能力和巖石本身強(qiáng)度，邊長不應(yīng)小于50mm,試樣高度應(yīng)與邊長相等。7.2試驗(yàn)步驟7.2.1軟弱結(jié)構(gòu)面直剪b)軟弱結(jié)構(gòu)面中夾泥充填物的礦物成分、厚度及制樣時對充填物的擾動情況；d)澆筑混凝土的配合比例及澆筑試樣質(zhì)量等7.2.1.2試樣安裝：將試樣裝入剪切盒。試樣的受剪方向應(yīng)與工程實(shí)際受力方向基本一教，并使試樣與剪切盒緊貼。若為組裝式剪切盒，需先擰緊螺絲，安裝垂向和水平加荷系統(tǒng)(應(yīng)保證垂向力和剪切力的合力作用于試樣中心及垂向。水平位移測表。稍加垂直和水平荷載，使斷擁扎試樣的鐵絲拉直，用鋼鋸條從剪切縫中鋸斷鐵絲。7.2.1.3施加垂向荷載：選擇施加垂直荷載時對應(yīng)的正應(yīng)力。應(yīng)不小于設(shè)計應(yīng)力；測試充填夾泥的結(jié)構(gòu)面試樣，以不擠出夾泥為原則來選擇正應(yīng)力。施加在每組試樣上的垂向荷載，應(yīng)有一個試樣施以最大垂向荷載；其余試樣，分別在近于等值的整數(shù)壓力下進(jìn)行試驗(yàn)。加在每塊試樣上的垂向荷載，均應(yīng)分4級~5級施加；每隔5min加荷一次，加荷后均應(yīng)立即測量垂直變形；5min后再測一次。加至預(yù)定荷載后，每5min觀測變形一次，直到變形相對穩(wěn)定后，施加剪切荷載。垂直變形相對穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)是：a)對于充填高塑性夾泥結(jié)構(gòu)面的剪切試驗(yàn)，每15min讀數(shù)一次，4只測表的連續(xù)兩次讀數(shù)之差均應(yīng)小于0.05mm;b)對于充填低塑性夾泥結(jié)構(gòu)面的剪切試驗(yàn)，每10min讀數(shù)一次，各測表連續(xù)兩次讀數(shù)之差均應(yīng)c)對于無夾泥結(jié)構(gòu)面和巖石剪切試驗(yàn)，每5min讀數(shù)一次，各測表連續(xù)兩次讀數(shù)之差均應(yīng)7.2.1.4施加剪切荷載：按最大剪切荷載分為10級～12級，保持垂直向荷載恒定，逐級施加剪切荷載，6一級剪切荷載。當(dāng)某一級剪切荷載引起的剪切變形超過前一級剪切荷載下變形值的1.5倍時，剪切荷載減半施加，直至試樣剪斷。試樣剪斷的標(biāo)志是：水平加荷壓力表不再上升，甚至回退。每級剪切荷載的大小，可按最大剪切荷載的5%～10%施加。無夾泥結(jié)構(gòu)面和巖石試樣的剪切試驗(yàn)，可按最大剪切荷載的8%～10%施加。7.2.1.5測殘余抗剪強(qiáng)度：試樣剪斷后，繼續(xù)施加剪切荷載，用以測試在大致接近某一常數(shù)值的剪應(yīng)力作用下，不斷發(fā)生大剪切位移(在10mm～15mm以上)時的殘余抗剪強(qiáng)度。剪切面的起伏差，繪制沿剪切方向的剖面起伏曲線。對于充填夾泥的試樣，要記述夾泥的性質(zhì)、厚度和7.2.1.7試驗(yàn)過程記錄內(nèi)容和格式見附錄A。7.2.2巖石試樣直剪試驗(yàn)7.2.2.1將試樣裝人剪切盒內(nèi)，試件與剪切盒內(nèi)壁的間隙用填料填實(shí)。預(yù)定剪切面應(yīng)位于剪切縫中部，試件受剪方向應(yīng)與預(yù)定受力方向一致。預(yù)留剪切縫宜控制在10mm左右。若為組裝式剪切盒，需先擰緊螺絲，繼而安裝垂向和水平加荷系統(tǒng)(應(yīng)保證垂向力和剪切力的合力作用于試樣中心)及垂向、水平位7.2.2.3試驗(yàn)過程記錄內(nèi)容和格式見附錄A。7.3試驗(yàn)結(jié)果整理 (8) (9)Av——垂直方向千斤頂?shù)幕钊娣e，單位為平方毫米(mm2);Ah——水平方向千斤頂?shù)幕钊娣e，單位為平方毫米(mm2);A;——實(shí)測剪切面面積，單位為平方毫米(mm2);f——滾軸排的摩擦系數(shù)。7.3.2以剪應(yīng)力為縱坐標(biāo)，剪切位移為橫坐標(biāo)繪制剪應(yīng)力r與剪切位移L,關(guān)系曲線(圖5);同時，選取曲線上的峰值或穩(wěn)定值作為抗剪強(qiáng)度rma值。7.3.3以抗剪強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，正應(yīng)力為橫坐標(biāo)繪制抗剪強(qiáng)度Tmx與正應(yīng)力σ的關(guān)系曲線(圖6)。用最小二乘法計算內(nèi)摩擦角φ和凝聚力C。7.3.4內(nèi)摩擦角計算結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后1位，凝聚力計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字。7圖6抗剪強(qiáng)度與正應(yīng)力關(guān)系曲線(規(guī)范性附錄)巖石抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)記錄表A.1巖石抗剪斷強(qiáng)度試驗(yàn)記錄表(變角板試驗(yàn))正應(yīng)力剪應(yīng)力寬度高度受力方向?qū)挾萣o臺表A.3巖石直剪試驗(yàn)記錄表