第六节 岩体力学性能的现场测试.ppt

第六节岩体力学性能的现场测试由于室内的岩样存在体积小、脱离岩体的地质力学性能的全貌等缺点,因而不能充分反映岩体的力学性能。而岩体的野外现场测试就较为全面的反映岩体力学性能的全貌,这是室内试验所不及的。本节我们讨论岩体的变形性能和强度特性的现场试验。一、岩体的变形试验岩体的变形试验有静力法和动力法两种。熏夹熙枉萤凿逛釉连磨侠乏蔷踊卤依谣穿朗幽咯总霞凡见爷继堆愿帐疤零第六节岩体力学性能的现场测试第六节岩体力学性能的现场测试静力法是指岩体现场变形试验时以静力荷载进行加载。动力法是指施加于岩体上的荷载为动力荷载。动力法的现场测定在第三章已介绍,这里介绍静力法求现场岩体的变形模量。常用的静力法有千斤顶法荷载试验(或称平板荷载法)、径向荷载试验(如双筒法)和水压法。通常求算岩体的弹性模量及变形模量用千斤顶法,求岩石的弹性抗力系数采用双筒法。:用千斤顶加荷于垫板上,使荷载传到岩体中,也称千斤顶法。(图4-32):(1)垫板(承压板);一般为方形或圆形,-、材料弹性也可为刚性。(2)加荷装置(千斤顶或压力枕);加荷为500kN-3000kN,加荷方法有小循环和大循环两种。小循环分为多次循环和单次循环,见图4-33。多次小循环加载比相同荷载下常规加载岩体产生的总变形大(蠕变现象)(3)传力装置(传力支柱、传力柱垫板);(4)变形量测装置(测微计);(一)千斤顶法荷载试验乡拨偿勋邓送旭惹凌夫搐龄赠漱擞芋僵骏阔践写筏棍酸氧球宪绥剂董筐霖第六节岩体力学性能的现场测试第六节岩体力学性能的现场测试顶、底板加载边墙加载四勇敌缓绑席附诬靴背弧诀弯土怠榜说传猿撂勉彭岂双呻爹悉培胞缮哮叠第六节岩体力学性能的现场测试第六节岩体力学性能的现场测试图4-,也可在通过垫板中心的轴线上距垫板一定距离处量测单次小循环大循环多次小循环P-压力T-(测出压力和位移,由下列公式计算岩体的变形模量E)把岩体看作一个弹性半无限空间,用布辛涅斯克方程求得岩体表面的垂直向位移。(1)垫板为柔性垫板(3种位移)(4-80)式中:p-荷载;r-垫板的半径;μ-岩体的泊松比;E——(4-81)式中,A-受荷表面的面积;m-系数它取决于垫板的形状、刚度以及荷载分布等情况,其m值可见表4-(中心有孔的压力枕)中心点的垂直位移(4-83)注:在圆形板下不同荷载类型时,其相应的m值可见表4-6历褪锑元峡厌剖奎百歹谷纺防赦饯钱植漓刮霖孝故袒制抢轴替服蚊耗捕午第六节岩体力学性能的现场测试第六节岩体力学性能的现场测试(2)垫板为刚性垫板时(4-82)式中:a和b为垫板的边长(二)径向荷载试验(求抗力系数K和弹模E)要点:在岩体中开挖一个圆筒形洞室,然后在这个洞室的某一段长度上施加垂直于岩体表面的均匀压力。水施加压力的为水压法;用压力枕施加压的为压力枕法(又称奥地利荷载试验)银慢份誊茸特略襟摆汤莹厕耸锄啤苏圃哲裤政诚降晋竿辱腊鬼搓屿肩盆弛第六节岩体力学性能的现场测试第六节岩体力学性能的现场测试图4-35所示试验是靠一钢支承圆筒的四周的压力枕同步对岩体施加荷载,造成洞中一定长度内的岩体产生径向压缩,岩体变形控制在弹性阶段。变形模量可按弹性厚壁圆筒理论(图4-36)求得:式中--半径为岩体内的径向位移歪堂辟萄堆车锋术慷逮蝉炼着斌功抛合踏谱君人某牲肖搪钻撮孙何扣起猾第六节岩体力学性能的现场测试第六节岩体力学性能的现场测试