巖石工程特性主要指標課件

1、第一節(jié) 巖石工程特性主要指標 1物理指標 （1）密度：包括天然、烘干、飽和，通常不說明即指烘干密度。通常借助作抗壓一起作，單獨46cm立方體測定三個樣 （2）比重：以細碎巖粉過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力學指標 （1）抗壓強度干、濕擠壓強度1）壓力機試驗獲得試樣要求徑高比12，或寬高比12，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、驗抗拉強度 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度 加載直接破壞（以每秒35kg/cm2） 2力學指標 （4）抗剪強度直剪式中型剪：（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，先加正應力，正應力最大值等于或大于設計應力，其余等分取整數(shù)，如4kg/cm2，就分成1，2，3，4。每級加載后立即讀數(shù)，5分鐘后再讀，穩(wěn)定標準，連續(xù)兩次不超1%mm。百分表上1小格。達到預定正應力至穩(wěn)定，可以開剪。 剪應力施加初估最大剪切荷載，然后按810%的荷載量級先加剪應力，當剪切變形等于前一級1.5倍時，剪切荷

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

4、間的關系，其： （3） （2） （1）將（1）代入（2）得（3）式，其中 在野外橫波是不易測的，此時可選用經(jīng)驗值，代替算出VS，再以VP來計算Ed。第二節(jié) 巖體變形參數(shù)及取值方法 二巖體工程測試及參數(shù)評價一、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)場布點原則及取值單元劃分四、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)場變形試驗成果取值，然后按各區(qū)的成果取值2）利用縱波速度（1）利用動、靜模量關系式進行取值先建立： E0=f(Vp)然后以各測點的波速代入取值。（2）直接以縱波速度代入經(jīng)驗公式獲得E0Log(E0)=2.278 log(Vp)-0.434 式中：E0GPa=

5、103MPa；Vpkm/s（3）在沒有任何現(xiàn)場試驗資料的情況下可以用巖石飽和擠壓強度來選取變形參數(shù)。 E0=0.2453R03.13 3彈性模量取值二巖體工程測試及參數(shù)評價1）根據(jù)現(xiàn)場試驗選值2）利用VpE0關系式，E0ES關系式取值3）實在沒有，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試及參數(shù)評價1用于計算的參數(shù)2巖石風化程度的劃分用波速比 風化程度 波速比新鮮1微風化0.81弱風化（中風化） 0.60.8強風化0.40.6全風化0.250.4 1）用變形模量分類 2）用縱波速度劃分巖體質量類型或圍巖類型國內外用縱波速度對隧道圍巖分類二、巖體變形參數(shù)的用途二巖體工程測試及參數(shù)評

6、價巖體質量類型質量變形模量(E0104MPa)GPa類優(yōu)220類良212010類中10.5105類差0.50.252類劣.20.0220.2等級類型日本巖石力學委員會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）巖體結構劃分 二、巖體變形參數(shù)的用途二巖體工程測試及參數(shù)評價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介紹電力部的分級電力部的分級1) 巖石工程分級第五節(jié) 巖石承載力評價承載力基本值f0(MPa)巖石類別強風化中風化（弱風化）微風化硬質巖石150500150025004000軟質巖石150500555120015002000此評價當f04000Kpa，應用工程實驗經(jīng)驗。2）電力部標準第五節(jié) 巖石承載力評價巖石承載力基