现场岩体试验中试验点的布置

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 现场岩体试验中试验点的布置 摘要：本文介绍了布置试验点的 通常方法；指出了布置试验点时，应注 意试点的规划和阶段性、目的性、代表 性、应满足的试验条件（其中特别重要 的是试验的边界条件） ，强调了加强试 点地质描述和各有关专业人员之间合作 的重要性。 中国论文网 /2/view-12901380.htm 关键词：岩体；试验点；布置 Abstract: this paper introduces the common method of site layout; Points out the layout sites, attention shall be paid to the planning stages, and the pilot, should satisfy the purpose, representative of the test conditions (which is particularly -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 important test of the boundary conditions), emphatically the pilot geological description and all relevant professional staff the importance of cooperation between. Keywords: rock; Sites; layout 中图分类号：C33 文献标识码： A 文章编号： 使现场岩体试验成果能更为准确 地反映工程岩体的客观规律，从而为地 质工作和工程设计提供正确的参数，是 “设计试验”（即为设计提供参数的试验） 的目的，也是地质和试验人员最关心的 问题。 作为漫长地质历史发展过程产物 的岩体，由于各种因素的综合作用，使 其在建造阶段和后期的改造阶段中，具 有了不同于一般固体材料的岩性、结构 和天然应力以及不均质性和各向异性等 特性。因此，需要通过现场岩体试验所 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 取得的成果资料，研究岩体的变形和强 度性质、它们的各向异性及其与岩体结 构和非均质性的关系，从而使工程更加 经济、安全和合理。 影响现场岩体试验成果的重要因 素之一，是岩体的地质条件。因此为了 取得能真实反映工程岩体客观试验成果， 就必须正确地布置试验点。这是现场岩 体试验的基础。 不论采用什么方法布置试验点， 从国内的一些资料介绍和我们自己的实 践来看，认为下面几个问题在布置试验 点时，应当特别地加以重视。试验点的 布置要有整体的宏观规划。这就要求在 布置试点前，尽可能详尽地了解工程区 有关的岩体情况和全面建筑物的特点及 其与岩体的相互关系。试验工作具有阶 段性，其深度和广度要与设计阶段相衔 接。试验工作，要取决于工程和岩体的 实际，并参照有关规程规范的要求。布 置的现场试验点都应有明确的目的，即： 试点所代表的对象应当明确，从该试点 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 测得参数所代表的物理力学意义也应当 明确。看起来这似乎不成其为问题。因 为从理论上讲，在某岩体布置一个试点， 它就至少代表了此处的岩体，所测得的 参数资料也至少代表了该岩体的相应物 理力学性质。然而在实际工作中，有时 却不完全是这样。例如，为了测得夹泥 及两侧岩石 （可能是同一类岩石，也 可能是两类不同的岩石） ，或者断层泥 及其两侧的物质，或者两类不同岩石层 面处的所谓“ 综合变形特性 ”，采取把试 验点直接布置在这些部位的方法就是不 恰当的。使承压板下包含有两种或两种 以上不同岩性的物质，以为这样便能测 得所包含的多种物质的综合参数。其实 不然，实际上，所测得的这些参数的物 理力学意义是不明确的，其可靠性也无 法判定。这是因为，它缺乏理论上的依 据，其代表的关系在实际中是不确定。 试验点的代表性，是指要能够代表它所 代表的岩体的实际，一方面是它在地质 条件方面要能够代表，另一方面是其受 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 力状态也能代表岩体在工程中的受力状 态。只有这样的试验点所测得的参数， 才能代表这些岩体在工程中的实际；所 揭示的规律，在这些岩体中才具有普遍 意义。否则，就只能反映试点的局部岩 体的性质，而不能代表一种类型岩体的 普遍规律。岩体的地质条件，包括：岩 体的岩石物质组分；岩体的各种原生的、 构造的和次生的结构面及其发育程度、 形态、产状组合和结构面内的胶结、充 填情况；岩体的结构体的形状、大小和 组合形式；还有风化作用和水的影响， 等等。对于试验点的地质代表性，地质 人员是最有发言权的，因为他们对有关 岩体的地质情况最清楚，对通过试验需 要取得哪些岩体物理力学参数也最了解。 对于整个工程区岩体，试验点的岩体总 是局部的。它存在于整体之中，由于岩 体的不均质和各种作用的结果，所以它 有时又有别于整体。对此，我们应当有 清醒地认识。因此，对于具体试验点的 实际岩性及其是否真正具有地质代表性， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 在布置试验点时就应当充分加以注意， 并通过加强试验点的地质描述加以验证。 试验点的应力状态，简单理解包括受力 的方向和大小。应该重视试验的受力状 态的代表性，应当尽可能使试验点受力 的方向和大小与岩体在工程中实际的受 力状态一致或相似。同时还要考虑到作 为反力的岩体的强调是否能承受加荷的 要求，这一点在破碎岩体中尤为重要。 试验条件，除了T 如交通、安 全、电源、排水和避开施工干扰等保障 试验工作能够进行的必要条件外，技术 上主要还有以下两个条件：在现场岩体 变形试验中，要求试验点满足边界条件， 是为了达到对“ 布氏公式半无限大 ”条件 某种程度的近似，将误差控制在允许的 范围之内，从而达到既保证试验成果的 质量，又能保证试验进行有一定速度的 目的。对于满足半无限平面，即加荷表 面所在平面的边界条件，实际工作中都 比较清楚和重视。这里需要特别强调的 是，试验点边界对承压板加荷表面以下 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 深部岩体的要求：在足够深度（33.5 倍承压板直径）内，岩体的岩性应大体 一致，尽可能避免不同岩性的岩层、断 层、夹层、溶洞和大裂隙等穿过。这一 点，由于人们无法预先从地表清楚地看 到深部岩体质量的变化，而往往不为人 所重视，认为是自然能满足要求的。然 而，深部岩体质量的变化又常常是引起 岩体的变形和试验成果“ 反常 ”的主要原 因。例如某水电站引水暗渠段，位于新 鲜砂岩的 SK1-Z 试点的变形模量为 1.8GPa(附近 2 米左右的同类岩体试点 变形模量为 6.9GPa),并且其压力与变形 关系曲线在 P=13MPa 处出现屈服，其 后在 P=18MPa 以后又重新上抬。试验 后对试点切槽查明，在试面以下 4cm 深 处有一层厚约 14mm 的缓倾角泥化夹 层。同样，位于弱风化砂岩的 SK2-Z 试 点，由于试点加压以下 15cm 深处有一 层厚 4cm 的近似水平的粉砂质页岩层， 使其变形模量仅为 0.38GPa，大大低于 其附近的同类岩体试点的变形模量 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 2.3GPa。可见深部岩体质量变化对试验 成果的影响是非常明显的。同时还可以 看到，当试验成果出现“ 反常 ”时，为了 查明试面下岩体的情况，试验结束后在 试点岩体切槽，是必要的和有效的。当 然在能够预见到试面下部的岩体质量的 变化较大时，就应当在布置试点时加以 避免。试验设备的安装，对于场地的高 度、宽度和长度都有相应的要求，对于 作为反力的岩体也有一定的要求。在布 置试验点时应当综合考虑这些要求。在 可能的条件应避免在不满足要求的地方 布置试验点；若确定不能避开，则应采 取相应有效的措施。 前面已经指出，试验点的地质条 件对试验成果具有决定性意义。因此， 通过加强试点的地质描述，弄清其实际 的地质情况，是十分必要的。譬如：根 据试验前的地质描述，可以对试验点的 地质代表性作出评价，检验其是否符合 布置该试点的目的要求，必要时可对试 验点的布置进行调整。根据试验后的地 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 质描述和并与试验前的地质描述加以比 较分析，可以对试验成果进行讨论和相 应地评价。 地质描述的内容，除规程要求的 以外，对于现场岩体变形试验和强度试 验，应当特别注意对试点处的缓倾角裂 隙或结构面（如果它们存在的话）的描 述。这些试验中，试验成果对这类裂隙 或结构面的存在及其性质极为敏感。在 一些变形试验中还发现，当承压板下或 承压板外附近有缓倾角裂隙或结构面穿 过时，承压板将呈不均匀的沉陷变形， 承压板靠近裂隙或结构面一侧的沉陷变 形量明显地大于远离的一侧，两者之差 甚至可达一个数量级。可见其影响的显 著。此外，对于软弱夹层的抗剪试验点， 还应当作出试验点下试件的剖面以便了 解软弱夹层内部在沿深度方向的性质及