岩石检测作业指导书.docx

作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-17-2014 第五版 第0次修改主题：岩石检测作业指导书第1页 共18页1目的通过岩石学鉴定，获得岩石的物理，力学性质指标或参数。2适用范围适用于本中心或派出项目对水电水利工程测定地基、围岩、边坡、填筑料等岩体基本性质的室内和现场试验，以及对施工质量的控制和检验。 3引用规程、规范3.1工程岩体试验方法标准GB/T50266-1999；3.2水电水利工程岩石试验规程DL/T5368-2007；3.3水利水电工程岩石试验规程SL264-2001；3.4数值修约规则GB/T8170-2008；3.5其他水利规范。4.职责 试验技术负责人在试验前根据试验大纲或试验工作计划以及相关要求，向试验人员进行技术交底，明确试验目的、试验方法、试验条件及相关的技术要求。5.作业程序5.1作业注意事项5.1.1室内试验准备工作，应检查仪器设备的使用状态，必须的材料和工具以及记录图表，并做好设备的使用记录。5.1.2现场试验准备工作，应检查仪器设备的使用状态，制定详细的仪器设备和物品清单。必要时，进行现场踏勘，了解生活、交通和可利用条件。5.1.3试验工程中，应及时与勘测、设计、施工和委托单位进行联系。5.1.4当试验延续期间需进行人员交换时，应做好交接工作和技术交底。5.1.5必须设立试验值班记录本，记录内容包括：试验日期、试验地点、试验布置、试验位置及编号、参加人员、技术要求、试验中可能出现的问题及应对措施、试验中出现的各类现象、异常情况和事故处理、交接班应交代事项、安全提示等。5.1.6作好记录工作。原始数据不应涂改。试验中出现异常情况时，应采取相应措施，必要时应逐级上报。作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-17-2014 第五版 第0次修改主题：岩石检测作业指导书第2页 共18页5.1.7原始记录中，记录、计算、校核应有本人签名并加注日期5.1.8试验报告应按有关文件规定，进行逐级审批并签名。5.1.9应注意原始资料的保管并做好整理工作。在试验工作结束后，应及时进行技术资料归档工作。5.2岩石试验5.2.1试样应具有代表性。同组试样的岩层和岩性应相同。试样数量应满足需要进行的试验项目和试验方法的要求。5.2.2取样部位宜避开爆破影响带。除堆筑试样外，不应采用爆破方法采取试样。5.2.3试样分钻孔岩心样和岩块试样。岩心样净长不宜小于10cm，岩块试样不宜小于20cm*20cm*15cm。5.2.4限制受力方向的试验，试件制备因采用岩块试样，并在试样上标明方向。不考虑受力方向的试样，岩心样按岩心轴线方向制备试件，岩块试样按随机方向制备试件。5.2.5对于干缩湿胀、易失水风化及需测天然含水率的试样，取样后应立即密封，并置于阴凉、潮湿的环境中保存5.2.6每件试样均因编号。5.2.7试样在运输过程中，应避免扰动和损坏。5.2.8试样送达试验室时，应附送样单和试验委托书，以及其它有关资料。5.2.9送样单的内容应包括：工程名称、取样位置、地层代号、岩石名称、取样方法、试样编号、试样数量、取样日期、送样人签字。5.2.10试验委托书的内容包括：工程名称、工程项目、设计阶段、试验目的、试验项目、试验方法、技术条件和技术要求、试验后试样的处理要求等。5.2.11试样应按送样单位和试验委托书进行验收。验收时应检查试样编号和数量、试样标明方向、试样岩性、试样密封和完整性。验收相符后，验收人应在送样单上签字确认，并注验收日期。5.2.12当试样与送样单不符、试样数量不够或试样有扰动明显影响试样成果时，应及时与委托单位协商处理5.2.13见证取样的试样，应有见证人员参与验收并签名。作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-17-2014 第五版 第0次修改主题：岩石检测作业指导书第3页 共18页5.3试样管理应符合下列要求：5.3.1进验收合格后的试样，试验室应进行登记。登记内容应包括：工程名称、工程项目、委托单位、送样日期、取样位置、岩石名称、岩样的野外编号和室内编号、试验项目、验收人。5.3.2试样应按编号顺序妥善存放。保持天然含水状态的试样应尽早安排试验。5.3.3送样单和试验委托书应在试验后与技术资料一并归档。5.3.4试验后的试件、废渣和多余试样，应合并存放，并标注工程名称和室内编号。在委托单位接到报告后，未提出任何疑义时，即可处理。如委托单位有要求时，根据协商确保保存时间。5.4颗粒密度5.4.1目的：岩石的密度是选择建筑材料、研究岩石风化、评定地基基础工程岩体稳定性及确定围岩压力等必须的计算指标。5.4.2试验仪器设备：密度瓶、分析天平、筛子、烘箱、砂浴、恒温水槽、干燥器、温度计等5.4.3试验方法及步骤：按工程岩体试验方法标准GB/T50266-1999、水电水利工程岩石试验规程DL/T5368-2007、水利水电工程岩石试验规程SL264-2001进行。5.4.4试验过程注意事项：当采用洁净水做试验时，适用于不含水溶性矿物成分的岩石密度测定；但采用煤油（中性液体）做试验时，适用于含水溶性矿物成分的岩石密度测定。按实验要求制备试样，将岩石用粉碎机粉碎成岩粉使之全部通过0.25mm筛孔，用磁铁吸去铁屑；对含有磁性矿物的岩石应采用瓷研钵或玛瑙研钵粉碎岩石使全部通过0.25mm筛孔。要将岩粉中的铁屑在烘干前用磁铁吸干净。将制备好的岩粉放在瓷皿中，置于温度在105110的烘箱中烘干至恒重（时间为612h），取出放入干燥器中冷却至室温，用四分法取两分岩粉，每份试样中称取15g，精确至0.001g，用漏斗灌入洗净烘干的密度瓶中，注入试液至瓶的一半，摇动密度瓶使岩粉分散。作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-17-2014 第五版 第0次修改主题：岩石检测作业指导书第4页 共18页密度瓶气体的排除：当使用洁净水做试验时，可采用沸煮法和抽气法;当使用煤油做试验时，当采用真空抽气法。（采用沸煮法时，沸煮的时间至悬液时算起不少于1h；采用真空抽气法，正空压力表读数宜为100kPa，抽气时间维持12h直至无气泡溢出为止。）试验的关键在于排气，采用沸煮法要保证在规范规定的最短时间内，并且从悬液沸腾时算起；采用真空法要达到规定的真空度，并保持规定时间，且从达到要求的真空度算起。将排出气体的密度瓶取出擦干，冷却至室温，再向密度瓶注入同温度条件的试液，然后放入恒温（202）水槽内，待密度瓶温度稳定，上部悬液澄清后，塞好瓶塞，使多余的试液自瓶塞毛细孔中溢出，将瓶外擦干，称瓶、试液和岩粉的总质量，并测瓶内试液的温度。温度准确至0.5。 洗净比重瓶，注入经排除气体并与试验同温度的试液至比重瓶内，然后放入恒温（202）水槽内，待密度瓶温度稳定，塞好瓶塞，使多余的试液自瓶塞毛细孔中溢出，将瓶外擦干，称瓶和试液的总质量，并测瓶内试液的温度。温度准确至0.5。温度是该试验控制的关键，试验时应将试液盛于另一个带塞的瓶中，在恒温水槽中恒温至规定的温度，并进行排气处理，需要时直接加入。但采用煤油做试液真空排气时，若出现岩粉粘在密度瓶内壁上时，说明岩粉未烘干，或煤油中含有水分，或密度瓶不干燥，应找出原因，重新试验。试验结果计算及整理：按规范公式计算石料密度值，精确至0.01g/cm3。以两次试验结果的算术平均值作为测定值，若两次试验结果只差大于0.02 g/cm3时，应取样重做试验。 沥青混合料用矿粉因要求测其表观相对密度，应采用公路工程集料试验规程规定的方法试验。5.5块体密度5.5.1目的：块体密度是反映岩石致密程度、空隙发育程度的参数，也是评价工程岩体稳定性和围岩压力等的计算参数。根据其含水率状态，块体密度可分为干密度、饱和密度和天然密度。作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-17-2014 第五版 第0次修改主题：岩石检测作业指导书第5页 共18页5.5.2试验仪器设备：切石机、钻石机、磨石机等岩石试件加工设备、天平、烘箱、石蜡和熔腊设备、水中称量装置、游标卡尺。5.5.3试验方法及步骤：按工程岩体试验方法标准GB/T50266-1999、水电水利工程岩石试验规程DL/T5368-2007、水利水电工程岩石试验规程SL264-2001进行。5.5.4块体密度注意事项：岩石块体试验可分为量积法、水中称量法和封蜡法。量积法适用于能制备成规则试件的各类岩石；水中称量法适用于除遇水崩解、溶解和干缩湿胀外的其它各类岩石；封蜡法适用于不能用量积法和水中称量法进行试验的岩石。按不同试验方法要求制备其相应试件量积法试验：量测试件的直径或边长；用游标卡尺量测试件两端和中间三个断面上互相垂直的两个方向的边长，按截面积计算平均值。量测试件的高度：用游标卡尺量测试件断面周边对称的四个点（圆柱体为互相垂直的直径与圆周交点处，立方体试件为边长的中点）和中心点的5个高度，计算平均值测定天然密度，应在岩样开封后，在保持天然湿度的条件下，立即加工试件和称量。测定后的试件，可作为天然状态单轴抗压强度试验用的试件。测定饱和密度，试件饱和过程和称量。测定后的试件，可作为饱和状态单轴抗压强度试验用的试件。测定干密度，将试件放入烘箱内，在105110温度下下烘1224h；取出放入干燥器中冷却至室温，称其质量。测定后的试件，可作为干燥状态单轴抗压强度试验用的试件。水中称量法试验：将试样浸入水中进行饱和，饱和方法可采用煮沸法和真空抽气法，试件的饱和过程和称量应符合吸水率试验方法和相关条款规定。将试样放在水中称量装置的丝网上，称取试样在水中的质量。在称量过程中，称量作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-17-2014 第五版 第0次修改主题：岩石检测作业指导书第6页 共18页装置的液面应始终保持同一高度，并记下水温。封蜡法试验：称取干燥冷却后的试验质量，将石蜡装入干净铁盆中加热熔化至稍高于熔点（石蜡熔点5558），通过滚涂和刷涂的方法将试样表面涂一层约1mm左右的石蜡层，冷却后称取蜡封试样的质量。检测蜡封的密实性，将涂蜡试件浸水，称其水中的质量。擦干试件表面的水分，称取蜡封试件在空气中的质量。比较浸水前后蜡封试样的质量，如超过0.05g，说明蜡封不好，应取样重做试验。结果计算及整理按各自试验方法公式计算岩石块体干密度、湿密度。对于组织均匀的岩石，应为3个试件的平均值做测定值，对于组织非均匀的岩石，应列出每个试件的试验结果。5.6含水试验5.6.1目的：测定岩石在天然状态下的含水率，间接反映岩石中空隙的多少，岩石的致密程度等特性。5.6.2试验仪器设备：烘箱、干燥器、天平、称量盒等。5.6.3试验过程注意事项：试件应符合下列要求： 测定天然含水率时试样应在现场采取，不应采用爆破和湿钻法。试样在采取、运输、储存和制备过程中，含水率的变化不应大于1。其它试验需测含水率时，可采用试验完成后的试件制备。 试件尺寸应大于组成岩石最大矿物颗粒直径的10倍。 每个试件的质量为40g60g。每组试验试件的数量为5个。 根据试验要求不同采取措施制备试样，并对试样的岩相进行描述。试样天然状态的含水率很难测准，因石料天然状态的含水很难保持，在试验时要注意采样方法，采好样后，应立刻包装蜡封密实，尽快送试验室试验。将试样放入已知重量的称量盒中，称其质量，将称量盒连同试样放入烘箱内。对不含结晶水矿物的岩石烘干温度控制在105110烘至恒重，烘干时间为1224h；对作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-17-2014 第五版 第0次修改主题：岩石检测作业指导书第7页 共18页含结晶水矿物的岩石烘干温度控制在605烘至恒重，烘干时间为2448h。将称量盒从烘箱中取出，放在干燥器中冷却至室温，称取盒及试样总质量。掌握烘干试样的标准及结晶水的失水条件；试样在规定的温度和时间范围内达到恒重。恒重的标准-两次称量只差不超过后一次称量的0.1%，同时温度要控制在石料的结晶水的失水温度下，以保证矿物结构不发生变化的前提下，测其含水率。结果计算及整理按公式计算岩石含水率，精确至0.1%，以5个试件的算术平均值作为测定值。5.7吸水率试验5.7.1目的；岩石的吸水性用吸水率和饱和吸水率表示。用来反映岩石微裂隙的发育程度，判断岩石抗冻和抗风化等性能。适用于遇水不崩解，不溶解或不干缩湿胀的岩石。岩石吸水率采用自由吸水法测定，饱和吸水率采用煮沸法或真空抽气法。5.7.2试验仪器设备：切石机、钻石机、磨石机等岩石试件加工设备、天平、烘箱、煮沸水槽、抽气设备5.7.3试验方法及步骤：按工程岩体试验方法标准GB/T50266-1999、水电水利工程岩石试验规程DL/T5368-2007、水利水电工程岩石试验规程SL264-2001进行。5.7.4试验过程注意事项：按试验方法制备试样先将试样在105110温度下，烘24h，烘干冷却后称量，再将试样放入容器中，注水至试样高度1/4处，以后每隔2h分别注水至试样高度的1/2和3/4处，后将水加入高出试样顶面20mm。试样全部浸水后自由吸水48h，取出试验，用湿布擦去其表面的水分，称其质量。试件强制饱和：煮沸法饱和试件，将称量后的试件放入水槽，注水至试件高度1/2，静止2h，再加水使试件淹没，煮沸6h以上，并保持水的深度不变。煮沸停止后静止水槽冷却后取出擦水称量。作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-17-2014 第五版 第0次修改主题：岩石检测作业指导书第8页 共18页真空抽水法饱和试件，将称量后的试件置于干燥器中，饱和容器内的水面应高于试件，真空压力表读数宜为100kPa，直至无气泡逸出为止，但总抽气时间不得少于4h，经真空抽气的试件应放置在原容器中，在大气压力下静置4h，取出并沾去表面水分称量。将经煮沸或真空抽气饱和的试件，置于水中称量装置上称试件在水中的质量。结果计算及整理按公式计算，。对于组织均匀的岩石，应为3个试件的平均值做测定值，对于组织非均匀的岩石，取5个试件的平均值作为测定值，并列出每个试件的试验结果。根据不同试验方法试件的注水高度的不同，目的在于充分排出试件的气泡；试件的形状可以是规则的，也可以是不规则的，不规则的试件应近似与立方体；吸水率小于0.5%和保水系数小于0.8的岩石具有良好的工程性能。5.8单轴抗压强度试验5.8.1目的：测定形状规则的岩石试件的单轴抗压强度，用于岩石的的强度分级和岩性的描述。采用饱和状态下的岩石立方体（或圆柱体）试件的抗压强度来评定岩石强度。5.8.2试验仪器设备：切石机、钻石机、磨石机等岩石试件加工设备、压力试验机、烘箱、干燥器、游标卡尺、角尺等5.8.3试验过程注意事项：本试验适用于能制成规则试件的各类岩石。建筑地基用岩石试验，采用圆柱体直径为502mm高径比为2:1的标准试件6个为一组。桥梁工程用岩石试验，采用边长为 702mm的立方体试件，每组试件6个。路面工程用岩石试验，采用圆柱体或立方体试件，其直径或边长和高均为502mm，每组试件6个。水利工程用岩石试验，采用圆柱体直径宜为4854mm，高径比宜为2.02.5， 同一含水状态和同一加压方向下，每组试验试件的数量为3个。 试件两端面不平行度误差不应大于0.05mm，沿试件高度，直径的误差不应大于0.3mm。 端面应垂直于试件轴线，最大偏差不应大于0.25。含大颗粒的岩石，试件的直径应大于岩石中最大颗粒直径的10倍试件可用钻孔岩心或岩块制取。试样在采取、运作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-17-2014 第五版 第0次修改主题：岩石检测作业指导书第9页 共18页输和制备过程中，应避免产生裂缝。对于各向异性的岩石，应按要求的方向制取试件。用游标卡尺量取试件尺寸，计算其承压面积。对于立方体试件在地面和顶面个量取其边长，以各个面上互相平行边的平均值计算承压面积；对于圆柱体试件，在底面和顶面分别测量两个相互正交的直径，并以其各自的算术平均值计算地面和顶面的面积，取底面和顶面面积的平均值做承压面积。圆柱体试件强度高于棱柱体，因后者棱角部分应力集中；随试件尺寸和高径比的增大其强度会降低，由岩石内饱和的裂缝、空隙等缺陷增多及应力分布不均造成的；试件的含水率状态应根据试验要求做相应的选择。含水率对岩石强度有显著影响；一般随含水率增大岩石强度会降低，但岩性不同降低的程度也不同，主要取决与岩石的亲水性和可溶性矿物的含量及孔隙率等。在保证压力机量程的范围呢，将试件置于承压板中央。开动压力机，以每秒0.5MPa1.0MPa的速率加载直至破坏，记录破坏荷载、加载过程中出现的现象及最大荷载值。结果计算及整理按公式计算岩石单轴抗压强度，计算值取3位有效数字。 5.9单轴压缩变形试验5.9.1目的：在于测定规则岩石试件在单轴压缩应力状态下的纵向和横向变形，据此计算岩石的弹性模量和泊松比。5.9.2试验仪器设备：千分表架、磁性表架、压力试验机、烘箱、干燥器、游标卡尺、角尺等5.9.3试件要求： 试件采用圆柱体直径宜为4854mm，高径比宜为2.02.5， 同一含水状态和同一加压方向下，每组试验试件的数量为3个。 试件两端面不平行度误差不应大于0.05mm，沿试件高度，直径的误差不应大于0.3mm。 端面应垂直于试件轴线，最大偏差不应大于0.25。含大颗粒的岩石，试件的直径应大于岩石中最大颗粒直径的10倍，直径应沿试件整个高度上分别量测两端面和中点三个断面的直径，取其平均值作试件直径；高度应在作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-17-2014 第五版 第0次修改主题：岩石检测作业指导书第10页 共18页两端等距取三点量测试件的高，取其平均值，作为试件的高，同时检验两端面的不平整度。尺寸测量、均应精确到0.1mm。试件可用钻孔岩心或岩块制取。试样在采取、运输和制备过程中，应避免产生裂缝。对于各向异性的岩石，应按要求的方向制取试件。用游标卡尺量取试件尺寸，计算其承压面积。对于立方体试件在地面和顶面个量取其边长，以各个面上互相平行边的平均值计算承压面积；对于圆柱体试件，在底面和顶面分别测量两个相互正交的直径，并以其各自的算术平均值计算地面和顶面的面积，取底面和顶面面积的平均值做承压面积。本试验可分为电阻应变法和千分表法，适用于能制成规则试件的各类岩石。坚硬的较坚硬的岩石应采用电阻应变仪法，较软岩石应采用千分表法。5.9.4电阻应变片法试验过程注意事项：选择电阻应变片时，应变片阻栅长度应大于岩石最大矿物颗粒直径的10倍，并应小于试件半径；同一试件所选定的工作片与补偿片的规格、灵敏系数等应相同，电阻值允许误差为0.2。在拿取和摆放应变片时，注意不要用手接触应变片的底座，也不要与其它未经清洗的物体接触，以免造成污染。禁止用镊子或其它坚硬的器具夹持敏感栅部分，防止人为损伤应变片。贴片位置应选择在试件中部相互垂直的两对称部位，以相对面为一组，分别粘贴轴向、径向应变片，并应避开裂隙或斑晶。用细沙布打磨试件需要粘贴应变片表面。打磨方向与贴片方向成交叉450，面积约为510mm2。贴片位置应打磨平整光滑，用棉球蘸少量丙酮(酒精)擦洗贴片位置，棉球脏了再换一个，只到棉球不变色为止。用铅笔画出贴片位置的方位线，然后在用棉球擦一次。此后，被清洗的表面不能与其它不清洁的物体接触。各种含水状态的试件，应在贴片位置的表面均匀地涂一层防底潮胶液，厚度不宜大于0.1mm，范围应大于应变片。 左手捏住应变片的引出线，右手拿501（或502）粘结剂瓶，在应变片上涂上一薄层粘结剂。迅速将应变片平放于粘贴位置，稍稍移动应变片，让粘结剂均匀分布在整个粘贴面上，并使应变片的轴线对准试件的定位线，将一小片塑料布盖在应变片上，用大母指挤压应变片一分钟，压时不能使应变片错动。轻轻揭开薄膜，检查应变片的颜色，如作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-17-2014 第五版 第0次修改主题：岩石检测作业指导书第11页 共18页发现小块白色，说明有气泡存在，应用划针占少量胶水沿应变片边缘涂抹，胶水很快就渗进气泡中。再次垫上薄膜用拇指剂压，直到应变片全部颜色均匀。应变片应牢固地粘贴在试件上，轴向或径向应变片的数量不应少于2片，用万用表检查应变片的电阻值应与粘贴前一致。如有电阻变大或变小者，应检查应变片有无断路或短路，若应变片已损坏，应将应变片铲去重贴，步骤同前，其绝缘电阻值应大于200M。 把接线端子用胶水粘贴在应变片引出线附近，用塑料套或绝缘带把应变片引出线进行绝缘处理，用胶带把上好锡的塑料导线固定于试件上。先将引线上锡，再将导线与应变片引出线的两对焊点分别熔接在接线端子上。焊接时间要尽量短，焊点要求光滑小巧，成球状。在焊接导线后，在应变片的表面涂上一层防潮剂，涂料应将整个应变片罩住，最好在试件尚未冷却时涂防潮剂。在整个操作过程中不要损坏应变片及应变片的引出线将试件置于试验机承压板中心，调整球形座，使试件受力均匀，并测初始读数。 加载采用一次连续加载法。以每秒0.5MPa1.0MPa的速率加载，逐级测读载荷与各应变片应变值，直至试件破坏，记录破坏载荷。在加压过程中，测记各级压力下岩石试件的纵向和横向应变值。纵向、横向应变值的测读：加载时应变仪指示不为零时需调整读数盘各档，使读数指零，各读数即为微应变值，正值代表压缩，负值代表拉伸，为求得完整的应力应变曲线，测值不宜少于10组。5.9.5千分表法试验过程注意事项：千分表架应固定在试件预定的标距上，在表架上的对称部位分别安装量测试件轴向或径向变形的千分表。 对于产生较大变形的试件，应将试件置于试验机承压板中心，将磁性表架对称安装在下承压板上，量测试件轴向变形的测表表头直接与上承压板接触，量测试件径向变形的测表表头直接与试件中间表面接触。轴向测表和径向测表应分别安装在试件直径方向的对称位置上。 量测轴向或径向变形的测表不应少于2只。 将试件置于试验机承压板中心，调整球形座，使试件受力均匀，并测初始读数。 加载采用一次连续加载法。以每秒0.5MPa1.0MPa的速率加载，逐级测读载荷与各千分作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-17-2014 第五版 第0次修改主题：岩石检测作业指导书第12页 共18页表应变值，直至试件破坏，记录破坏载荷。在加压过程中，测记各级压力下岩石试件的纵向和横向应变值。纵向、横向应变值的测读：加载时应变仪指示不为零时需调整读数盘各档，使读数指零，各读数即为微应变值，正值代表压缩，负值代表拉伸，为求得完整的应力应变曲线，测值不宜少于10组。记录加载过程及破坏时出现的现象，并对破坏后的试件进行描述。 结果计算及整理按公式计算岩石弹性模量值和泊松比。岩石弹性模量值取3位有效数字，泊松比计算值精确至0.01。5.10抗拉强度试验5.10.1目的：在工程实践中，通称不允许出现拉应力，但拉断破坏仍是工程岩体主要的破坏方式之一，而且岩石抵抗拉应力的能力最低。测定岩石抗拉强度的方法，有直接拉伸法（轴向拉伸法抗拉强度法）和间接拉伸法（劈裂法抗拉强度法）两种。由于直接法的试件制备困难和试验技术的复杂性，目前多采用间接法，所得到的强度称为劈裂强度。5.10.2试验仪器设备：材料试验机、烘箱、干燥器、游标卡尺、角尺等5.10.3劈裂法抗拉强度试验劈裂法抗拉强度试件应采用圆柱体，直径宜为48mm54mm，厚度宜为直径的0.51.0。试件的厚度应大于岩石中最大颗粒直径的10倍。 同一含水状态和同一加压方向下，每组试验试件的数量为3个。 试件两端面不平行度误差不应大于0.05mm，沿试件高度，直径的误差不应大于0.3mm。 端面应垂直于试件轴线，最大偏差不应大于0.25。含大颗粒的岩石，试件的直径应大于岩石中最大颗粒直径的10倍试件可用钻孔岩心或岩块制取。试样在采取、运输和制备过程中，应避免产生裂缝。对于各向异性的岩石，应按要求的方向制取试件。试验过程注意事项：根据要求的劈裂方向，通过试件直径的两端，沿轴线方向画两条相互平行的加载基线，将2根垫条沿加载基线固定。对于坚硬和较坚硬岩石应选用直径为1mm的钢丝垫条，对于软弱和较软弱岩石应选用宽度与试件直径之比为0.080.10的胶木板垫条。 将试件置于试验机承压板中心，调整球形座，使试件均匀受力，并使垫条与试件在作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-17-2014 第五版 第0次修改主题：岩石检测作业指导书第13页 共18页同一加载轴线上。 以每秒0.3MPa0.5MPa的速率连续而均匀地加载直至破坏。软质岩宜适当降低加载速率。试件上、下两根垫条应与试件中心面位于同一平面内，以免产生偏心荷载。试件最终破坏应通过两垫条决定的平面，否则应视为无效。记录破坏载荷及加载过程中出现的现象，并对破坏后的试件进行描述。 结果计算及整理按公式计算劈裂法抗拉强度，计算值取3位有效数字。 5.9.5轴向拉伸法抗拉强度法轴向拉伸法抗拉强度法岩石试验，采用圆柱体直径宜为4854mm，高径比宜为2.02.5， 同一含水状态和同一加压方向下，每组试验试件的数量为3个。 试件两端面不平行度误差不应大于0.05mm，沿试件高度，直径的误差不应大于0.3mm。 端面应垂直于试件轴线，最大偏差不应大于0.25。含大颗粒的岩石，试件的直径应大于岩石中最大颗粒直径的10倍试件可用钻孔岩心或岩块制取。试样在采取、运输和制备过程中，应避免产生裂缝。对于各向异性的岩石，应按要求的方向制取试件。5.10.4试验过程注意事项：试验前选择适用于试件烘干状态或含水状态的高强度黏结胶。 试件与夹具胶接前，应将试件端面与夹具面用清洗剂清洗干净，然后将黏结胶均匀地涂在两者的面上，施加压力，使试件与夹具结合紧密，根据黏结胶要求进行养护。 胶接时，应严格对准中心，使试件与夹具保持在同一轴线上，其偏差不应超过0.5mm。 试件安装时，用试验机的夹头直接夹持夹具，使试件与试验机拉力方向处于同一轴线上。 以每秒0.3MPa0.5MPa的速率加载直至破坏。软质岩宜适当降低加载速率。 记录破坏载荷及加载过程中出现的现象，并对破坏后的试件进行描述。 结果计算及整理按公式计算轴向拉伸法抗拉强度，计算值取3位有效数字。5.11直剪试验5.11.1目的：直剪试验适用于岩块岩石结构面以及混凝土与岩石胶结面。岩石的剪切强作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-17-2014 第五版 第0次修改主题：岩石检测作业指导书第14页 共18页度是岩石抵抗剪应力破坏的最大能力，通过直剪试验仪使试件沿某一剪切面产生剪切破坏，然后通过静力平衡条件解析剪切面上的法向压应力和剪应力，从而绘制法向压应力（）与剪应力（）之关系曲线。5.11.2试验仪器设备：试件饱和与养护设备、直剪试验仪、 5.11.3试验过程注意事项： 岩石直剪试验是将同一类型的一组岩石试件在不同的法向荷载下进行水平剪切，根据库仑定律表达式确定岩石的抗剪强度参数。岩石直剪试验的试件可采用立方体或圆柱体。立方体试件的边长不宜小于150mm；圆柱体试件的直径不宜小于150mm，试件高度不应小于直径。 岩石结构面直剪试验，试件的结构面应位于试件的中部。 混凝土与岩石黏结面直剪试验的试件宜为正方体，边长不应小于150mm，黏结面应位于试件中部；试件剪切面的起伏差宜为边长的12；混凝土骨料的最大粒径不应大于边长的1/6；在岩石试件上浇灌混凝土，其尺寸应与岩石试件尺寸相等；在浇灌混凝土的同时，应制备标准混凝土试件3块；将制备好的试件置于室内进行养护，在达到规定的龄期强度后进行试验；每组试验试件的数量为5个。具有结构面试件：试件应尽量保持原状结构，防止结构面被扰动；岩石结构面直剪试验试件的直径或边长不小于150mm，试件高度应与直径或边长相等，结构面应位于试件中部；对于加工困难的岩样允许采用不规则试件，试件须用高强度混凝土包裹，在试件与外框之间必须填充密实，剪切缝宜控制在10mm左右。将试件置于直剪仪的剪切盒内，试件与剪切盒内壁的间隙用填料填实，使其成为一整体。预定剪切面应位于剪切缝中部。试件受剪方向应与预定受力方向一致。 安装试件时，法向载荷和剪切载荷的作用方向应通过预定剪切面的几何中心。法向位移测表和剪切位移测表应对称布置，各测表数量不宜少于两只。 预留剪切缝宽度为试件剪切方向长度的5，或为结构面的厚度。 法向载荷施加应在施加法向载荷前，测读各位移测表的初始值。每10min测读一次，各个测表三次读数差值不超过0.02mm时，可施加法向载荷。在每个试件上分别施加不同的法向载荷，所施加的法向应力最大值不宜小于预定的法向应力。各试件的法向应力，作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-17-2014 第五版 第0次修改主题：岩石检测作业指导书第15页 共18页宜等分施加。对于岩石结构面中含有充填物的试件，最大法向应力以不挤出充填物为宜。 对于不需要固结的试件，法向载荷可一次施加完毕，测读法向位移，5min后再测读一次，即可施加剪切载荷。 对于需要固结的试件，宜按充填物的性质和厚度分13级施加。在法向载荷施加完毕后的第一小时内，每隔15min读数一次，然后每30min读数一次，当各个测表每小时法向位移不超过0.05mm时，即认为固结稳定，可施加剪切载荷。 在剪切过程中，应使法向载荷始终保持为常数。 剪切载荷施加应测读各位移测表读数，必要时调整测表读数。根据需要，调整剪切千斤顶位置。按预估最大剪切载荷，宜分812级施加，每级载荷施加后，即测读剪切位移和法向位移，5min后再测读一次，即可施加下一级剪切载荷直至破坏。当剪切位移量变大时，可适当加密剪切载荷分级。 试件破坏后，应继续施加剪切载荷，直至测出趋于稳定的剪切载荷值为止。 将剪切载荷退至零。根据需要，待试件充分回弹后，调整测表，试验结束后，应对试件剪切面进行描述： 准确量测剪切面，确定有效剪切面积；剪切面的破坏情况，擦痕的分布、方向和长度； 测定剪切面的起伏差，绘制沿剪切方向断面高度的变化曲线； 当结构面内有充填物时，应准确判断剪切面的位置，并记述其组成成分、性质、厚度、结构构造、含水状态。根据需要，测定充填物的物理性质和黏土矿物成分。 结果计算及整理按公式计算法向载荷下的法向应力和剪应力，结果精确至0.01MPa。绘制各法向应力下的剪应力与剪切位移及法向位移关系曲线，根据曲线确定各剪切阶段特征点的剪应力。 根据各剪切阶段特征点的剪应力和法向应力绘制剪应力与法向应力关系曲线，按库伦奈维表达式确定相应的岩石抗剪强度参数。 5.12点荷载强度5.12.1目的：测定岩石点荷载强度（Is（50），作为岩石强度分级的指标之一。也可以推测与其有关的其它强度参数，如单轴抗压强度和抗拉强度。5.12.2试验仪器设备：点荷载试验仪、游标卡尺：量程200mm，最小分度值0.02mm。 5.12.3试验过程注意事项：作业指导书编号：QJ/SDSJYXGSSYZX-SL-17-2014 第五版 第0次修改主题：岩石检测作业指导书第16页 共18页做径向试验的岩心试件，长度与直径之比应大于1.0；做轴向试验的岩心试件，长度与直径之比宜为0.31.0。 方块体或不规则块体试件，其尺寸宜为（5035）mm，两加载点间距与加载处平均宽度之比宜为0.31.0。 试件含水状态可根据需要选择天然含水状态、烘干状态、饱和状态或其它含水状态。同一含水状态下和同一加载方向下的岩心试件数量每组不应少于10个，方块体或不规则块体试件数量每组不应少于20个。 如果岩石时明显各向异性的，还应再分为平行垂直层理加荷的两个亚组，每组试样不少于15个，主要是为了保证测试精度。将岩石试样置于上下两个球端圆台状加荷器之间，对试样施加集中荷载，直至试样破坏，通过计算求的试样的点荷载试验。无论是岩芯样（径向或轴向）、切割成的方块体样或未切割的不规则样，均可进行点荷载试样。使用携带式点荷载仪，或试验室的试验机（配备点荷载加荷装置）都完成这种试验，故现场和室内可进行。径向试验时，将岩心试件放入球端