《核电厂工程岩土试验规程》

ICS

备案号：NB

中华人民共和国能源行业标准

NB/T****—20xx

核电厂工程岩土试验规程

Codeforrock&soiltestsofnuclearpowerstation

（征求意见稿）

2020——发布2020——实施

国家能源局发布

1

目次

前言.....................................................错误！未定义书签。

目次....................................................................2

1范围.......................................................................5

2规范性引用文件..............................................................5

3术语、符号..................................................................6

3.1术语.................................................................6

3.2符号.................................................................8

4基本规定.................................................................13

5岩石物理性质试验..........................................................14

5.1含水率试验...........................................................14

5.2块体密度试验.......................................................15

5.3颗粒密度试验.......................................................19

5.4吸水性试验.........................................................20

5.5膨胀性试验.........................................................21

5.6耐崩解性试验.......................................................25

6岩块力学性质试验..........................................................27

6.1单轴压缩变形试验.....................................................27

6.2单轴抗压强度试验.....................................................30

6.3三轴压缩强度试验.....................................................31

6.4抗拉强度试验.........................................................32

6.5直剪强度试验.........................................................33

6.6点荷载强度试验......................................................36

7土的物理性质试验..........................................................40

7.1含水率试验...........................................................40

7.2密度试验.............................................................41

7.3土粒比重试验.........................................................42

7.4颗粒分析试验........................................................43

2

7.5界限含水率试验.......................................................48

7.6砂的相对密度试验....................................................50

7.7击实试验............................................................52

7.8自由膨胀率试验......................................................55

7.9收缩试验............................................................56

8土的力学性质试验..........................................................58

8.1三轴压缩试验........................................................58

8.2无侧限抗压强度试验..................................................62

8.3排水反复直接剪切试验.................................................63

8.4固结试验.............................................................65

9岩体原位试验..............................................................70

9.1承压板法变形试验....................................................70

9.2钻孔径向加压法试验..................................................74

9.3岩体直剪试验........................................................76

9.4结构面直剪试验......................................................79

10土的原位试验.............................................................82

10.1标准贯入试验........................................................82

10.2动力触探试验.......................................................83

10.3静力触探试验........................................................86

10.4十字板剪切试验...................................................91

10.5旁压试验............................................................93

10.6平板载荷试验........................................................98

11岩土渗透试验............................................................101

11.1常水头渗透试验....................................................101

11.2变水头渗透试验....................................................105

11.3试坑法渗透试验.....................................................107

11.4钻孔压水试验......................................................109

12岩土动力特性试验........................................................112

12.1岩石动三轴试验....................................................112

12.2岩石阻尼比试验....................................................114

3

12.3土的共振柱试验....................................................116

12.4土的动三轴试验....................................................122

12.5地基块体激振法测试.................................................127

13岩土体声学参数弹性波测试................................................140

13.1岩块波速测试......................................................140

13.2现场岩土体波速测试.................................................141

附录A试验工作管理基本要求.................................................145

A.1基本要求...........................................................146

A.2设备管理...........................................................146

A.3安全管理...........................................................146

附录B试样采取与管理要求...................................................147

B.1岩石试样采取要求...................................................147

B.2土样的验收和管理...................................................147

附录C土样和试样制备.......................................................149

C.1目的和适用范围......................................................149

C.2仪器设备............................................................149

C.3试样制备程序........................................................150

C.4试样饱和..........................................................152

4

1范围

1.0.1为满足核电站工程选址及勘察需要，提高试验成果质量及其可比性，结合国内外核电建设的先

进经验及其它行业的先进成果，制订本试验规程。

1.0.2本标准适用于各种核反应堆型的陆地固定式商用核电厂、核供热厂、实验堆、研究堆及核燃料

后处理厂的工程勘测岩土试验工作。

1.0.3核电工程岩土试验对象应具有地质代表性。试验内容、试验方法、技术条件等应符合核电厂工

程勘测、设计、施工、质量检验的基本要求和特性。

1.0.4核电厂工程岩土试验除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2规范性引用文件

下列文件对本文件是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T12745土工试验仪器触探仪

GB/T12746土工试验仪器贯入仪

GB/T15406岩土工程仪器基本参数及通用技术条件

GB50021岩土工程勘察规范

GB/T50123土工试验方法标准

GB/T50269地基动力特性测试规范

GB6682分析实验室用水规格和试验方法

DL/T5409.1核电厂工程勘测技术规程第2部分：岩土工程

5

3术语、符号

3.1术语

3.1.1岩石含水率watercontentofrock

岩石含水率是试件在105～105C温度下烘至衡量时所失去的水的质量与试件干质量的比值，

以百分数表示。

3.1.2岩石块体密度densityofrockblock

块体密度是试件质量与试件体积的比值。根据含水状态岩石块体密度可分为天然密度、干密度

和饱和密度。

3.1.3岩石颗粒密度densityofrockparticles

岩石颗粒密度是岩石固相物质的质量与体积的比值。

3.1.4岩石吸水率waterabsorptionofrock

岩石吸水率是指在大气压力和室温条件下（自由吸水法）或强制饱和状态下吸入的最大吸水量

与试件固体质量的比值，以百分数表示。

3.1.5岩石膨胀性dilatabilityofrock

岩石膨胀性是含有某些矿物的岩石试件吸水后所呈现的一种膨胀特性，可用岩石自由膨胀率或

岩石侧向约束膨胀率表示。

3.1.6岩石耐崩解性anti-disintegrationofrock

岩石耐崩解性是测定岩石在经过干燥和浸水两个标准循环后，试件残留的质量与其原质量之比，

以百分数表示。

3.1.7岩石弹性模量elasticmodulusofrock

岩石弹性模量是岩石单轴压缩变形试验中，岩石应力～应变关系曲线直线段的斜率。

3.1.8岩石变形模量deformationmodulusofrock

岩石变形模量是岩石单轴压缩变形试验中，岩石应力～应变曲线原点与某级应力水平下应变点

连线的斜率。根据试验规程，岩石变形模量一般取抗压强度50时的应变点连线的斜率。

3.1.9岩石单轴抗压强度uniaxialcompressivestrengthofrock

岩石单轴抗压强度是试件在无侧限条件下受轴向力作用破坏时单位面积所承受的载荷。

3.1.10岩石抗剪强度shearstrengthofrock

岩石的抗剪强度是表征岩石抵抗剪切破坏的能力，可以通过直剪试验或三轴压缩试验获得。

3.1.11岩石抗拉强度tensilestrengthofrock

岩石抗拉强度是指岩石在受拉伸荷载作用破坏时单位面积上承受的荷载。

3.1.12岩石点荷载强度指数pointloadstrengthindexofrock

将岩石试件（可用钻孔岩芯、方块体和不规则块体）置于点荷载仪上下两个球端圆锥之间，对

试件施加集中荷载，直至试件破坏，由此所确定的强度参数为点荷载强度指数。

3.1.13土体含水率watercontentofsoil

土中水的质量与土颗粒质量的比值，以百分率表示。

3.1.14土体密度densityofsoil

单位体积土的质量。

3.1.15土粒比重specificgravityofsoilparticle

6

土颗粒在105℃～110℃烘至恒量时的质量与同体积4℃纯水质量的比值。

3.1.16粒径grainsize

土粒能通过的最小筛孔孔径，或土粒在静水中具有相同下沉速度的当量球体直径。

3.1.17级配gradation

土样中各粒组占总土粒质量的比例。

3.1.18孔隙比voidratio

土的孔隙体积与固体颗粒体积的比值。

3.1.19饱和度degreeofsaturation

土中孔隙水的体积与孔隙体积的比值。

3.1.20液限liquidlimit

细粒土流动状态与可塑状态间的界限含水率。

3.1.21塑限plasticlimit

细粒土可塑状态与半固体状态间的界限含水率。

3.1.22缩限shrinkagelimit

饱和黏性土的含水率因干燥减少至土体体积不再变化时的界限含水率。

3.1.23塑性指数plasticityindex

液限与塑限的差值，去除掉百分号。

3.1.24液性指数liquidityindex

天然含水率和塑限之差与塑性指数的比值。

3.1.25相对密度relativedensity

无黏性土（如砂类土）最大孔隙比emax与天然孔隙比e0之差和最大孔隙比emax与最小隙比emin

之差的比值，反映无黏性土紧密程度的指标。

3.1.26最大干密度maximumdrydensity

击实或压实试验所得的干密度与含水率关系曲线上峰值点所对应的干密度。

3.1.27土体自由膨胀率freeswellingratio

用人工制备的烘干土，在纯水中膨胀后增加的体积与原体积之比值，用百分数表示。

3.1.28压缩系数coefficientofcompressibility

在K0固结试验中，土试样的孔隙比减小量与有效压力增加量的比值，即e～p压缩曲线上某压

力段的割线斜率，以绝对值表示。

3.1.29土体抗剪强度shearstrength

土体在剪切面上所能承受的极限剪应力。

3.1.30土体无侧限抗压强度unconfinedcompressivestrength

土体在无侧限条件下，抵抗轴向压力的极限强度。

3.1.31渗透系数coefficientofpermeability

岩土体中水渗流呈层流状态时，其流速与作用水力梯度成正比例关系的比例系数。

3.1.32标准贯入击数standardpenetrationstrikenumberinstandardpenetrationtest

标准贯入试验中，将质量为63.5kg的重锤，从落距为76cm的高度通过钻杆把标准贯入器打入

土中，贯入器每打入土中30cm时所需要的击数为标准贯入击数，用N63.5表示。

3.1.33贯入阻力penetrationresistance

静力触探仪探头贯入土层时所受到的总阻力。

7

3.1.34固有频率naturalfrequency

自振周期的倒数。

3.1.35振动频率vibrationfrequency

结构在自由振动或强迫振动试验中，振动周期的倒数。

3.1.36振幅amplitudeofvibration

结构振动时程曲线中，其位移等变量的最大变化幅度，即从波峰或波谷到时间坐标轴的距离。

3.1.37阻尼damping

使振幅随时间衰减的各种摩擦和其他阻碍作用。

3.1.38阻尼比dampingratio

实际阻尼与临界阻尼的比值。

3.1.39声波测试acousticmeasurement

通过向岩土体中激发不同频率范围的声波信号，在岩土体中传播后并被安装在岩土体表面或内

部的声波换能器或传感器所接受，以获得声波信号中所包含的声学信息，如波速、振幅和频率等参

数。

3.2符号

天然含水率

0——

0——天然密度，试样的湿密度

——干密度

s——饱和密度，标准砂的密度

颗粒密度

p——

自然吸水率

a——

饱和吸水率

s——

kw——饱水系数

轴向自由膨胀率

Vh——

径向自由膨胀率

Vd——

侧向约束轴向膨胀率

Vhp——

膨胀压力

Ps——

岩石耐崩解性指数

Id——

Ee——岩石弹性模量

e——岩石弹性泊松比

E50——岩石变形模量

Rc——岩石单轴抗压强度

——软化系数

8

t——岩石抗拉强度

—内摩擦角

c—黏聚力

Is——未经修正的点荷载强度指数

Is(50)——经尺寸修正后的岩石点荷载强度指数

Ia(50)——点荷载强度各向异性指数

w0——含水率

Gs——土粒比重

X——小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比

d——试样颗粒粒径

IP——塑性指数

wL——液限

wP——塑限

dmin——试样的最小干密度

e

max——试样的最大孔隙比

dmax—砂的最大干密度

emin—最小孔隙比

e0——砂的天然孔隙比

Dr——砂的相对密度

w——含水率，

ρ——湿密度

wsat——饱和含水率

Gs——土粒比重

ρw——水的密度

'

dmax——校正后的最大干密度

'校正后的最优含水率，

wop——

δef——自由膨胀率

wi——某时刻试样的含水率

δsi——试样在某时刻的线缩率

δv——体缩率

λs——竖向收缩系数

试样平均直径

D0——

灵敏度

St——

原状试样的无侧限抗压强度

qu——

重塑试样的无侧限抗压强度

qu——

Sr——残余抗剪强度

9

av——压缩系数

Es——压缩模量

mv——体积压缩系数

Cc——压缩指数

Cs——回弹指数

Cv——固结系数

C——次固结系数

E——变形模量或弹性模量

N'——贯入30cm相应的锤击数

N——经杆长修正后的标贯击数

N

63.5——杆长修正后的重型动力触探锤击数

N'

63.5——重型动力触探试验实测锤击数

N

120——杆长修正后的超重型动力触探锤击数

N'

120——超重型动力触探试验实测锤击数

ps——比贯入阻力

qc——锥头阻力

fs——侧壁摩阻力

Fm——摩阻比

u——孔隙水压力

Ch——静探径向固结系数

U——t时孔隙水压力消散度

CU——原状土不排水抗剪强度

C'U——重塑土不排水抗剪强度

Gm——旁压剪切模量

Em——旁压模量

fak——地基承载力特征值

fu——地基承载力极限值

E0——试验土层的变形模量

kT——水温为T℃时试样的渗透系数

k20—标准温度时试样的渗透系数

Ps——管路压力损失

q——试段的透水率吕荣值

K——岩体渗透系数，体积模量

G——剪切模量

—加载速率

f——振动频率

——衰减系数

n——阻尼比

10

——角频率

——阻尼系数

M——集中质量

d——动剪应变

动剪切模量

Gd——

d——轴向动应变

动弹性模量

Ed——

——阻尼比

S

t——扭转振动时的能量比

S

l——纵向振动时的能量比

试样顶端附加物的质量惯性矩

It——

仪器的自由振动对数衰减率

0t——

固结应力比

Kc

轴向动应力

d

轴向动应变

d

动弹性模量

Ed——

动体积应变

v

z——地基竖向阻尼比

f

m——基础竖向振动的共振频率

A

m——基础竖向振动的共振振幅

基础竖向振动的参振总质量

mz——

Kz——地基抗压刚度

Cz——地基抗压刚度系数

——地基水平回转第一振型阻尼比

x1

基础水平回转耦合振动的参振总质量

mx——

地基抗剪刚度

KX——

地基抗剪刚度系数

CX——

基础水平向无阻尼固有频率

fnx——

K—地基抗弯刚度

C—地基抗弯刚度系数

为基础回转无阻尼固有频率

fn

——地基扭转向阻尼比

m——基础扭转振动的参振总质量

11

K——地基抗扭刚度

C——地基抗扭刚度系

f——换能器主频

V——声波波速

纵波波速

Vp——

V

s——横波波速

——岩块衰减系数

岩体完整性系数

Kv——

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4基本规定

4.0.1试验前应详细了解工程规模、工程地质条件、设计意图、建筑物特点、施工方法，试验内容、

方法、数量应与工程建设各勘测阶段的深度相适应，并应符合下列规定：

a)初步可行性研究及可行性研究阶段应提供基本的岩土物理力学性质指标，核岛位置应有直接

的试验和测试数据，实测压缩波速度和剪切波速度，计算岩土层的动力学参数。

b)初步设计、施工图设计、工程建造阶段应以核岛区的岩土试验为重点，核岛位置应采用跨孔

法做波速测试、布置原位岩土相关试验，对工程有影响的部位应进行专项试验。

4.0.2试验工作管理基本要求应符合本规程附录A的规定。

4.0.3岩土试样可利用钻孔、试坑、浅井和探槽获取，取样位置和数量应根据地质条件、工程特点和

试验要求确定，并应符合下列规定：

a)取样孔数量不少于钻孔数量的1/3。

b)每个建筑地段的主要土层土样数量不少于6件、主要岩层岩样不少于3组。

c)采取试样应符合本规程附录B的规定。

4.0.4室内土工试验开土记录应描述：试验编号、土样名称、颜色、状态、密度、成分、试验项目、

记录人、校核人、时间、页码等。

4.0.5室内土工试验原始记录应包括：试样编号、试验方法、执行标准、仪器设备、试验人员、审核

人员、试验日期、页码等。

4.0.6室内岩石试验前应描述：岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结性质、节理裂隙

发育程度及分布、试件形状等。

4.0.7室内岩石试验原始记录应包括：试件编号、名称、试件描述、破坏特征、试验方法、执行标准、

仪器设备、试验人员、审核人员、试验日期、页码等。

4.0.8原位测试或试验前应描述：试验位置、地质环境、颜色、结构、构造等。

4.0.9试验后应编制试验报告，主要内容：试验依据、试验任务和目的、执行标准、完成工作量、试

验方法、仪器设备、成果图表、结果说明等。

13

5岩石物理性质试验

5.1含水率试验

5.1.1含水率试验采用烘干法，适用于矿物不含结晶水和含结晶水的岩石。本试验适用于测定岩石

在天然状态下的含水率。

5.1.2进行含水率试验时，每组试件数量不宜少于6个。

5.1.3试件制备应符合下列规定：

a)试件应在现场采取，不得采用爆破取样。试件在采取、运输、储存和制备过程中，含水率

的变化不应超过1%。

b)每块试件尺寸应大于组成岩石最大矿物颗粒粒径的10倍。

c)试件质量不宜小于40g，不宜大于200g。

5.1.4试件描述应包括下列内容：

a)岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质。

b)为保持试件天然含水状态所采取的措施。

5.1.5烘干法试验所用的主要仪器和设备，应包括下列各项：

a)烘箱和干燥器，干燥器内置氯化钙或硅胶。

b)天平(称量500g，感量0.01g)。

c)具有密封盖的试样盒。

5.1.6试验步骤应符合下列规定：

a)制备试件放入称量盒内，并称其质量。

b)将试样置于烘箱内，对于不含矿物结晶水的岩石，应在105℃~110℃的恒温下烘24h。对

于含有矿物结晶水的岩石，应降低烘干温度，可在40±5℃恒温下烘干到恒量，宜为24h。

c)将试件从烘箱中取出，放入干燥器内冷却至室温，称试件质量。

d)重复本条b）、c）的步骤，直到相邻两次称量之差不超过后一次称量的0.1%。

e)称量精确至0.01g。

5.1.7试验成果整理应符合下列规定：

a)岩石天然含水率按下式计算：

m0md

0100(5.1.7)

md

式中天然含水率，；

0——%

试件烘干前的质量，；

m0——g

试件烘干后的质量，。

md——g

b)计算结果精确至0.01。

5.1.8试验记录应包括工程名称、岩石名称、试验编号、试件编号、试件描述、试件烘干前后的质、

试验人员、试验日期。

14

5.2块体密度试验

5.2.1岩石块体密度试验可采用量积法、水中称量法和密封法。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，密封法适用于不能

用量积法或直接在水中称量进行试验的岩石。当采用密封法测定块体密度时，应同时测定岩石的天

然含水率，密封材料可选用石蜡或高分子树脂胶涂料。

5.2.2进行块体干密度试验时每组试件数量不应少于3个，进行块体湿密度试验时试件数量不宜少于

5个。

5.2.3试件描述应包括下列内容：

a)岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质。

b)节理裂隙的发育程度及分布。

c)试件的形状。

5.2.4量积法试件制备应符合下列规定：

a)试件可用岩芯或岩块加工制成，在采取岩样或制备试件时应避免产生人为裂隙。

b)试件尺寸应符合：圆柱体直径或方柱体边长宜为48~54mm；含大颗粒岩石的试件直径或边

长应大于最大矿物颗粒粒径的10倍；试件高度与直径或边长之比宜为2.0~2.5。

c)试件加工精度应符合：试件高度、直径或边长的允许偏差为±0.3mm；试件两端面的不平整

度允许偏差为±0.05mm，端面应垂直于试件轴线，允许偏差为±0.25°；方柱体或立方体试件相邻两

面应互相垂直，允许偏差为±0.25°。

5.2.5量积法主要仪器和设备应包括下列各项：

a)钻石机、切石机、磨石机和车床。

b)烘箱和干燥器。

c)真空抽气设备或煮沸设备。

d)天平(感量0.01g)。

e)测量平台、角尺、百分表、游标卡尺等。

5.2.6量积法试验步骤应符合下列规定：

a)测量试件两端和中间三个断面上相互垂直的两个方向的直径或边长，按平均值计算截面积。

b)测量两端面周边上对称四点和中心点处的高度，计算高度平均值。

c)称量试件在天然状态下的质量。

d)试件烘干应符合本规程5.1.6条b）~d）款的规定。

e)试件自由吸水和强制饱和应按如下要求执行：

1）先采用自由吸水法，将试件放入水槽，应注水至试件高度的1/4处，以后每隔2h分别注

水至试件高度的1/2和3/4处，6h后全部浸没试件。试件全部浸入在水中自由吸水48h后，取出试

件拭干表面水分并称量。

2）对自由吸水后的试件进行强制饱和。采用煮沸法饱和试件时，煮沸容器内的水面应始终

高于试件，煮沸时间不应少于6h。经煮沸的试件应放置在原容器中冷却至室温，取出试件拭干表面

水分并称量。

3）采用真空抽气法饱和试件时，饱和试件的容器内的水面应高于试件，真空压力表读数宜

为当地大气压值，直至无气泡逸出为止，但抽气时间不应少于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，取出试件拭干表面的水分并称量。

15

f)长度测量精确至0.01mm，称量精确至0.01g.

5.2.7量积法试验成果整理应符合下列规定：

a)量积法岩石块体密度按下列公式计算：

m

0(5.2.7-1)

0AH

m

s(5.2.7-2)

sAH

m

d(5.2.7-3)

dAH

式中天然密度，3；

0——gcm

——干密度，gcm3；

饱和密度，3；

s——gcm

A——试件截面积，cm2；

H——试件高度，cm.

试件强制饱和后的质量，；

ms——g

b)计算精确至0.01gcm3。三个试件平行测定，当平行差值小于0.05gcm3时取平均值，

平行差值大于0.05gcm3时，每个试件的结果全部列出，不求平均值。

5.2.8水中称量法试件制备应符合如下规定：

a)试件可采用规则或不规则形状。

b)试件尺寸应大于组成岩石最大颗粒粒径的10倍。

c)每个试件质量不宜小于150g。

5.2.9水中称量法主要仪器和设备应包括下列各项：

a)切石机和车床。

b)烘箱和干燥器。

c)测量平台。

d)水中称量装置（静水力学天平或电子天平）。静水力学天平：称量1000g，分度值0.01g，

并应附孔径小于5mm的金属网框、其直径约10mm～15mm，高约10mm～20mm，适合网框沉入的

盛水容器（如图5.2.9-1所示）。电子天平：称量1000g，分度值0.01g，并应附盛水容器，固定试件

支架（如图5.2.9-2所示）。

5

4

3

2

1

图5.2.9-1静水力学天平装置图5.2.9-2电子天平水中称量装置

1-数值显示框；2-盛水容器；3-金属网框；1—电子天平；2—盛水容器；3—试件；4—细线；

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4-电子天平；5-撑物台；6-排水阀；7-拉杆5—固定试件

5.2.10水中称量法试验步骤应符合下列规定：

a)按本规程第5.2.6条c）～e）的规定对试件进行称量、烘干，自由吸水法、煮沸法、真空

吸水法饱和。

b)当采用静水力学天平称量时，应按图5.2.9-1装置，先向容器内注水至约2/3高度处，并使

天平一端的金属网框浸入水中，勿使网框与容器底部和侧壁接触，待显示稳定后，按清零键，然后

将强制饱和的试件放入金属网框内浸没于水中，称试件在水中的质量，并测记水温。

c)当采用电子天平称量时，应按图5.2.9-2装置，先将装有水的盛水容器置于电子天平上，待

显示稳定后，按清零键，然后将强制饱和的试件吊在固定支架上并浸没于水中，勿与容器壁接触，

称试件悬没在水中的质量，并测记水温。

d)称量精确至0.01g。

5.2.11水中称量法试验成果整理应符合下列规定：

a)当采用静水力学天平称量时，岩石块体密度按下列公式计算：

m0

0w(5.2.11-1)

msmw

md

dw(5.2.11-2)

msmw

ms

sw(5.2.11-3)

msmw

式中：用静水力学天平称取饱和试件在水中的称量，；

mw——g

3

ρw——试验所用的水密度，gcm。

b)当采用电子天平称量时，岩石块体密度按下列公式计算：

m0

0,w(5.2.11-4)

mw

md

d,w(5.2.11-5)

mw

ms

s,w(5.2.11-6)

mw

式中：'用电子天平称取饱和试件在水中的称量，。

mw——g

c)计算精确至0.01gcm3。三个试件平行测定，当平行差值小于0.05gcm3时取平均值，

平行差值大于0.05gcm3时，每个试件的结果全部列出，不求平均值。

5.2.12密封法试件宜采用边长为40~60mm的近似立方体或浑圆状体。

5.2.13密封法试验主要仪器和设备应包括下列各项：

a)切石机和车床。

b)烘箱和干燥器。

c)天平(感量0.01g)。

d)测量平台。

e)静水力学天平或电子天平，同本规程第5.2.9条规定。

f)密封材料：石蜡或高分子树脂涂料。

17

g)其他设备：熔化石蜡和配制涂料的用具。

5.2.14密封法试验步骤应符合下列规定：

a)试件的密封，可根据试件状态选用石蜡或高分子树脂胶涂料作为防水密封材料。

1）采用蜡封时：将已经称量的试件系上细线，置于温度60℃左右的融蜡中1s~2s，使试件表

面均匀涂上一层蜡膜，厚度约1mm。当蜡膜有气泡时，应用热针刺穿并用蜡液涂平，待冷却后称蜡

封试件质量。

2）采用高分子树脂胶涂料封时：配制高分子树脂胶，用毛笔将高分子树脂胶均匀涂抹于已经

称量的试件试件表面，宜涂刷两遍，待溶剂挥发，在试件表面形成一层薄膜后，称涂层与试件总质

量。

b)将密封试件置于水中称量装置，按照本规程第5.2.10条第b)～d）的规定进行。

c)取出试件，拭干表面水分后再次称量。当浸水后的蜡封试件质量增加时，应重新进行试验。

d)称量精确至0.01g。

5.2.15密封法试验成果整理应符合下列规定：

a)采用静水力学天平称量时，应按下列公式计算岩石块体密度：

m

0(5.2.15-1)

0mmmm

nnwn0

wn

0

d(5.2.15-2)

10.010

式中：密封试件的质量，；

mn——g

用静水力学天平称取密封试件在水中的称量，；

mnw——g

密封材料的密度，3。

n——g/cm

b)采用电子天平称量时，应按下列公式计算岩石块体密度：

m

0(5.2.15-3)

0m,mm

nwn0

wn

m

d(5.2.15-4)

dm,mm

nwnd

wn

式中：m′nw——用电子天平称取密封试件在水中的称量，g。

c)计算精确至0.01gcm3。三个试件平行测定，当平行差值小于0.05gcm3时取平均值，

平行差值大于0.05gcm3时，每个试件的结果全部列出，不求平均值。

5.2.16试验记录应包括工程名称、岩石名称、试件编、试件描述、试验方法、试件尺寸、水密度、

试件在各种含水状态下的称量、石蜡或高分子树脂胶的密度、试验人员、试验日期。

18

5.3颗粒密度试验

5.3.1颗粒密度试验可采用比重瓶法和水中称量法。比重瓶法适用于各类岩石，水中称量法适用于

除遇水崩解，溶解和干缩湿胀以及密度小于1gcm3的其他各类岩石。

5.3.2试件描述应包括下列内容：

a)岩石名称、颜色、矿物成分、风化程度。

b)试件粉碎方法。

c)试件形状。

5.3.3比重瓶法试件制备应符合下列规定：

a)将岩石试件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。

b)对含有磁性矿物的岩石，应采用瓷研钵或玛瑙研钵粉碎，使之全部通过0.25mm的筛孔。

5.3.4比重瓶法试验主要仪器和设备应包括下列各项：

a)粉碎机、瓷研钵或玛瑙研钵、磁铁块。

b)筛(孔径0.25mm)。

c)天平(称量200g，感量0.001g)。

d)烘箱和干燥器。

e)真空抽气设备或煮沸设备。

f)恒温水槽。

g)短颈比重瓶(容积100ml)。

h)温度计(量程0~50℃)。

i)砂浴、滴管等。

5.3.5比重瓶法试验步骤应符合下列规定：

a)将制备好的岩粉置于105℃~110℃的恒温下烘干，烘干时间不应少于6h，然后放入干燥器

内冷却至室温。

b)用四分法取其中两份岩粉，每份岩粉质量为15g。

c)将称量后的岩粉装入烘干的比重瓶内，注入试液(纯水或煤油)至比重瓶容积的一半处。对

含水溶性矿物的岩石，应使用煤油作试液。

d)当使用纯水作试液时，可采用煮沸法或真空抽气法排除气体。当使用煤油作试液时，应采

用真空抽气法排除气体。

e)当采用煮沸法排除气体时，煮沸后加热时间不应少于1h。

f)当采用真空抽气法排除气体时，真空压力表读数宜为当地气压值，抽气应抽至无气泡逸出，

且抽气时间不少于1h。

g)将经过排除气体的试液注入比重瓶至近满，然后置于恒温水槽内，使瓶内温度保持稳定，

上部悬液澄清，测量瓶内试液的温度，准确至0.5℃。

h)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。

i)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，按本条g）、h）的规定

称瓶和试液的总质量。

j)本试验应进行两次平行试验，称量精确至0.001g。

5.3.6比重瓶法试验成果整理应符合下列规定：

a)比重瓶法试验岩石颗粒密度应按下式计算：

19

md

pwe(5.3.6)

m1mdm2

式中：比重瓶和试液总质量，；

m1——g

比重瓶、试液和岩粉总质量，；

m2——g

颗粒密度，3；

p——g/cm

与试验同温度条件下试液密度，3。

we——g/cm

b)比重瓶法试验两次平行测定的允许偏差为0.02g/cm3，取两次测值的平均值作为试验结果。

c)计算值精确至0.01g/cm3。

5.3.7水中称量法试件制备应符合本规程5.2.8条的规定。

5.3.8水中称量法主要仪器和设备应应符合本规程5.2.9条的规定。

5.3.9水中称量法试验步骤见5.2.10条的规定。

5.3.10水中称量法试验成果整理应符合下列规定：

a)水中称量法试验岩石颗粒密度应按下式计算：

md

pw(5.3.10)

mdmw

式中：强制饱和试件在水中的称量，。

mw——g

b)计算值精确至0.01g/cm3。

5.3.11试验记录应包括工程名称、岩石名称、试验编号、试件编号、试件描述、试验方法、试验人

员、试验日期。水中称量法试验还应记录试件的干质量、浸水后质量、强制饱和后质量、试件在水

中称量、水密度。比重瓶法试验还应记录比重瓶编号、试液温度、试液密度、干岩粉质量、瓶和试

液总质量、瓶、试液及岩粉总质量。

5.4吸水性试验

5.4.1岩石的吸水性试验可分为自然吸水率试验和饱和吸水率试验。岩石自然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强制饱和后测定，适用于遇水不崩解，不溶解和不干

缩湿胀的岩石。

5.4.2吸水性试验试件制备应符合下列规定：

a)试件宜采用规则形状，在试件制备困难时可采用不规则形状.

b)规则试件尺寸应符合本规程第5.2.4条b）的规定

c)不规则试件应符合本规程第5.2.8条的规定。

d)每组试件块数不应少于3块。

5.4.3试件描述应包括下列内容：

a)岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结性质。

b)节理裂隙的发育程度及分布。

c)试件形状。

6.4吸水性试验主要仪器和设备应包括下列各项：

a)钻石机、切石机、磨石机。

b)烘箱、干燥器。

20

c)天平(感量0.01g)。

d)水槽。

e)真空抽气设备或煮沸设备。

5.4.5试验步骤应符合下列规定：

a)清除试件表面的尘土和松动颗粒，对软岩和极软岩，试件应采取保护措施，防止试件在吸

水过程中掉块或崩解。

b)试件烘干、自由吸水及强制饱和应符合本规程5.2.6条d）~f）款的规定。

5.4.6试验成果整理应符合下列规定：

a)岩石的自然吸水率，饱和吸水率应按下列公式计算：

mamd

a100(5.4.6-1)

md

msmd

s100(5.4.6-2)

md

式中：自然吸水率，；

a——%

饱和吸水率，；

s——%

试件浸水后的质量，；

ma——48hg

b)岩石饱水系数应按下式计算：

a

kw(5.4.6-3)

s

式中：kw——饱水系数，水充填开口孔隙的程度；

c)岩石孔隙率应按下列计算：

n(1d)100(5.4.6-4)

s

式中：n——岩石孔隙率（%）；

d)计算值精确至0.01。

5.4.7试验记录应包括工程名称、岩石名称、试件编号、试件描述、试验方法、干试件质量、浸水

后试件质量、强制饱和后试件质量、试验人员、试验日期。

5.5膨胀性试验

5.5.1本试验可以分为自由膨胀率试验、侧向约束膨胀率试验和体积不变下膨胀压力试验。自由膨

胀率试验适用于遇水不易崩解的岩石。侧向约束膨胀率试验和体积不变条件下膨胀压力试验试验适

用于各类岩石。

5.5.2膨胀性试验每组试件数量不应少于3个。

5.5.3试件描述应包括下列内容：

a)岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质。

b)膨胀变形和加荷方向与层理、片理、节理裂隙之间的关系。

c)试件加工方法。

5.5.4自由膨胀率试验试件制备应符合下列规定：

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a)试样应在现场采用干钻法采取及加工，