岩石单轴饱和抗压强度的点荷载试验方法设计与探讨

岩石单轴饱和抗压强度的点荷载试验方法设计与探讨 岩石单轴饱和抗压强度的点荷载试验方法 设计与探讨 第22卷第4期 2003年4月 岩石力学与 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 ChinesedournalofRockMechanicsandEngineering 22(4):566~568 p"t,2003 岩石单轴饱和抗压强度的点荷载试验方法 设计与探讨 曾伟雄林国赞 (广东省电力设计研究院广州510600)(广东国华粤电台山发电有限公司台山 529228) 摘要设计了求岩石单轴饱和抗压强度的两种点荷载试验方法,并通过与室内抗压 强度试验成果的对比,分析并总 结了上述两种试验方法的优劣,对岩石点荷载试验在实际工作中的推广应用有较 大的参考价值. 关键词岩石力学,试验方法设计,点荷载试验,单轴饱和抗压强度 分类号TU458+.3文献标识码A文章编号1000.6915(2003)04.0566.03 DESIGNoFRoCKPoINTLoADTESTMETHoDSFoRRESEACHoF SI''IATEDUNIAXIALCOMPRESSIVER0CKSTRENGTH ZengWeixiongl,LinGuozan2 (IGuangdongProvincialElectricPowerDesignInstitute,Guangzhou510600China) (2GuangdongGuohuaYuedianTaishanElectricPowerCo.Ltd.,Taishan529228China) AbstractTwokindsofpointloadtestmethodsforobtainingsaturateduniaxialcompressivero ckstrengthare designed,andtherelatedtestresultsarecomparedwithcompressivestrengthtestresults.Thea dvantagesofthe twomethodsaresummarized,whichisimportantforapplicationofrockpointloadtestinpract ice. Keywordsrockmechanics,testmethoddesign,rockpointloadtest,saturateduniaxialcompr essivestrength 1问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 提出 一 般条件下,岩石点荷载试验可给出岩石的天 然单轴抗压强度值,但在桩基设计及基础设计中, 常用到的岩石指标是岩石的饱和单轴抗压强度值. 在岩石比较破碎,无法通过岩石的单轴抗压试验来 获取饱和单轴抗压强度指标的情况下,能否通过点 荷载试验来获取岩石的饱和单轴抗压强度指标呢? 有关上述问题的论述,平时见到的比较少.作 者在某大型电厂的岩土勘测中尝试了用两种点荷载 并 试验方法来求取岩石的饱和单轴抗压强度指标,对这两种方法的试验结果与抗压试验结果作了一定 的对比分析,在实践中有较大的参考价值. 2试验方法设计 2.1第1种试验方法设计 对试件在天然状态下直接进行点荷载试验.点 荷载强度指数按下式计算IlJ: Is(5o)=IsKdDd(1) 式中:,,为直径50mm标准试件的点荷载强度指 标(MPa),I.为非标准试件的点荷载强度指标 (MPa),K为尺寸效应修正系数,叫为形状效应 2001年9月l7日收到初稿,2001年lO月3O日收到修改稿. 作者曾伟雄简介:男,1970年生,硕士.1993年毕业于中国矿业大学水文地质及工程 地质专业.现任工程师,主要从事电力岩土工程勘察,软基 处理,边坡评价与处理等方面的实践及研究工作. 第22卷第4期曾伟雄等.岩石单轴饱和抗压强度的点荷载试验方法设计与探 讨?567? 修正系数.其中: 舌 Kd=0.4905d.?抛 -0.3…e 2?3 [2(等+)/2] 抗压强度试验得到的岩石单轴抗压强度标准值. 花岗岩不同风化等级的相差系数见表2. -, (3)裹l两种试验方法下的点荷载试验结果和室内抗压强度 试验结果对比裹 r41TablelComparisonoftestresultsofrockpointload testmethodsandcompressivestrengthtest 式中:P为破坏时的荷载(N),D为加荷点间距 (mm),d为圆柱试件的直径(cm),b为不规则试件 的最短边长(mm). 其中,对标准试件和非圆柱试件试验,取 Kd=1,对圆柱状试件取KDd=1. 点荷载强度指数,S(,o1的统计方法按下式进 行【2】. /s(5o)k=Is(5o)m一1.645tYf(5) 式中:,.lk为点荷载强度指数标准值,r为标准 差,,Sf如)为点荷载强度指数平均值. 试件饱和抗压强度标准值按下式计算川: Rc=22.u.,-,-zS(o.57os)k(6) 2.2第2种试验方法设计 先把试件放置水中浸泡48h以上制成饱和试 件,再进行常规的点荷载试验,求出饱和状态下点 荷载强度指数,Sf如,.对饱和状态下的点荷载强度指 数,Sf5o1按式(5)进行统计,求出点荷载强度指数的标 准值. 试件饱和单轴抗压强度标准值按下式进行计 算: Rc=gls(SO)k(7) 式中:为强度转化系数,一般取23,25【,引. 3对比试验及结果分析 为了研究上述两种试验方法得出的结果哪一种 方法更接近实际,笔者在广东省台山发电厂工程中 对厂址区的花岗岩做了大量的上述两种试验方法下 的点荷载试验和岩石饱和单轴抗压强度试验.试验 结果如表1,其中该工程中花岗岩点荷载强度转化 系数值取271卜引. 为了进一步分析两种试验结果的接近程度,取 两者相差系数的表达式为 :— O'fd-- — O'tk[×100%(8) lI【 式中:为两种试验结果的相差系数,为点荷载 试验得到的岩石单轴抗压强度标准值,为室内 试验方法 饱和抗压强度/MPa 中等风化微风化 裹2两种试验方法下的相差系数足(%) Table2Correlationcoefficient足(%)ofrockfortwo testmethods 试验方法 相差系数,% 中等风化微风化 从表1,2可以看出:两种点荷载试验方法得到 的结果与抗压强度试验结果都比较接近,其相差系 数在1%,20%之间,但相比较而言,第2种试 验结果更接近于抗压强度试验结果,其相差系数 只有1%,6%.究其原因,从式(1),(6)可知,第1 种试验方法在把试验结果从"天然状态"转化为"饱 和状态"时表达式可综合表示为 Rc=m[IsKdKDd】们(9) 式中:m为常数,m=22.82. 上式是通过系数m,K,来反映饱和状态 的,而m为一个常数,,也只对试件的尺寸 和形状作了修正,这3个系数不能反映试件本身的 性质,即对不同岩性的试件,只要试件的尺寸和形 状一样,则m,K,的取值标准完全一样,这 存在着明显的不合理性;而第2种试验方法是以把 试件浸水饱和来反映"饱和抗压强度"的饱和状态, 接近实际情况,虽然其结果受强度转化系数的影 响,但对某一工程而言,为了消除其影响,可先在 一 定范围内作一定量的点荷载试验与抗压强度试验 的对比试验,总结出该工程区内基岩的强度转化系 数值,再把值推广到整个工程区,或者参考类 似的其他工程中该类岩石的值,基本上可消除强 ?568?岩石力学与工程2003年 度转化系数的影响. 4结论 类似的其他工程中该类岩石的值.该试验方法的 试验结果比较接近试件的饱和抗压强度值. (3)建议在以点荷载试验求岩石的单轴饱和抗 压强度时采用第二种试验方法. 通过对两种点荷载试验结果的分析,可以得到 以下结论: (1)第1种试验方法虽然有规范作为依据,但. 式(9)在反映"饱和抗压强度"的饱和状态时,不能 反映试件本身的性质,其理论上存在着一定的缺, 陷,其结果与实际的饱和抗压强度有一定的差异. (2)第2种试验方法通过试件的浸水饱和来反3 映试件"饱和抗压强度"的饱和状态,接近实际情 可针对具体的4 况,为消除强度转化系数的影响, 工程先在小范围内作对比试验得出值,也可参考 参考文献 中华人民共和国国家标准编写组.工程岩体分级标准GB50218. 94[s1.北京:中国计划出版社.1995 曾伟雄.许红权.岩石点荷载试验成果的统计方法及应用【J】.岩石 力学与工程.2001.20(增1);962~965 林宗元.岩土工程试验监测手册【M】.沈阳:辽宁科学技术出版社. 1994 曾伟雄.广东省台山发电厂岩土工程勘测 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 JR].广州:广东省 电力设计研究院.2001 SINoRoCK-2004国际岩石力学研讨会一 岩石特征,模拟与岩石工程设计方法 第一号通知(摘要) SINOROCK-2004国际岩石力学研讨会将于2004年5月18~21日在中国三峡工程工地召开,在时间上与2004年5月 22~27日在新加坡召开的世界隧道大会相衔接.这次研讨会由中国科学院和'国际岩石力学与采矿科学杂志>主办.会议组 委会主席为中国科学院武汉岩土力学研究所主持工作的冯夏庭副所长和"国际岩石力学与采矿科学杂志"主编,英国帝国学 院J.A.Hudson教授. 这次研讨会的主题是"岩石特征,模拟与岩石工程设计方法".欢迎提交所有相关课题的论文,也包括工程实录文章. 会议邀请国内外知名学者作主题报告,并就"集成设计方法"的前沿课题进行专题讨论. 这次研讨会的工作语言是英语,而提交会议的论文可以英文或中文撰写.但以中文撰写的论文必需有l整页的英文摘要 和英文图表名.被大会录用的论文分别以'国际岩石力学与采矿科学杂志》(英文)和'中国岩石力学与工程》(中文)的专 这两份专集都同时发给会议代表.提交论文的重要截止日期为: 集形式出版. 2003年6月3O日提交论文摘要 2003年7月评阅论文摘要 2003年8月1日寄出论文书写 指南 验证指南下载验证指南下载验证指南下载星度指南下载审查指南PDF 20o3年lO月31日提交论文 2003年l1月评阅论文 2003年l1月3O日通知作者评阅 意见 文理分科指导河道管理范围浙江建筑工程概算定额教材专家评审意见党员教师互相批评意见 2003年l2月31日论文寄送编辑部 2003年6月3O日前提交供评阅的论文摘要应清晰说明论文的主要内容.摘要限于400字以内,应含文题,作者姓名, 单位,联系电话,传真号,e-mail地址.拟用英文撰写的论文的摘要请通过sinorock@rockeng.CO.uk传往Prof.J.A.Hudson: 拟用中文撰写的论文的中,英文摘要请通过sinomck@del1.whrsm.ac.cn传往冯夏庭教授. 2003年第一期'岩石力学与工程》上刊发的消息"第一届岩石工程设计方法国际研 讨会(REDM2004)2004年在三峡 工程工地召开"与本通知不同之处,一律以本通知为准. 有关本次会议的最新信息请随时阅览网址:.