工程岩体试验方法标准.docx

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工程岩体试验方法标准

XX国家标准

工程岩体试验方法标准

发布实施

国家质量技术监督局

XX建设部

联合发布

XX国家标准

工程岩体试验方法标准

主编部门原XX电力工业部

批准部门XX建设部

施行日期年月日

XX

关于发布国家标准

工程岩体试验方法标准的通知

建标号

根据国家计委计综号文的要求由电力工业部会

同有关部门共同制订的工程岩体试验方法标准已经有关部门

会审现批准工程岩体试验方法标准为推荐性

国家标准自年月日起施行

本标准由电力工业部负责管理具体解释等工作由电力工业

部水电水利规划设计总院负责出版发行由建设部标准定额研究

所负责组织

XX建设部

一九九九年一月二十二日

目次

总则

岩块试验

含水率试验

颗粒密度试验

块体密度试验

吸水性试验

膨胀性试验

耐崩解性试验

单轴抗压强度试验

单轴压缩变形试验

三轴压缩强度试验

抗拉强度试验

直剪试验

点荷载强度试验

岩体变形试验

承压板法试验

钻孔变形试验

岩体强度试验

岩体结构面直剪试验

岩体直剪试验

岩体应力测试

XX应变法测试

XX变形法测试

XX应变法测试

岩体原位观测

地下洞室围岩收敛观测

钻孔轴向岩体位移观测

钻孔横向岩体位移观测

岩石声波测试

岩块声波速度测试

岩体声波速度测试

附录岩体应力计算

附录本标准用词说明

附加说明

总则

为统一工程岩体试验方法提高试验成果的质量和增强试

验成果的可比性制订本标准

本标准适用于水利水电矿山铁路交通石油国防工

业与民用建筑等工程的岩石试验

岩石试验对象应具有地质代表性岩石试验内容试验方

法技术条件等应符合工程建设勘测设计施工的基本要求和特性

岩石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

岩块试验

含水率试验

岩石含水率试验应采用烘干法并适用于不含结晶水矿物

的岩石

试件应符合下列要求

保持天然含水率的试件应在现场采取不得采用爆破或湿

钻法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

每个试件的尺寸应大于组成岩石最大颗粒的倍

每个试件的质量不得小于

每组试验试件的数量不宜少于个

试件描述应包括下列内容

岩石名称颜色矿物成分结构风化程度胶结物性质

等

为保持试件含水状态所采取的措施

主要仪器和设备应包括下列各项

烘箱和干燥器

天平

试验应按下列步骤进行

称制备好的试件质量

将试件置于烘箱内在的恒温下烘干试件

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

重复本条程序直到将试件烘干至恒量为止即相

邻两次称量之差不超过后一次称量的

称量精确至

试验成果整理应符合下列要求

按下列公式计算岩石含水率

式中岩石含水率

试件烘干前的质量

干试件的质量

计算值精确至

含水率试验记录应包括工程名称试件编号试件描述试

件烘干前后的质量

颗粒密度试验

岩石颗粒密度试验应采用比重瓶法并适用于各类岩石

试件应符合下列要求

将岩石用粉碎机粉碎成岩粉使Z全部通过筛

XX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

石使全部通过筛孔

试件描述应包括下列内容

粉碎前应描述岩石名称颜色矿物成分结构风化程

度胶结物性质等

岩石的粉碎方法

主要仪器和设备应包括下列各项

粉碎机瓷研钵或玛瑙研钵磁铁块和XX为的

筛

天平

烘箱和干燥器

真空抽气设备和煮沸设备

恒温水槽

容积的短颈XX

温度计

试验应按下列步骤进行

将制备好的岩粉置于的恒温下烘干烘干时

间不得少于然后放入干燥器内冷却至室温

用四分法取两份岩粉每份岩粉质量为

将经称量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

当使用纯水作试液时应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当采用煮沸法排除气体时煮沸时间在加热沸腾以后不应少于

当采用真空抽气法排除气体时真空压力表读数宜为

抽至无气泡逸出抽气时间不宜少于

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并使上部悬液澄清

塞好瓶塞使多余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定瓶内试液的温度

洗净比重瓶注入经排除气体并与试验同温度的试液至比

重瓶内按本条程序称瓶和试液的质量

称量精确至

试验成果整理应符合下列要求

按下列公式计算岩石颗粒密度

式中岩石颗粒密度干岩粉质量瓶试液总质量

瓶试液岩粉总质量

与试验温度同温的试液密度

颗粒密度试验应进行两次平行测定两次测定的差值不得

大于取两次测值的平均值

计算值精确至

颗粒密度试验记录应包括工程名称试件编号试件描述

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以及瓶试液和岩粉总质量

块体密度试验

岩石块体密度试验可采用量积法水中称量法或蜡封法

并应符合下列要求

凡能制备成规则试件和各类岩石宜采用量积法

除遇水崩解溶解和干缩湿胀性岩石外均可釆用水中称量法

不能用量积法或水中称量法进行测定的岩石宜采用蜡封

法

量积法试件应符合下列要求

试件尺寸应大于岩石最大颗粒的倍

试件可用圆柱体方柱体或XX

沿试件高度直径或边长的误差不得大于

试件两端面不平整度误差不得大于端面应垂直于试件轴线最大偏差不得大于

方柱体或立方体试件相邻两面应互相垂直最大偏差不得大于

蜡封法试件宜为边长的浑圆状岩块

测干密度时每组试验试件数量不得少于个测湿密度

时试件数量不宜少于个

试件描述应包括下列内容

岩石名称颜色矿物成分结构风化程度胶结物性质

等

节理裂隙的发育程度及其分布

试件的形态

主要仪器和设备应包括下列各项

钻石机切石机磨石机砂轮机等

烘箱和干燥器

天平

测量平台

熔蜡设备

水中称量装置

量积法试验应按下列步骤进行

量测试件两端和中间三个断面上相互垂直的两个直径或

边长按平均值计算截面积

量测端面周边对称四点和中心点的五个高度计算高度平

均值

将试件置于烘箱中在的恒温下烘然后

放入干燥器内冷却至室温称试件质量

XX量测精确至称量精确至

水中称量法试验步骤应符合本标准第条的规定

蜡封法试验应按下列步骤进行

测湿密度时应取有代表性的岩石制备试件并称量测干

密度时试件应在恒温下烘然后放入干燥器内冷

却至室温称干试件质量

将试件系上细线置于温度左右的熔蜡XX

使试件表面均匀涂上一层蜡膜其厚度约左右当试件上蜡

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

将蜡封试件置于水中称量

取出试件擦干表面水分后再次称量当浸水后的蜡封试

件质量增加时应重做试验

湿密度试件在剥除蜡月莫后按本标准第条的步骤

测定岩石含水率

称量精确至试验成果整理应符合下列要求量积法按下列公式计算岩石块体干密度

式中岩石块体干密度

干试件质量

试件截面积

试件高度

蜡封法按下列公式计算岩石块体干密度和块体湿密度

式中岩石块体湿密度

湿试件质量

蜡封试件质量

蜡封试件在水中的称量

水的密度

石蜡的密度

岩石含水率

计算值精确至

块体密度试验记录应包括工程名称试件编号试件描述

试验方法试件质量试件水中称量试件尺寸水的密度和蜡的密度

吸水性试验

岩石吸水性试验应包括岩石吸水率试验和岩石饱和吸水

率试验并应符合下列要求岩石吸水率采用自由浸水法测定

岩石饱和吸水率采用煮沸法或真空抽气法测定

在测定岩石吸水率和饱和吸水率的同时应采用水中称量

法测定岩石块体密度

本试验适用XX不崩解的岩石

试件应符合下列要求

规则试件应符合本标准第条的要求

不规则试件宜为边长的浑圆状岩块

每组试验试件的数量不得少于个

试件描述应符合本标准第条的规定

主要仪器和设备应包括下列各项

钻石机切石机磨石机砂轮机等

烘箱和干燥器

天平

水槽

真空抽气设备和煮沸设备

水中称量装置

试验应按下列步骤进行

将试件置于烘箱内在温度下烘取出放

入干燥器内冷却至室温后称量

当采用自由浸水法饱和试件时将试件放入水槽先注水

至试件高度的处以后每隔分别注水至试件高度的和

处后全部浸没试件试件在水中自由吸水后取出试件并沾去表面水分称量

当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得少于经煮沸的试件应放置在原容器中冷却至室温取出并沾去表面水分称量

当采用真空抽气法饱和试件时饱和容器内的水面应高于试件真空压力表读数宜为直至无气泡逸出为止但总抽气时间不得少于经真空抽气的试件应放置在原容器中在大气压力下静置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

称量精确至

试验成果整理应符合下列要求

按下列公式计算岩石吸水率饱和吸水率干密度

式中岩石吸水率

岩石饱和吸水率

岩石块体干密度

试件浸水的质量

干试件质量

试件经煮沸或真空抽气饱和后的质量饱和试件在水屮的称量

水的密度计算值精确至

吸水性试验记录应包括工程名称试件编号试件描述试

验方法干试件质量浸水后质量强制饱和后的质量试件水中称量及水的密度

膨胀性试验

岩石膨胀性试验应包括岩石自由膨胀率试验岩石侧向约

朿膨胀率试验和岩石膨胀压力试验并应符合下列要求

岩石自由膨胀率试验适用于遇水不易崩解的岩石

岩石侧向约束膨胀率试验和岩石膨胀压力试验适用于各

类岩石

试件应在现场采取并保持天然含水状态不得采用爆破

或湿钻法取样

试件应符合下列要求

自由膨胀率试验的试件圆柱形试件的直径宜为

试件高度宜等于直径两端面应平行正方形试件的边

长宜为各相对面应平行试件数量不得少于

个

侧向约束膨胀率试验的试件高度应大于或大于岩

石最大颗粒的倍两端面应平行试件直径不得小于高度的倍试件数量不得少于个膨胀压力试验的试件高度应大于或大于岩石最大

颗粒的倍两端面应平行试件直径不得小于高度的倍试件数量不得少于个

试件应采用干法加工天然含水率的变化不应超过

试件描述应包括下列内容

岩石名称颜色矿物成分结构风化程度胶结物性质

等

膨胀变形和加载方向分别与层理片理节理裂隙之间的

关系

试件加工方法

主要仪器和设备应包括下列各项

钻石机切石机磨石机等

测量平台

自由膨胀率试验仪

侧向约束膨胀率试验仪

膨胀压力试验仪

干湿温度计

自由膨胀率试验应按下列步骤进行

将试件放入自由膨胀率试验仪内在试件上下分别放置透水板顶部放置一块金属板

在试件上部和四侧对称的中心部位分别安装千分表四侧

千分表与试件接触处宜放置一块薄铜片读记千分表读数每隔读记次直至次读数不

变

缓慢地向盛水容器内注入纯水直至淹没上部透水板

在第小时内每隔测读变形次以后每隔测

读变形次直至次读数差不大于为止浸水后试验

时间不得小于

试验过程中应保持水位不变水温变化不得大于

试验过程中及试验结朿后应详细描述试件的崩解掉块

表面泥化或软化等现象

侧向约束膨胀率试验应按下列步骤进行

将试件放入内壁涂有凡士林的金属套环内在试件上下分

别放置薄型滤纸和透水板

顶部放上固定金属荷载块并安装垂直千分表金属荷载块

的质量应能对试件产生的持续压力

试验及稳定标准应符合本标准第条的

试验结束后应描述试件表面的泥化和软化现象

膨胀压力试验应按下列步骤进行

将试件放入内壁涂有凡士林的金属套环内在试件上下分

别放置薄型滤纸和金属透水板

安装加压系统及量测试件变形的测表

应使仪器各部位和试件在同一轴线上不得出现偏心荷载

对试件施加产生压力的荷载测读试件变形测

表读数每隔读数次直至次读数不变

缓慢地向盛水容器内注入纯水直至淹没上部透水板观测变形测表的变化当变形量大于时调节所施加的荷