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T0225-2024点荷载强度试验

关键字: T0225-2024点荷载强度试验日期: 2024-6-2 19:52:41 点击 11401 次

JTG 3431-2024《公路工程岩石试验规程》----4 岩石试验 / T0225-2024点荷载强度试验

1.相关产品链接：

☞【点荷载试验仪】

☞【游标卡尺】

2.测试方法：
☞【T0225-2024点荷载强度试验】

T0225-2024点荷载强度试验

1 目的和适用范围
点荷载强度，可作为岩石强度分类及岩体风化分类的指标，也可用于评价岩石强度的各向异性程度，并可利用经验公式计算岩石的单轴抗压强度。
本试验适用于除极软岩以外的各类岩石。
2 仪器设备
(1)点荷载试验仪。
(2)游标卡尺：量程200mm,分度值0.02mm。
3 试件制备与描述
3.1 试件可用钻孔岩心，或从岩石露头、勘探坑槽、平洞、巷道中采取的岩块。试样在采取和试件制备过程中，应避免产生人为裂隙。
3.2 做径向试验的岩心试件，直径宜为30～100mm,长度与直径之比宜为1.0～1.4;做轴向试验的岩必试件，直径宜为30<100mm,长度与直径之比宜为0.3～1.0;方块体或不规则块体试件，其尺寸宜为50mm±35mm,两加载点间距与加载处平均宽度之比宜为0.3～1.0。
3.3 同一舍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15个。
3.4 试件的描述应符合本规程第3章的有关规定。
4 试验步骤
4.1 检查试验仪上、下两个加荷锥头是否准确对中，并利用框架立柱上的标尺读出两锥头间的零位移值。
4.2 测量试样的长(L)、宽(b)、高(h)尺寸。对不规则试样，应通过试件的中点测量上述尺寸，如图T0225-1所示。
4.3 试件安装
(1)径向试验：将岩心试样放入球端圆锥之间，使上、下锥端与试样直径两端紧密接触，量测加荷点间距。加载点距试样自由端的最小距离应不小于加荷两点间距的2/5。
(2)轴向试验：将岩心试件放入球端圆锥之间，使上、下锥端位于岩心试样的圆心处并与试样紧密接触，加载方向应垂直于试件的两端面。量测加荷点间距及垂直于加荷方向的试样宽度。
c)方块体试验
d)不规则块体试验
☑通过加荷点的最小横断面破坏面
图T0225-1不同形状试样的L、b、D、b₁的确定方法及典型的破坏面P-施加于试样上的载荷；L-试样的长度；b₁-加荷点通过试样最小横断面上端宽度；b₂-加荷点通过试样最小横断面下端宽度；b-加荷点通过试样最小横断面平均宽度；h-试样的高度；bn-试样破坏面最小宽度：bp-试样破坏面最大宽度；br-试样破坏面的近视宽度，视试样破坏面的形状而定，可分别为：br=bn+be,或b₁=(bn+bp)/2,或b₁=πC/4;C-试样圆或椭圆破坏面的长轴，其与加荷轴线垂直；d-圆柱试样直径；D-试样破坏面上载荷之间的距离(D=h)
(3)方块体与不规则块体试验：选择试件最小尺寸方向为加荷方向。将试件放入球端圆锥之间，使上、下锥端位于试件中心处并与试件紧密接触。量测加荷点间距及通过两加荷点最小截面的宽度(或平均宽度)。接触点距试件自由端的距离应不小于加荷点间距的1/2。若测定软弱面强度，则应保证加荷点的连线在同一软弱面中，如图T0225-2所示。图T0225-2对各向异性岩石施加载荷的正确方向
4.4 以在10～60s内能使试件破坏的加荷速度匀速加荷，直至试件破坏，记录破坏载荷。如果破坏面只通过一个加荷点(图T0225-3),便产生局部破坏，则该次试验无效。
a)不正确的径向试验
图T0225-3不正确试验的破坏模式
4.5 试验结束后，应描述试件的破坏形态。凡破坏面贯穿整个试样并通过两加荷点的均为有效试样。
5 结果整理
5.1 按式(T0225-1)计算岩石点荷载强度：(T0225-1)
式中：I,——未经修正的岩石点荷载强度指数(MPa);
P——破坏载荷(N):
De——等效岩心直径(mm)。
5.2 按式(T0225-2)或(T0225-3)计算等效岩心直径D:(1)径向试验的D。:或式中：D——加荷点间距(mm);D²=D²
5.3 当等效岩心直径D。不等于50mm时，应对计算值进行修正，以求得岩石点荷载强度指数1(5o)
(1)当试验数据较多，且同一组试件中D。具有多种尺寸而不等于50mm时，根据试验结果，绘制D²-P的关系曲线。根据曲线可查找D²=2500mm²时对应的P值，按式(T0225-6)计算岩石点荷载强度指数：(T0225-6)
式中：1(o)——经尺寸修正后的岩石点荷载强度指数(MPa);
P— 关系曲线上等效岩心直径D=50mm 时的破坏荷载(N)。
(2)当试验数据较少，不适宜用上述方法修正时，按式(T0225-7)计算岩石点荷载强度指数：l₂(so)=Fl、(T0225-7)(T0225-8)式中：F——尺寸修正系数。
5.4 岩石点荷载强度各向异性指数
(1)按式(T0225-9)计算岩石点荷载强度各向异性指数：(T0225-9)
式中：l(so)——岩石点荷载强度各向异性指数；
I²(so)——垂直于软弱面的岩石点荷载强度指数(MPa);
!”(so)——平行于软弱面的岩石点荷载强度指数(MPa)。
(2)按式(T0225-6)、式(T0225-7)计算的垂直和平行软弱面岩石点荷载强度指数应取平均值。平均值计算方法为：当一组有效数据不超过10个时，从一组有效的试验数据中，舍去最高值和最低值，再计算其余数的平均值；当一组有效数据超过10个时，舍去两个高值和两个低值，再计算其余数的平均值。岩石的点荷载强度指数和点荷载强度各向异性指数试验结果分别精确至0.01MPa和0.01。
5.5 岩石点荷载强度与单轴饱和抗压强度可根据下式换算：(T0225-10)
5.6 试验记录
内容包括：项目名称、工程名称、取样地点、取样深度、岩石名称、试验编号、试件编号、试件尺寸、试件描述、试验类型、压力表读数、破坏载荷、试验人员、试验日期。
6 报告
内容包括：项目名称、工程名称、取样地点、取样深度、岩石名称、试件描述、试验成果、试验人员、试验日期。

条文说明

将岩石试件置于土下两个球端圆台状加荷器之间，对试样施加集中载荷，直至试件破，通过计算求得斌样的点荷载强度，这就是点荷载试验。无论是岩心样(径向或轴向)、切割成的方块体样或未加切割的不规则样，均可进行点荷载试验。使用携带式点荷载仪，或试验室的试验机(配备点荷载加载装置)都可完成这种试验，故在现场和室内均可进行。在填石路堤和土石路堤施工过程中，用点荷载试验可以快速判别岩石的强度，具有重要的意义。
3.3 岩石点荷载强度也因试样的含水率不同而有变化，因此，同一组试样需保持相同的含水状态，并注明试样的储存情况，特别是试样存放的时间等。本规程要求岩心试样每组5～10个；方块体或不规则体试样每组15～20个，如果岩石是明显各向异性的，还需再分为平行与垂直层理加荷的两个亚组，每组试样不少于15个，这主要是为了保证测试精度。
5.2 点荷载强度试验加载点距离 D’是在破坏瞬间测量的。在对软岩进行试验时加荷锥头常有一定的嵌入度。破坏瞬间的D’值，可以在试样破坏时由试验框架立柱上的标尺得到，也可以用卡尺或钢卷尺对准试样破坏面上加荷留下来的两个凹痕直接测量得到。
5.3 两加载点距离的大小是影响点荷载指数的重要因素。为提高各种不同形状、尺寸下试件结果的可比性，建议采用直径50mm的岩心作为标准试件，从而提高点荷载强度指数的实用价值。

本文关键字：T0225-2024点荷载强度试验
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