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DZ／T 0276.28-2015 岩石物理力学性质试验规程 第28部分：岩体强度试验(直剪试验)

ICS19.020 D 00

岩石物理力学性质试验规程

DZ/T0276的本部分规定了直剪法测定岩体强度。 本部分适用于岩石物理力学性质试验中的岩体强度试验

岩石物理力学性质试验规程

GB／T 18916.62-2022 取水定额 第62部分：水泥.pdf第28部分：岩体强度试验（直剪试验）

将同一类型岩体的一 体结构面的库仑表达式确定相应的

同一类型岩体的一组试体，在不同法向荷载下进行剪切直至破坏，得到岩体的抗剪强度，按照岩 面的库仑表达式确定相应的抗剪强度参数。直剪法可分为平推法直剪试验和斜推法直剪试验。

每组试验试体的数量，不宜少于5个。 试验地段的开挖，应减少对岩体结构面产生扰动和破坏。 试体应在预定的试验部位加工成方形。加工要求如下： a）对平推法试体尺寸，底部剪切面积不宜小于0.25m，最小边长不宜小于50cm，试体高度不宜 小于最小边长的1/2。试体间距宜大于最小边长的1.5倍。试验中推力方向应平行于剪切面 的预定方向。试体周围岩面宜修凿平整，对裂隙岩体、软弱岩体或结构面试件应设置钢筋混凝 土保护罩，罩底预留0.5cm~2cm的剪切缝。 b）对斜推法试体靠施加剪切载荷的一面，可以制成斜面，其倾角为120°～170°，亦可在试体受推 力面上安置1块120～170钢质或钢筋混凝土变角块，其受剪面积和高度的相关要求同平推法 试体。 c) 试体应选用合适的尺寸，对于完整坚硬岩体，试体规格为50cm×50cm×50cm；对于非完整 坚硬岩体，试体规格为70cm×70cmX35cm。 d）制备的剪切面，其起伏差不大于剪切方向变长的1%～2%。 需要浇筑保护套的试体，保护套底部应达到预定的剪切缝上部边缘。剪切缝的宽度，宜为推力方 试体长度的5%。 试体在天然含水状态下剪切和人工浸水状态下均可进行剪切。 地质描述应包括下列内容： a）试验地段开挖、试体制备的方法及出现的情况。 b）岩石名称、类型、结构构造及主要矿物成分。 c) 岩体结构面的类型、产状、宽度、连续性、延伸性、密度、充填物性质以及与受力方向的关系等。 d) 试验段岩体完整程度、风化程度及地下水情况。 e) 试验地段工程地质素描图、试体展示图或者照片

4主要仪器设备及其安装

4.1.1液压千斤顶、液压枕。

4.1.2 液压泵及管路、压力表：液压泵、管路、压力表最大加载量压力不应超过额定工作压力的80% 4.1.3 稳压装置。 4.1.4 垫板。 4.1.5 滚轴排。 4.1.6 传力柱。 4.1.7 传力块。 4.1.8 斜垫板。 4.1.9 反力装置。 4.1.10 测表支架。 4.1.11 磁性表座。 4.1.12位移测表：分辨率应优于或等于0.01mm

安装时，应按照先安装法向荷载系统，后安装剪切荷载系统及测量系统的顺序进行。斜推法证 剪切荷载和法向荷载合力的作用点应通过预定剪切面的中心，并通过预留剪切缝宽的1/2处 所示），

4.2.2法向荷载系统的安装

图1岩体直剪（斜推法）试验示意图

4.2.2.1应保证法向荷载系统具有足够的刚度和强度。当剪切面为倾斜时，应对法向荷载系统加以 支撑。

DZ/T0276.282015

4.2.2.2为适应剪切过程中可能出现的试体上抬现象，液压千斤项活塞在安装前应起动部分行程。 4.2.2.3在试体顶部铺设一层水泥砂浆，放上垫板，轻击垫板，使垫板平行预定剪切面。试体顶部也可 铺设橡皮板或细砂。 4.2.2.4在垫板上依次放上滚轴排、垫板、液压千斤顶或液压枕、垫板、传力柱及顶部垫板。在垫板和反 力座之间浇筑混凝土或安装反力装置。在露天场地或无法利用润室顶板作为反力部位时，可采用堆载 或地锚承载反力。当法向荷载较小时，也可采用压重法。 4.2.2.5应使整个系统的所有部件，保持在加压方向的同一轴线上，并垂直预定剪切面。垂直荷载的合 力应通过预定剪切面中心。 4.2.2.6安装完毕后，可起动于斤顶稍加压力，使整个系统结合紧密

4.2.3剪切荷载系统的安装

4.2.3.1在试体受力面用水泥砂浆粘贴一块垫板，使垫板 预定剪切面。在垫板后依次安放传力块 （平推法）或斜垫板（斜推法）、液压千斤顶、垫板。在垫板和反力座之间浇筑混凝土。 4.2.3.2应使剪切方向与预定的推力方向一致，其投影应通过预定剪切面中心。平推法剪切荷载作用 轴线应平行预定剪切面，着力点与剪切面的距离不宜大于剪切方向试体长度的5%；斜推法剪切荷载方 向应按预定的角度安装，前切荷裁和法向荷裁合力的作用点应在预定剪切面的中心。

4.2.4量测系统的安验

4.2.4.1安装测表支架，支架的支点应在变形影响范围以外。 4.2.4.2在支架上通过磁性表座安装测表。在试体的对称部位，分别安装剪切位移和法向位移测表，每 种测表数量不宜少于2只，量测试体的绝对位移。 4.2.4.3必要时可在试体与基岩表面之间，布置量测试体相对位移的测表。

5.1每个试体上分别施加不同的法向截 向应力不宜小于预定法向应力JT／T 1166-2017 桥梁高强混凝土抗压强度无损检测，

Qmax——最大斜向推力，单位为牛(N)； 剪切面上的正应力，单位为兆帕(MPa)； O P 剪切面上的内摩擦角，单位为度（）； C 一剪切面上的凝聚力，单位为兆帕(MPa)； α 一一斜向荷载施力方向与剪切面的夹角，单位为度（）； 一一剪切面面积，单位为平方毫米（mm"）。 5.3每个试体上的法向荷载一次施加完毕，加荷后立即读数，以后每隔5min读数一次，当连续两次读 数之差不超过0.01mm时，即认为稳定，可施加剪切荷载。 5.4剪切荷载按预估最大剪切荷载分8级～12级施加，每隔5min加荷1次，加荷前后均应测读各测 表读数。 5.5在剪切过程中，应使法向荷载始终保持为常数。在分级施加斜向荷载时，为保持剪切面上的正应

T 最小斜向推力，单位为牛（N)； C 剪切面上的凝聚力，单位为兆帕(MPa)； 一斜向荷载施力方向与剪切面的夹角，单位为度（）； P 剪切面上的内摩擦角，单位为度(")； A 一剪切面面积，单位为平方毫米（mm）。 5.6试体剪断后，继续测记在大致相等的剪应力作用下，不断发生大位移（10mm～15mm）的残余抗 剪强度，分4级～5级将水平荷载退至零，观测回弹形变。 5.71 试验结束后应对剪切面进行下列描述： a）准确量测剪切面面积。 b) 详细记述剪切面的破坏情况：破坏形式及范围；剪切碎块的大小、位置及范围；擦痕的分布、方 向及长度。 c) 绘制剪切面素描图并作剪切面等高线图。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。 5.8试验过程记录内容和格式见表A.1。

6.1平推法按法向应力按式(3)计算，剪应力按式（4)计算，斜推法按法向应力按式（5)计算，剪应力按 式（6）计算：

式中： o 作用于剪切面上的法向应力，单位为兆帕（MPa） 作用于剪切面上的剪应力T／CBDA 23-2018 硅藻泥装饰装修技术规程，单位为兆帕(MPa)； 2 力 作用于剪切面上的总法向荷载，单位为牛(N)； Q 作用于剪切面上的总斜向荷载，单位为生（N)

x 作用于剪切面上的法向应力，单位为兆帕（MPa）； p 作用于剪切面上的总法向荷载，单位为牛(N)； Q 作用于剪切面上的总斜向荷载，单位为牛（N)； a 斜向荷载施力方向与剪切面的夹角，单位为度（°）； Fx 作用于剪切面上的剪应力，单位为兆帕（MPa)。 6.2 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，根据曲线关系，确定各法向应力下 的峰值抗剪强度和残余抗剪强度（如图2所示）