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文檔簡介

巖石力學(xué)研究的發(fā)展與沉積巖石力學(xué)特性研究巖石力學(xué)研究的發(fā)展沉積巖石力學(xué)試驗(yàn)沉積巖石力學(xué)特性沉積巖試驗(yàn)研究示例王志榮第一節(jié).巖石力學(xué)研究的發(fā)展巖石力學(xué)性質(zhì)是指巖石在各種靜力、動(dòng)力作用下所表現(xiàn)的性質(zhì),主要指巖石的變形與強(qiáng)度特性。巖石力學(xué)(rockmechanics)的定義頗多,迄今不統(tǒng)一。1964年5月美國地質(zhì)學(xué)會(huì)巖石力學(xué)委員會(huì)所下的定義:“巖石力學(xué)是研究巖石的力學(xué)性狀(behaviour)的一門理論科學(xué),同時(shí)也是應(yīng)用科學(xué);它是力學(xué)的一個(gè)分支,研究巖石對于各種物理環(huán)境的力場所產(chǎn)生的效應(yīng)。

地震(earthquack)工程巖體中的滲流(permeability)問題泥石流(mud-rockflow)問題地下工程的破碎與穩(wěn)定力學(xué)問題天然邊坡和人工邊坡工程(s1opengineering)壩基工程(damfoundation)地基工程隧道工程地下采礦工程巖石力學(xué)研究范疇巖石工程(rockengineering)以巖體為工程建筑地基或環(huán)境,并對巖體進(jìn)行開挖、加固的地下工程和地面工程。地質(zhì)工程(Geoengineering)在土木工程的發(fā)展過程中,伴隨存在一類以地質(zhì)體為建筑材料、以地質(zhì)體為工程結(jié)構(gòu)、以地質(zhì)環(huán)境為建筑環(huán)境的特殊工程,如地基工程、邊坡工程、隧道工程、地下工程等等。這類以地質(zhì)體為基礎(chǔ)而新興起的一種工程即人們所稱的地質(zhì)工程(Geoengineering)。地下工程(MiningEngineering)研究巖石力學(xué)的目的,在于科學(xué)、合理、安全地維護(hù)洞室圍巖、邊坡及壩基的穩(wěn)定性,防治地下水滲漏。以保證安全生產(chǎn),降低維護(hù)成本。由于沉積巖形成于地殼淺部,其生成和賦存環(huán)境與巖漿巖或變質(zhì)巖顯然不同,巖性較為軟弱,變化較大,成分復(fù)雜,使得沉積巖具有不同于其它巖類的工程地質(zhì)力學(xué)特性。在進(jìn)行水利、礦井工程地質(zhì)和頂板巖體質(zhì)量及穩(wěn)定性評價(jià)時(shí),有必要對沉積巖石力學(xué)特性進(jìn)行專門研究。為了研究巖石強(qiáng)度和變形特性及巖石發(fā)生破裂的發(fā)展過程,利用巖石力學(xué)試驗(yàn)機(jī)對圓柱形巖石試件進(jìn)行單軸或三軸壓縮試驗(yàn)等力學(xué)實(shí)驗(yàn)是基本手段之一。通過試驗(yàn)確定巖石力學(xué)性質(zhì)的主要參數(shù)變形特性參數(shù)強(qiáng)度特性參數(shù)巖石鳴力學(xué)殖的研肯究歷絡(luò)史不鍛長,毅早期腫多為扒零星缸研究蠶,且琴多數(shù)自借用那土力沈?qū)W理端論,服發(fā)展曬緩慢謀。第一弄部出頓版的去以巖普石力嘗學(xué)命錄名的踐專著擴(kuò),是歇19啞34何年蘇岡聯(lián)秦嗓巴列鞭維奇桐寫的僅。本世蝕紀(jì)5津0年泛代以接后,可由于臘世界芬采礦置工程韻的發(fā)披展,兼尤其貝是受鳴到大落型水枯電工華程和船軍事蠢工程惑的推片動(dòng),勝巖石漠力學(xué)豎無論系是在沸實(shí)驗(yàn)井手段抽上還頌是在滑理論燈上,紗都有精了比使較顯躁著的透進(jìn)展走。在實(shí)恢驗(yàn)手悠段上吹,剛勻性試米驗(yàn)機(jī)夜和伺絞服試吉驗(yàn)機(jī)士的應(yīng)團(tuán)用,列將巖舍石力嶄學(xué)性果質(zhì)的賀研究垂提高笑到一書個(gè)新愉的水剛平。巖體豬破裂踏后行抬為的稠研究揮是在龍剛性蜻試驗(yàn)六機(jī)問預(yù)世以壁后才訴逐步葡發(fā)展疼起來枕的。早在炒30李年代秤,施父匹斯裝(S寺pe驗(yàn)at恨h,濃19厘35塞)從馳鐵的胳塑性巨變形瞧中就侮發(fā)現(xiàn)忙材料涉破裂延后的大特性閃被試帖驗(yàn)機(jī)廢剛度扎所掩冒蓋,響但直懶到1唉96膏2年商布蘭介克斯泛才第暗一次矛測得揮混凝點(diǎn)土的宗載荷碼一位絮移全蕩過程言曲線據(jù),首霞次揭速示了蟲材料噸破裂漏后的諸力學(xué)飽行為槐。而關(guān)游于巖讀石全不過程累曲線碼的研黑究,集最早禁由南洋非的暮庫克拔(C花oo派k,煩N.冰G.簽W.估,1布96改5)狗提出逆,并苗第一宇次測效得了具巖石紐奉的全對過程醫(yī)曲線或,此后仔波爾倡丁(奏Pa序ul貞di旁ng恩,1醬95字6,椅19蔑66惠)、斗賓尼膜阿斯述基(若Bi腎en塔ia遮ws場ki治,1倚96閣6)徹、瓦坊韋爾績斯基育(W川aw摘er策sk張i,芳1俘96忘8,究19優(yōu)69眨)、晚布雷受迪(初Br兩ad滔y,準(zhǔn)B.假T,給1曉97陸1)市以及賢赫德告森(負(fù)Hu螞ds尼on蘇,1錢97冒1)外先后肌研制以出剛所性試圍驗(yàn)機(jī)頓,并辨進(jìn)行佩了研咬究。到了孕70脫年代兼初期膜,隨蓮著電幸液伺琴服控渴制剛扶性試史驗(yàn)機(jī)穴的出襲現(xiàn),哭巖石炮破裂荷后行尾為的識(shí)研究經(jīng)得到唐了廣為泛的慨開展?jié)崱N覈M在這孤方面橋的工子作起塔步較愉晚,右70孩年代匹中期戲才用目剛性們組件壤提高園試驗(yàn)退機(jī)剛璃度,煩隨后貨又仿運(yùn)制液暮壓和蟲熱頭票混合扣加載斷的剛憐性試府驗(yàn)機(jī)宮,直帝到1株98謊5年汁才研幼制出促電液墻伺服太控制胸的2貝00暮T巖優(yōu)石剛吵性試拼驗(yàn)機(jī)熊。與此棕同時(shí)撤,不新少單贊位已文向國隸外進(jìn)婆口了傾較先沫進(jìn)的仗三軸瘋巖石炕力學(xué)曉測試演系統(tǒng)褲,如永19摸87忠年中睜國礦智業(yè)大刻學(xué)由殘美國末MT皆S公請司引騙進(jìn)的竹81燭5.弱02蒼型電弊液伺顧服巖掀石力誕學(xué)試駛驗(yàn)系廣統(tǒng),逝開展把了巖拆石破衣裂后弟行為校的研俊究,因取得珠了可滔靠的番實(shí)驗(yàn)與結(jié)果臨。美國樂MT搞S公汁司生固產(chǎn)的潮MT迷S8費(fèi)15各.0刑2電榜液伺央服控暴制實(shí)問驗(yàn)系蔬統(tǒng)(S嘆er蛾vo掙-c卷on寇tr伏ol倍le岸d撐te賞st含in勇g委sy景st著em斑,見躺照片犯5-疑1)躲完成漲的,懶試驗(yàn)咱機(jī)最亮大軸鼻向載偷荷1少70近0k額N,惠加載面時(shí)采憑用位修移控尼制方冊式,右加載顛速率況為0粉.0誦5m堪m固/s潮ec儲(chǔ).。布試驗(yàn)債機(jī)的鄰自動(dòng)邪數(shù)據(jù)捉采集筒系統(tǒng)刷每2怠秒采租集一梳次數(shù)安據(jù),匯同步盲采集管的數(shù)哄據(jù)包少括時(shí)場間、易軸向狗載荷華、試蘋件的解軸向允變形傭和橫雀向變倚形。三軸盡巖石漸力學(xué)猛測試丸系統(tǒng)扒簡介試驗(yàn)炎使用軌的電提液伺管服控穴制試眾驗(yàn)機(jī)美國要Te斯rr痕aT欲ek搞公司揉生產(chǎn)灑的三徹軸巖牧石力嘗學(xué)測王試系側(cè)統(tǒng)該巖魔石力翠學(xué)測帖試系貝統(tǒng)通歡過計(jì)串算機(jī)變編程乎控制析模擬襪地下愧環(huán)境棚,包逢括軸褲向、顫圍壓靜、孔刺隙的網(wǎng)壓力餐以及虎溫度朗,在煮此環(huán)孫境下視進(jìn)行策巖石您力學(xué)趨研究件所必去需的騎,包趴括巖怨石的茂力學(xué)慕、聲奮學(xué)、即熱學(xué)活、滲狗透性筆質(zhì)在徑內(nèi)的草各項(xiàng)肯測試加。它黨的技瘋術(shù)參夸數(shù)包偵括:圍軸向倦力1姨.4仿7×蓋106N,匠圍壓瞞14檢0M貿(mào)Pa顛,孔標(biāo)隙壓跌力1殘03較MP采a,因模擬逼溫度葡20炊0℃械,巖教樣尺糟寸:托25宅.0啄8m才m×菌50敬;5秧0.松16脅mm濁×1軌00娃.3剖2m除m。主要亦測試姨內(nèi)容兩有:表全應(yīng)雁力應(yīng)胳變曲衫線,渴摩爾撕斷裂題曲線獵,超擋聲縱遺、橫先波速禮度測春試,弄抗拉乎強(qiáng)度壘測試博,以型及包準(zhǔn)括斷激裂韌屯性、獵蠕變遲、感永應(yīng)孔洞隙壓車力、吃疲勞弟。體育積熱趣膨脹速、差玩應(yīng)變腰分析象(D云SA梁)、稀顆粒隨壓縮員系數(shù)杠、孔胸隙壓尋縮系坊數(shù)、召整體遺壓縮船系數(shù)青、裂升縫導(dǎo)心流能謝力和磨地層脫應(yīng)力室條件捏下的紀(jì)氣、格液相矩滲透音率測稠試在鋪內(nèi)的跑特殊剝分析范項(xiàng)目竿。日本拍的島脊津公閃司當(dāng)巖秩芯取妹出后奶,及航時(shí)進(jìn)拳行編痛號、輝巖芯件鑒定臘和蠟狗封處窮理,弓然后槐將巖惹芯裝懶入特城制的鍬巖芯拆箱,迷送到日實(shí)驗(yàn)細(xì)室,掌按I五SR爸M和再我國憑水電碼部頒夜標(biāo)準(zhǔn)否,對跟不同腰試驗(yàn)格要求粗的巖柄樣規(guī)掠格進(jìn)域行加師工,腰其中短:(1芳)警容重礙試驗(yàn)序巖樣潑,Φ夜=5恢4m掏m,權(quán)H=盈80范~9坐0m購m;(2寶)芽劈裂夫試驗(yàn)舅巖樣效,Φ餐=5諒4m彼m,底H=江25鞭mm撒;(3臭)變單軸虛和三倉軸壓皮縮試模驗(yàn)巖療樣,煩Φ=翁54發(fā)mm母,H年=8顯0~殖10綿0m堪m;(4騾)逐滲透委試驗(yàn)甚巖樣擦,Φ疫=5訴4m家m,謎H=述60叛~7漸0m盲m。巖石楊與巖絡(luò)體:在對立巖石便(巖浩塊)淡研究鉆的基荒礎(chǔ)上雷,對挑節(jié)理栗巖體叮的試謝驗(yàn)研膊究,弦使對炕巖體塌性質(zhì)掀的認(rèn)羨識(shí)日陸漸深貍?cè)搿T缙跀[的巖內(nèi)石(晚體)相力學(xué)耀研究死是以她巖塊新為研津究對較象,臘人們罰把巖塔體看轉(zhuǎn)成一巨種材茅料,輸直接仙引用勺材料撿力學(xué)板研究造中發(fā)客展起余來的可連續(xù)探介質(zhì)懂力學(xué)豎理論改,人遭們還詳沒有歪認(rèn)識(shí)證到巖毀體的吹特殊賠性和爐復(fù)雜住性。隨著歷社會(huì)半的發(fā)慈展,肚長期萬的工環(huán)程實(shí)箱踐,歇特別掏是一測些大降型工黨程事脊故的宮慘重材教訓(xùn)叼,使?jié)摰迷叫碓饺喽嗟馁M(fèi)工程行技術(shù)譯人員風(fēng)深刻器認(rèn)識(shí)趴到巖傻體不朗同于揭?guī)r石原。象1似95享9年潮12裂月法忠國M耳al想pa桐ss終at鼠壩的刪破壞糖以及鮮19朵60爬年1茂0月錫意大曬利V卡aj盞on侵t壩秋的大襯滑坡?lián)嵩斐杉阉畮彀潦Щ@等大皂型工握程事草故的那慘痛逮教訓(xùn)羨,人悠們開姨始重腹視巖盼體的酸裂隙急性,紐奉注意普對碎據(jù)裂巖墾體基窩本力蔥學(xué)特譜性的禁研究縮慧。事實(shí)撓上巖潔體與羊完整蒸的巖獨(dú)石材領(lǐng)料不炕同,苗其中鐮存在哥著斷母層、鉆節(jié)理意和層豪面等動(dòng)各種睜不連榜續(xù)面傅(或麻稱結(jié)埋構(gòu)面吃)。巖體焰是在頓這些找不連塘續(xù)結(jié)膨構(gòu)面寶的切株割下明,形挽成一非定的默巖體舟結(jié)構(gòu)忠,并判賦存怪于一放定的螺地質(zhì)拌環(huán)境布之中業(yè)的地誤質(zhì)體裹。意大炭利的其L.源Br飛oi年li瓜(1云97掉4)止曾提星出過般五條唉巖體耽力學(xué)繪地質(zhì)黨定理稍,強(qiáng)勁調(diào)巖卷體結(jié)旗構(gòu)對夢巖體趙力學(xué)互性質(zhì)濁的影息響大喜于巖美石性屋質(zhì)的鏈影響腦;巖榜體強(qiáng)燙度和瞞變形玻取決赴于巖執(zhí)體結(jié)終構(gòu)特捏征等儀。正屬是工囑程建鉗設(shè)的撞巨大亡需要宣推動(dòng)推了工紅程地踩質(zhì)學(xué)潤的形費(fèi)成和憂發(fā)展撥。七十賠年代述初,球我國書學(xué)者燭谷德黎振等累以傳養(yǎng)統(tǒng)地繳質(zhì)學(xué)揉為基轟礎(chǔ),扯大力堤引進(jìn)澆巖石縮慧力學(xué)偵的合述理方絕法,桶創(chuàng)建致了巖托體工岔程地鍛質(zhì)力洗學(xué)理淘論,預(yù)對促睛進(jìn)工啟程地罵質(zhì)學(xué)珠與力等學(xué)結(jié)識(shí)合方溪面作麗出了普突出踢貢獻(xiàn)似。孫廣獸忠(戀19評88鴉,1昨99裳3)補(bǔ)又提祖出了習(xí)巖體富結(jié)構(gòu)敞控制棗論;插他們英都強(qiáng)頂調(diào)地況質(zhì)因病素在診巖體誓力學(xué)年研究圣中的炮重要悼作用并將抄巖體鍵定義趕為“謹(jǐn)是一查種經(jīng)國歷過溝多次懲反復(fù)笛的地諸質(zhì)作鳳用,條經(jīng)受襖過變屯形,洲遭受氧過破斗壞,咸形成張一定漁的巖剝石成或分、澤一定假的結(jié)戀構(gòu)、舍賦存朱于一跑定的青地質(zhì)句環(huán)境柜中的姐地質(zhì)她體,則當(dāng)它失作為滔力學(xué)處研究繼對象舍時(shí)被估定義吉為巖躬體”強(qiáng)調(diào)陳“巖憶體結(jié)逢構(gòu)控糾制論肆”是態(tài)巖體擇力學(xué)框的基戚礎(chǔ)理赴論。巖(烘石)餡體力弄學(xué)的發(fā)展挑可分廢為四速個(gè)階撥段:①連條續(xù)介圾質(zhì)巖多石力顏學(xué)階對段;②裂買隙巖記體力肝學(xué)階堤段;③巖慌體結(jié)陜構(gòu)力苦學(xué)階鵝段;④地紡質(zhì)工獨(dú)程巖大體力旺學(xué)階家段巖(附石)叫體力扇學(xué)研選究與此做同時(shí)查,與交巖石燈(體藏)工離程相漸關(guān)領(lǐng)掛域的滴研究作也得放到發(fā)樓展。如各滲種應(yīng)示力解延除方糖法及痕水裂抽法的墊應(yīng)用酸,使憶各地可區(qū)及環(huán)不同嬸深度鹿巖體厘的原什始應(yīng)縮慧力,應(yīng)都能貓進(jìn)行紡試驗(yàn)侮測定勁;各種姐電、葉聲、腔光、才熱、辟磁及或機(jī)械咬式傳妙感器許的應(yīng)圖用,疾使對屑巖土哄工程沈中的指應(yīng)力掠、位決移、岸破裂黑發(fā)展密等能抄夠進(jìn)中行有變效的鍋監(jiān)控晉。由于比彈塑恢性理飯論和委流變費(fèi)學(xué)的糕研究爹進(jìn)展贊,有皆限差饅分、涂有限玻元、途邊界殺元等縫數(shù)值乏方法胡的應(yīng)首用,愉以使禍巖石逆力學(xué)貪從過后去只汗能分遣析均暮質(zhì)、壯連續(xù)無、彈煤性介競質(zhì)發(fā)箱展到寧非均極質(zhì)、存非連自續(xù)和固彈塑奏性介忽質(zhì)的瞎研究捉,從陜定性帥進(jìn)入太定量匙研究委。今天儲(chǔ),巖房誠石力罷學(xué)是長國內(nèi)爛外研畢究的屢熱門識(shí)之一恭。有各血種國聽際性鬼組織獄,如茶國際喬巖石領(lǐng)力學(xué)瓣學(xué)會(huì)窗(In叢te乒rn古at奶io蓬na逆1關(guān)So非ci晝et篇y鑒f掉or倉r且oc詳k翻me成ch池an冷ic兔s,簡紀(jì)稱IS暫RM),世界諒采礦巧大會(huì)造國際令巖石者力學(xué)剩局(In缺te河rn墳at愉io新na茶1勵(lì)Bu列re旦au姻o冤f籃ro伯ck糕m歪ec飛ha巷ni鮮cs,簡踩稱1B坡RM)等反。有定慚期的先國際鞏會(huì)議論,國際彈巖石顆力學(xué)答期刊裕,主識(shí)要有裂以下易三種佛:1.宇在英腸國倫籠敦出厲版的裙《國張際巖亡石力溫學(xué)與騙采礦覆科學(xué)杠雜志勁附巖輪土力密學(xué)文導(dǎo)摘(遺In驗(yàn)te者rn努at菜io寺na陪lJo共ur廢na莖l遍o尤f橋Ro饒ck照Me癥ch秋an撒ic雞s遲an慢d迷M舅in相in擾g遠(yuǎn)s料ci陪en件ce鈔s&Ge墻om朗ec摩ha瞞ni更c(diǎn)s喊A侵bs飄tr納ac滑ts),19灑63年創(chuàng)皮刊,2.子在奧澤地利仆出版管的《螞巖石霜力學(xué)短》(場Ro輔ck扯m媽ec崖ha獎(jiǎng)ni但cs紀(jì)),純1妙96馳8年刪創(chuàng)刊季,月真刊。3.在英緩國出久版的緊《國把際巖鳥土力常學(xué)數(shù)脫值及鉛分析白方法鋼雜志裙》(I環(huán)nt首er梢na騾ti獲ol孫al抗J鐘ou橫rn上al桐f弊o(hù)r完N向um遇er宵ic限al搭a抄nd搏A膨na盜ly榆ti車ca亭l碧Me耕th淚od仆s腹in遣G嗚eo句me拾ch定an由ic廟s),19她76年創(chuàng)象刊,皮季刊殊。我國醫(yī)設(shè)有段國際茫巖石呆力學(xué)屢學(xué)會(huì)較中國技小組怒。各藍(lán)專業(yè)戲?qū)W會(huì)謝下設(shè)嗓有巖掏石力纏學(xué)委譯員會(huì)津。跨插部門纏的巖半石力兇學(xué)學(xué)容會(huì)。與中國緊煤炭麻學(xué)會(huì)域下設(shè)橋的巖低石力將學(xué)專億業(yè)委飽員會(huì)胃,1丙97富8年界舉行喚了第蜻一屆況巖石霧力學(xué)淡學(xué)術(shù)羞報(bào)告廚會(huì)。我國綁出版紗的巖罰石力紡學(xué)期乎刊,焰主要凡有:19求76演年創(chuàng)劈燕刊的辭,中奴國科確技情王報(bào)所估重慶窯分所腐主辦斬的《輔地下殊工程繡》19播79煤年創(chuàng)搬刊,窩南京若出版套的《途巖土可工程肺學(xué)報(bào)突》19綠82年底脫創(chuàng)刊飼的,師國際仔巖石形力學(xué)否學(xué)會(huì)農(nóng)中國繡小組塘主辦充的《奔巖石姐力學(xué)嘩與工卵程學(xué)眉報(bào)》塔等第二走節(jié).佩沉積騾巖石遮力學(xué)敵試驗(yàn)單軸休抗壓鹽強(qiáng)度穩(wěn)試驗(yàn)抗拉敞強(qiáng)度嗚試驗(yàn)剪切踢試驗(yàn)三軸燈壓縮薪試驗(yàn)滲透劈燕試驗(yàn)1巖請石單旱軸抗扒壓強(qiáng)拖度試紗驗(yàn)巖石滑單軸撥壓縮辜試驗(yàn)蟻的目肺的在禾于測密量巖醬石的赴強(qiáng)度禿參數(shù)榴—單軸醒抗壓煉強(qiáng)度,以首及變間形參配數(shù)詳—彈性拴模量悟和泊走松比。同時(shí)旨,通紐奉過伺貿(mào)服加葡載試腰驗(yàn)方黃式,請獲得竊巖石縫全應(yīng)確力—跑應(yīng)變布曲線頁,得東出巖叨石試留件破需壞后穗,巖你石隨吩變形織的發(fā)宏展,押強(qiáng)度止逐漸秘降低暴的特蜻性。巖石責(zé)試件禮為直助徑Φ攔=5促4m軟m的瞞圓柱鐘形,鑰高徑鳳比為撐2板(H沖:D保=2煌:1框)。崇在試般件外扮部附前加安猴裝變底形測起量裝播置,沿在施找壓過謠程中成測量袍試件肚的軸土向和誤橫向尺應(yīng)變引,從思而計(jì)環(huán)算出運(yùn)巖石挨的彈曾性模咐量和坡泊松比比。巖石門靜力你彈性欲參數(shù)再及相購關(guān)參狹數(shù)應(yīng)力易與應(yīng)淺變剛度倆與強(qiáng)木度彈性慚模量福與泊吸松比巖石謙的彈肚性模黃量可掛以分蹦為:初立始模瞎量、其切線而模量隊(duì)和割姥線模坡量初始孕模量間,是投應(yīng)力裳——紙應(yīng)變庸曲線雹在原鉤點(diǎn)切國線的忙斜率畏,即切線飲模量鑰:對噴應(yīng)于抄曲線編上某愉一點(diǎn)貍M的已切線沉的斜擔(dān)率,冒即割線卡模量獵:曲遮線上媽某一岔點(diǎn)M錄與坐丟標(biāo)原裳點(diǎn)連喘線的嗓斜率很,即一般氣規(guī)定濾取相她當(dāng)于放抗壓畫強(qiáng)度衡50向%的吐應(yīng)變賴點(diǎn)與倡坐標(biāo)順原點(diǎn)股連線裂的斜頌率表常示彈賺性模掩量巖石瞎單軸溉抗壓灣強(qiáng)度似計(jì)算種公式:當(dāng)試毒件的仰高徑料比不漫符合且IS舅RM吧建議毛的試赴驗(yàn)標(biāo)慚準(zhǔn)時(shí)搬,巖縮慧石的子單軸敵抗壓頂強(qiáng)度難按我撓國水跟電部樓頒試羽驗(yàn)規(guī)往程推潔薦的呼經(jīng)驗(yàn)糊公式捕進(jìn)行丑修正柴:2巖終石抗芒拉強(qiáng)岡度試異驗(yàn)測定陰巖石騾的抗除拉強(qiáng)榆度的肅方法艇很多炸,大格致分尖為直茄接法擋和間緊接法射兩大槽類。間接英法包浸括:雙彎曲磚試驗(yàn)蠻、圓棕盤徑尋向劈黃裂法拳、點(diǎn)描荷載陣法等揭,其渾中以街劈裂龍法應(yīng)熱用較尋為廣收泛。國際屯巖石泊力學(xué)故學(xué)會(huì)隸(I丙SR考M)捎推薦酸巖石魚單向世抗拉尼強(qiáng)度茫試驗(yàn)籍采用麻間接忙拉伸歌法—昆劈裂新法(巖亦稱猾巴西思試驗(yàn)償法)奧進(jìn)行歇。試件挨加工吊成高鬼徑比拖為1岡:2匙的圓綁盤試閃件。籌在壓棒力試促驗(yàn)機(jī)午上,飄平行律于試歉件的雜徑向收加載突,使描試件巴內(nèi)產(chǎn)旬生垂片直于魄加載驕方向光的張擊力,毛最終劫試件宗因張速力作稻用沿宗加載朋方向料開裂滋,此猶時(shí)記把錄最謠大破吧壞載令荷。巖石尾試件憶的抗悶拉強(qiáng)祥度按這下式姐計(jì)算堤:3巖腹石剪涌切試姐驗(yàn)巖石亡受剪份力作汗用時(shí)綢抵抗持剪切躬破壞倍的最說大剪若應(yīng)力果,稱姨剪切鴨強(qiáng)度勸。巖石潤的抗圣剪斷犬強(qiáng)度凡,是克巖石猶在剪民力作處用下蕉,一把部分方沿另代一部司分滑跳動(dòng)時(shí)掉所具漿有的將抵抗泳剪切迎破壞陪的能任力。巖石燃的剪便切強(qiáng)猜度與常土一倚樣,弊也是眨由內(nèi)東聚力者(C山)和內(nèi)概摩擦孟阻力育(σt籮gφ賢)兩部絮分組遮成。距只是遮它們?nèi)急韧梁⒋笮┕猓@短與巖判石具南有牢祝固的雨連結(jié)題有關(guān)尾。按試牽驗(yàn)方覺法的驚不同競,所獅測定炕的剪厭切強(qiáng)高度的警含義薄也不火同,爺通常尾分為雷三種壩剪切準(zhǔn)強(qiáng)度腰(見關(guān)P6翁5)辛:1抗同剪斷則強(qiáng)度2抗督剪(械摩擦縫)強(qiáng)納度3抗咽切強(qiáng)惹度室內(nèi)滿剪切到試驗(yàn)帆測定怎的是攪巖石慌的抗剪針斷強(qiáng)神度。巖石艱抗剪拼斷試垂驗(yàn)可裙以確紛定巖疲石剪襲切破療壞時(shí)較剪切賺面上善的正扇應(yīng)力蒼與剪求應(yīng)力透之間抄的關(guān)扣系,浩獲得世巖石隙的抗銜剪斷領(lǐng)強(qiáng)度業(yè),確連定巖趨石的講內(nèi)摩斤擦角領(lǐng)和凝東聚力禾。抗剪每斷試搏驗(yàn)方嶄法很視多,年有單引剪法腔、雙戚剪法鼻、變傲角板姓法、越斜角唉壓切蔬法和削扭轉(zhuǎn)鐮剪切勺法等誤。這循些方籍法各踏有優(yōu)贏點(diǎn),杏應(yīng)用直較方對便的拖是變牌角板械法。變角蔽板法笛抗剪率斷試駛驗(yàn)將巖稻石試小樣置穩(wěn)于特福制的須夾具絹中,聽放在針壓力機(jī)機(jī)的下上、晉下壓岔板之做間,滔利用腔壓力從機(jī)施矮加垂麻直荷座重,我使整套體試之樣沿慎限定咽剪切仁面剪當(dāng)斷(沿圖7宰.2悠0)輛,通過澇靜力撿平衡敗條件勢分析緊剪斷維面上怪所受隸的法譯向應(yīng)辣力和蒸剪應(yīng)壤力:奇從而洽繪制赤法向應(yīng)僚力和弱抗剪途斷強(qiáng)逆度的縱關(guān)系廈曲線類,求帽得巖狠石的萬凝聚制力和舞內(nèi)摩勾擦角押。4巖鼠石三地軸壓藥縮試桶驗(yàn)在實(shí)票際地荒應(yīng)力鄉(xiāng)豐環(huán)境狂中,鋤巖體電處于柔三向呆應(yīng)力聚狀態(tài)攀。在開興采過傷程中璃,巖牙體應(yīng)提力狀安態(tài)發(fā)劇生變幫化,姑形成歪由煤細(xì)巖體他內(nèi)部撓的三籮向應(yīng)墓力狀識(shí)態(tài)向疼開挖妙邊緣劣的雙嗓向和鄰單向門應(yīng)力根狀態(tài)柜的轉(zhuǎn)溜變。通過川三軸界壓縮劫試驗(yàn)蒜,客與觀地辟測量滔巖石新在三胃向應(yīng)她力狀支態(tài)下壯的強(qiáng)滔度和準(zhǔn)變形顧參數(shù)妻,可樸為采翁礦工鹿程設(shè)船計(jì)和敲穩(wěn)定犧性計(jì)涂算提陸供切練合實(shí)批際的唉參數(shù)寺和依甜據(jù)。獲得謝不同串圍壓紫下巖弓石的鵲全應(yīng)辣力-最應(yīng)變羊曲線柱;獲得扯不同昌圍壓雨下巖也石的述強(qiáng)度證參數(shù)主;在巖漫石破跪壞的鏟準(zhǔn)則飯中,煙粘聚糠力c和內(nèi)旦摩擦遺角φ是兩徐個(gè)重叉要的草參數(shù)風(fēng)。所疼有這腹些,慚都可佳通過捧三軸指試驗(yàn)誓來獲摸得。三軸深試驗(yàn)苦獲得鞭的成歷果巖石飲三軸畜試驗(yàn)斗采用揀直徑刺Φ=崖54膝mm按的圓嫩柱形理試件牧,高民徑比萍為2斃。按幫現(xiàn)場蘭實(shí)際劃地應(yīng)告力測貓量結(jié)界果確務(wù)定圍挑壓等藍(lán)級。試驗(yàn)糞前,棵把按蓮試驗(yàn)槍規(guī)格吩加工榨好的著巖石莊試件碌塑封該,平泥穩(wěn)地草放入次壓力棕倉內(nèi)術(shù),向奔壓力蓋倉注屢滿油皮,然繭后將庭壓力淚倉密覽封;加載陜時(shí),抹先按劫擬定肯的某旨一圍燭壓級謀別對恢試件培施加唉靜水宋壓力證,然后譽(yù),在姥試件役軸向震按恒崇定的霞應(yīng)變勻速率框向試礙件施咬加壓物力,建至試崗件破記壞。達(dá)到壞巖石熟峰值輔強(qiáng)度凱后,濁伺服男控制禍系統(tǒng)壓繼續(xù)卻對巖論石進(jìn)存行施曉壓和蛾記錄劫試件盈在應(yīng)妙變軟叼化階全段的眨應(yīng)力牧和變按形,側(cè)從而賠獲得訂巖石膀三軸拜壓縮繡試驗(yàn)猴的全磨應(yīng)力叛-應(yīng)未變曲沙線。根據(jù)沙IS竭RM隆巖石飛試驗(yàn)付規(guī)程秀,巖治石的c、φ值可功通過櫻不同馬圍壓傍下的滅巖石狗強(qiáng)度開做出趁強(qiáng)度搏包絡(luò)買線,兵然后藏根據(jù)四包絡(luò)境線的奪斜率m和截段距b計(jì)算樹得出訂(圖碑21閘):粘聚君力內(nèi)摩爆擦角5巖膝石滲跌透性桶能滲透修性的膚原始搏定義趨是給恭定面循積內(nèi)緩液體忠流過則孔隙階介質(zhì)福一種黎的度夜量。恥滲透磨是固稀體本亦身所痕固有迎的性溫質(zhì),栗滲透膀率k可以咽直接頑由達(dá)藝西定愧律(喉Da葡rc退y’寬s殿la槽w)森來定繪義:試驗(yàn)稿設(shè)備販與方沫法為了銷研究貞巖石末滲透托性與泰巖石答力學(xué)聾性質(zhì)添關(guān)系柏,在堅(jiān)實(shí)驗(yàn)粥室內(nèi)蚊進(jìn)行葵巖石著滲透浴性試墳驗(yàn)。鄉(xiāng)豐研究眉的主仍要內(nèi)翠容有興:(1助)巖建石在聚全應(yīng)末力—喚應(yīng)變口過程漿中滲買透率溝的變瘋化規(guī)另律;(2看)不打同側(cè)狐壓下惜巖石出滲透始率的授變化薦規(guī)律墓。巖石倆在全轉(zhuǎn)應(yīng)力穿—應(yīng)貍變過碧程中素滲透男率的頓變化傻規(guī)律饞試驗(yàn)侮采用麥三軸尊巖石肯力學(xué)守試驗(yàn)魄系統(tǒng)峰進(jìn)行緊。該系溜統(tǒng)為洋當(dāng)今名世界婦上最沿先進(jìn)首的室父內(nèi)巖塘石力鍛學(xué)性脫質(zhì)試柴驗(yàn)設(shè)街備。追它具盜有單藏軸壓刮縮、帖三軸拴壓縮影、孔甲隙水記壓試慶驗(yàn)、座水滲華透試四驗(yàn)等秤功能困.水滲躍透試鑄驗(yàn)原趴理如收圖1脹所示圖中江P2為圍共壓,綁P1為軸挪向壓呈力,浩P3為試討件上范端水頭壓情,P4為試果件下辦端水秩壓,△P為亡兩端援壓差晶(△P=理P3-P4)。根據(jù)烤試驗(yàn)攏過程津中計(jì)諒算機(jī)及自動(dòng)蹤蝶采集腿的數(shù)像據(jù),波可按園下式頌計(jì)算肯巖石胃滲透繞率的鐵值:在進(jìn)瞧行滲屠透實(shí)啟驗(yàn)前青必須廈預(yù)先凡使試訪件充頭分飽對和。唱試件魔不飽零和或如飽和般程度膜不夠舒完全苗,會(huì)頂造成紡滲流碌過程蠻不暢敞,滲澤透壓重差有慈時(shí)不叢是單汪調(diào)減挎少(驚有局交部升源高現(xiàn)窯象)荒。巖石梁試件渠形狀離為圓處柱形秀,實(shí)師驗(yàn)時(shí)盞密封柿良好登,確樸保油饒不能估從防腐護(hù)套壘和試她件間穩(wěn)隙滲愚漏,速然后狠置于怎加載塌架上脫進(jìn)行召試驗(yàn)稼。試驗(yàn)驗(yàn)前,騾將加互工好妨的試田件塑灰封,犯平穩(wěn)炎的放旱入壓攜力倉驗(yàn);試棒驗(yàn)時(shí)惕,先殼然后旨按照姓三軸影試驗(yàn)直的操繞作程芬序,陸對壓讀力倉行注油粘、密況封,榮再對烈試件螞施加擦擬定剝的靜最水壓登力。試驗(yàn)閘過程懲中,韻每隔鈴20中秒測辣量一泉次應(yīng)危力、叼應(yīng)變迫和滲弱透率五。巖施石滲下透試稼驗(yàn)從鋼靜水尸壓力邀狀態(tài)慌開始?xì)ぜ虞d革到結(jié)傾束,廚試件繁先后鑰經(jīng)歷右了彈贊性變悼形、轉(zhuǎn)塑性表變形據(jù)、達(dá)之到峰漂值強(qiáng)馬度后挪產(chǎn)生融破壞貫,到法完全淘進(jìn)入昌殘余逆強(qiáng)度柏階段柱。6.聯(lián)巖石留原位基試驗(yàn)娃-動(dòng)生力探樹測法1.風(fēng)巖石迷動(dòng)力拌彈性揮參數(shù)生及計(jì)榴算公咐式:動(dòng)彈禮性模暢量(配Ed崇):啦反映計(jì)巖體矛在動(dòng)糕荷載然作用漸下變舍形特不性的碌力學(xué)男指標(biāo)隱。ρVS2(3VP2-4姓VS2)Ed識(shí)=寺--死--伍--奔--開--佩--男--更--周--貸--村--笑--秩--陶--漠(K蓮Pa輝)VP2-4沸VS2(1賠+袖μ)幼(1熊-2治μ)Ed療=ρ少VP2--付--您--便--有--耳--況--曾--誼--脈--磚--破--呢--戰(zhàn)--牲ρ錘=γ刑/g1-甲μVP:蘇縱波侄速度瓣(m銀/s詳);VS:送橫波闊速度始(m煎/s湊);ρ:炸巖體襪密度呀(kg揭/m3)2.蒼動(dòng)彈喇模與閱靜彈意模關(guān)替系:由于橋動(dòng)彈撈模不佛能反挎映巖剝石的庭塑性哨軟化殃變形界特征影,因津而指捏標(biāo)值成偏大斗。必收需進(jìn)等行折膽算。Ee注=號j槳Edj觀--績-折減胞系數(shù)Ee-鴿--靜彈快性模末量Ed-種--幼-動(dòng)彈銹性模巧量3.衰動(dòng)力左法的痰特點(diǎn)被:動(dòng)力絨法即鈴彈性霸撥法扔(如恩地震角法、籠聲波故法)頑的優(yōu)級點(diǎn)為點(diǎn):簡便曉、快萬速、碼真實(shí)經(jīng)。缺點(diǎn)旺:折算伙系數(shù)羨難以厘確定米。二、翼泥化蹈夾層定義籌:是壯產(chǎn)狀紛平緩備(<霧30O)的敢泥化盈裂隙算狀泥圖巖層泰。1.濾特售點(diǎn)含水榜量W≥Wp粘粒除含量灘>3挖0%摩擦克系數(shù)疑:f<0怖.3變形度模量吳:Eo≤5禁0M嫁Pa2.骨形咐成條擦件粘土撒巖、躺構(gòu)造憤作用劇、地近下水描。第三剖節(jié)弟.沉治積巖內(nèi)石力噸學(xué)性參能沉積冊巖的避單軸協(xié)壓縮后試驗(yàn)沉積馬巖的針三軸誕壓縮預(yù)試驗(yàn)沉積祝巖的改強(qiáng)度間理論沉積聰巖支巡壽護(hù)的僵力學(xué)數(shù)效應(yīng)沉積頓巖的游流變彈性軟弱總夾層漁與泥大化夾賊層:一、俯軟弱退夾層所:定義曲:一慢種常匯見的翠結(jié)構(gòu)筋面,留是產(chǎn)膏狀平秀緩(里<30O)的蝦軟弱孔薄層執(zhí)狀地辦質(zhì)體堂。1.升特睡征摩擦么系數(shù)鏡:f<0械.5飽和螞抗壓綢強(qiáng)度猾:Rb≤1寫0M扭Pa變形帶模量容:Eo≤1耐00航0M添Pa2.盡分督類按照儉巖性納分為恐:軟矮巖夾快層、困碎快救夾層擠、碎埋屑夾球?qū)印⑵占澳鄳K化夾讓層。二、顯泥化豬夾層定義萌:是帳產(chǎn)狀閘平緩貧(<伯30O)的蠻泥化泡裂隙撓狀泥須巖層萬。1.葬特狹點(diǎn)含水喝量W≥Wp粘粒壇含量桃>3庫0%摩擦旨系數(shù)絮:f<0私.3變形賞模量射:Eo≤5轎0M另Pa2.采形主成條格件粘土思巖、鉗構(gòu)造絨作用晨、地艙下水乏。1.等沉積墻巖的坊單軸聚壓縮豬試驗(yàn)巖石孝的應(yīng)俗力-仿應(yīng)變瓜關(guān)系穴是巖莊石在嗎外力屈作用呀下發(fā)川生變偉形時(shí)丘的最孩基本率力學(xué)刮關(guān)系讀。應(yīng)力請-應(yīng)急變曲脆線則冰是這臣種關(guān)哲系的梳最重?fù)埔龑W(xué)反象映。變形門模量跨是綜塊合反鳳映巖武石變訴形(痰彈、松塑性蔑)特?fù)?dān)性的弱最關(guān)奧鍵力

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