七、点荷载试验_图文.doc

七、点荷载实验1 •试验的目的及意义（1） 了解点荷载试验仪器的棊本构造、基本性能、工作原理和使用方法；（2） 掌握点荷载试验的基本步骤和方法；（3） 培养学住试验的动手能力和科学研究的分析能力；（4） 用点荷载强度为岩石分级及按经验公式计算岩石的抗压强度参数提供依据2. 试验的适用范围点荷载试验适用于所有岩石，3. 试验的基本原理点荷载试验是将岩石试样置于两个球形园锥状压板之间，对试样施加集中荷载，玄至破 坏，然后根据破坏荷载求得岩石的点荷载强度点荷载强度，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，预估与之相关的其它强度如单轴抗压强度和抗拉强度等指标4. 试验仪器及制样工具点荷载试验仪：如下图所示，它包括:I-撤架：2.手揭卧式油宋:3. 丫斤顶：4.球面乐头（荷務加甸推〉：5.油负农；6.游标杯尺:7.试样（1） 加载系统，由摇式油泵、承压松架，球端园锥状压板组成油泵出力一般约为50kN;加载框架应有足够的刚度，耍保证在最大破坏荷载反复作用 下不产生永久性扭曲变形；球端园锥状压板球面曲率半径为5mm,园锥的顶角为60° （见 下图），采用坚硬材料制成。

p点荷载试验示意图（2） 油压表：量程约为lOMPa,其测量粹度应保证达到破坏荷载读数（P）的2%,整个荷 载测量系统应能抵抗液压冲击和振动，不受反复加载的影响3） 标距测量部分：采川0.2mm刻度钢尺或位移传感器，应保证试样加荷点间的测量精度 达 ± 0.2mm5. 试验步骤（1） 试样制备1） 试样分组：将肉眼可辨的、工程地质特征大致相同的岩石试样分为一组，如果岩石 是各向界性的（如层理、片理明显的沉积岩和变质岩），还应再分为平行和垂直层理加荷的 亚组，每组试样约须15块2） 本试验可用岩芯样，规则或不规则岩块样，对不同形状试样的尺寸要求如下：岩芯 径向试验，试样的径长比应人于1.0；轴向试验，试样的径长比应等于或小于1.0；不规则岩 块样，其长（L）、宽（W）、高（h）应尽可能满足LMWMh （图9-3d）,试样高度（h） — 般控制在0.5-10cm间，使之能满足试验仪器加载系统对试样尺寸的要求，另外，试样加荷 点附近的岩而要修平整3） 根据试验要求对试样进行烘十或饱水处理烘干试样：是在105〜110°C温度下烘干 12h；饱水试样，是先将试样逐步浸水，按试样高的1 /4、1/2、3/4及4/4等份用6h将试样 全部浸入水中（如试样高度很小，允许分1/2、1等份浸水），白由吸水48h,然后用煮沸法 或真空抽气法饱和试样。

2） 描述试样描述内容：除岩性外，重点应对其结构构造特征（如颗粒粗细，排列以及节理、层理等 发冇特征）及风化程度等进行描述3） 试样尺寸粗测对■岩芯样及规则样，分别量测各试样的长（L）、宽（W）、高（h）的尺寸；对不规则岩块样，可过试样中心点测量试样的长（L）、宽（W）、高（h）的尺寸4） 安装试样试样安装前，先检查试验仪器的上、下两个加荷锥头是否准确对中，然后将试样放置试 验仪中，摇动手摇汕泵升起下锥头，使加荷锥头与试样的最短边方向（即h方向）紧密接触， 注意让接触点尽量•试样中心重合若需耍测定结构面（层理、片理、节理等）的强度，则 应确保两加点的連线在同一结构中，如图9-4所示5） 加荷试样安装后，调整压力表指针到零点，以在10〜60秒钟内能使试样破坏（相当于每秒0.05-0.1 MPa）的加荷速度匀速加荷，直到试样破坏，记下破坏时的压力表读数（F）6. 试验数据点荷载试验记录表试 样 号1）（点荷载距离mm）W（点荷载 宽mm）4*D*WDe（有效半径mm）压力 表P 破坏荷载 kg/cm2Is(Mpa)F（修止系数）Is50（点荷载强度Mpa）备注155651430067. 4843.72. 0920.00045941. 1620. 000533669青砖255571254063.1953.42. 0440.00051181. 1240.0005754青砖350701400066. 7734.22. 1720.00048711. 1560.000562958青砖452541123259. 80942. 140.00059831.0940.000654309青砖55045900053. 5373.22.0120.0007021.0350.000726371青砖646971784875. 3939.32. 9880.00052571.2280.000645507烧结砖749651274063.6971.71.7720.00043671. 1290.000492945粘土砖84948940854.7371.31.7080.00057011.0460.000596454粘土砖94950980055. 8661.21.6920.00054211.0570.000573051粘土砖104939764449. 3401. 11.6760.00068850. 9930.000683905粘土砖114932627244. 69311.660.00083110. 9450.000785716粘土砖124350860052.3340烧结砖（未压坏）133558812050. 8530.31.5480.00059861.0080.000603693砂浆砖1465531378066. 2460.51.580.000361. 1510.000414412砂浆砖1555551210062. 0773.62. 0760.00053871. 1140.000600275红砖1654571231262.6183.62. 0760.00052951. 1190.000592507红砖1754871879277.3610红砖（未压坏）185338805650. 65221.820.00070941.0060.000713993红砖1953651378066. 2464.12. 1560.00049131. 1510.000565489红砖2051541101659. 2313.52.060.00058721.0880.000639089红砖2151551122059. 7773.62. 0760.0005811.0930.00063525红砖2250691380066. 2942.51.90.00043231. 1510.000497802红砖7. 试验数据处理（1）计算试破坏荷载由于在实验过程中使用的是油压泵捉供荷载，油压泵在实验之前做过率定工作，所以荷 载值都是通过率定曲线来确定，率定曲线在后面的附表当中。

2） 按下式计算试样的破坏面积和等效园直径的平方值对于岩心试样或者方块不规则试样等效面积Qo 4xl4ZxZ）仍=—匚—7T式中D一一在试样破坏面上测量的两加荷点之间的距离（mm）；W—一试样破坏面上垂自于加荷点连续的平均宽度（mm）；De 等效园直径，为面积与破坏面面积相等的园的直径（mm）3） 按下式计算岩石试样的点荷载强度式中：Is——试样点荷载强度（MPa）,其余符号同询4）点荷载强度的修正当试验数据较少，仅只冇少数岩块资料绘不出D〜P关系曲线时，则按下式修止。