岩体软弱夹层剪切蠕变试验.pptVIP

* * 岩体软弱夹层剪切蠕变试验 主讲：付 小 敏 成都理工大学 环境与土木工程学院 一、概述 二、试验仪器 三、试验要点 四、成果整理 岩体软弱夹层剪切蠕变试验 一、概 述 1、试验目的与要求： 通过试验得出： 1）不同应力作用下岩体软弱夹层随时间的变形特性； 2）了解软弱夹层 蠕变阶段发展的特点； 3）求取软弱夹层的极限长期强度指标及流变特性指标。 为岩土工程的设计与施工方案提供科学的依据。 一、概 述 2、试验原理： 对同一岩性的一组试样（4～6块试样）在相同的法向应力的作用下，分别施以不同量级的剪应力，得到一簇蠕变曲线。不同量级的剪切应力对应不同的蠕变曲线形态。 一、概 述 A、阻尼蠕变： 当剪应力量级小于某一值时，蠕变变形随时间的增长趋于一稳定值，即应变速率随时间逐渐减小，最后趋于零，试件不破坏； B、非阻尼蠕变： 当剪应力超出某一定值时，蠕变随时间不断增长，直至破坏。 ①——瞬时弹塑性阶段； ②——初始蠕变阶段； ③——等速蠕变阶段； ④——加速蠕变阶段。 一、概述 二、试验仪器 三、试验要点 四、成果整理 岩体软弱夹层剪切蠕变试验 二、试验仪器 1、仪器简介： 试验所用设备“岩石直接剪切流变试验系统”是本室与“四川大学”联合研制。三台流变仪形成了一个试验系统，同时可进行三个试件的蠕变及松驰试验。 二、试验仪器 主要测试项目为： 1）岩石（含软弱结构面）直接剪切（单压）蠕变试验； 2）岩石（含软弱结构面）直接剪切（单压）松弛试验； 3）岩石（含软弱结构面）直接剪切（单压）常规试验； 4）岩石（含软弱结构面）等剪切速率控制全过程直接剪切试验。 2、系统技术规格： 1） 试件尺寸： 采用立方体试件：50mm×50mm×50 mm； 100mm×100mm×100 mm、 200mm×200mm×200 mm 300mm×300mm×300 mm。 单轴压缩试验可采用圆柱或方试件，最大高度为400mm，最大边长或直径300mm。 二、试验仪器 2） 液压系统 采用六通道回路液压稳压器，每通道具独立加载和油缸复位控制功能。每通道压力0～30MPa可调。 3） 加载能力 二、试验仪器 100 100 1000 600 C机 100 100 600 300 B机 100 100 300 150 A机 mm mm KN KN 切向行程 法向行程 切向荷载 法向荷载 机号 4） 测量系统 a、荷载测量 荷载采用荷载传感器测量，各单元量程同前表。 二、试验仪器 垂直荷载传感器 垂直荷载传感器 垂直千斤顶 水平千斤顶 b、位移测量 采用差动变压器式高精度位移传感器测量试件变形。设置位移测量16路。其中10mm量程的12路（每机采用两垂直、两水平测点测量），另备30mm与50mm量程各2路，主要用于主机（B）的大量程剪切位移测量。 二、试验仪器 垂直位移传感器1 垂直位移传感器2 c、各路荷载和位移测量值均由专用计算机的数据采集系统自动采集。 二、试验仪器 一、概述 二、试验仪器 三、试验要点 四、成果整理 岩体软弱夹层剪切蠕变试验 1、试验前准备工作 1）原状试样现场采制 a、软弱夹层厚度大于2cm时，用环刀切取原状试样。 b、软弱夹层厚度小于2cm时，用取样机，切取包括软弱夹层上、下部分的坚硬岩层为整体试件。 软弱夹层的面积不小于15cm×15cm； 软弱夹层与上、下部分的坚硬岩层不致分离。 2） 原状试样室内加工 用水泥砂浆使试样固定在上、下剪切盒中； 剪切缝1～2mm； 剪切缝对准软弱夹层中最薄弱的层位。 三、试验要点 三、试验要点 3）试验应力量级预测 a、法向应力预测： 软弱夹层的厚度、软硬强度以及与试样面积的比例； 一般情况最大法向应力不超过0.3MPa。 b、剪切应力量级预测 根据软弱夹层的快剪峰值强度τp，以（0.7～0.8） τp作为试验时最终剪切应力量级预测的参考值。 4）试验环境 a、保证恒温； b、保证恒湿。 2、试验方法