DZ∕T 0276.25-2015 岩石物理力学性质试验规程 第25部分：岩石抗剪强度试验（正式版）

中华人民共和国地质矿产行业标准代替DY-94岩石物理力学性质试验规程第25部分：岩石抗剪强度试验中华人民共和国国土资源部发布IDZ/T0276《岩石物理力学性质试验规程》分为31个部分：——第1部分：总则及一般规定； ——第3部分：岩石颗粒密度试验；——第4部分：岩石密度试验；——第5部分：岩石吸水性试验； ——第7部分：岩石光泽度试验；——第8部分：岩石抗冻试验；——第9部分：岩石耐崩解试验；——第10部分：岩石膨胀性试验；——第11部分：岩石溶蚀试验；——第12部分：岩石耐酸度和耐碱度试验；——第13部分：岩石比热试验； ——第15部分：岩石击穿电压和击穿强度试验；——第16部分：岩石体积电阻率和表面电阻率试验；——第17部分：岩石放射性比活度试验；——第18部分：岩石单轴抗压强度试验； ——第20部分：岩石三轴压缩强度试验；——第21部分：岩石抗拉强度试验；——第22部分：岩石抗折强度试验；——第23部分：岩石点荷载强度试验； ——第26部分：岩体变形试验(承压板法);——第27部分：岩体变形试验(钻孔变形法); ——第29部分：岩体强度试验(承压板法);——第30部分：岩体锚杆载荷试验；——第31部分：岩体声波速度测试。本部分为DZ/T0276的第25部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分代替DY-94《岩石物理力学性质试验规程 Ⅱ——增加了直剪试验中施加剪切荷载的分级规定——增加了直剪试验计算结果的精度要求；——删除了携带式剪切仪试验；——修改了变角板试验仪器设备中的压力机，改为材料试验机；——修改了中型剪试验，改为直剪试验；——修改了直剪试验的描述方式，分为软弱结构面剪切试验和岩石试样直剪试验两部分进行描述——修改了岩石抗剪强度试验记录表。本部分由中华人民共和国国土资源部提出。本部分由全国国土资源标准化技术委员会(SAC/本部分起草单位：湖北省地质实验研究所。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：——DY-86;——DY-94。1岩石物理力学性质试验规程第25部分：岩石抗剪强度试验1范围DZ/T0276的本部分规定了测定岩石抗剪强度的试验方法。本部分适用于岩石物理力学性质试验中的岩石抗剪强度试验。2术语和定义下列术语和定义适用于本文件。抗剪强度shearstrength岩石试样在剪切破坏时所能承受的最大应力。对于若干岩石试样施加不同的轴向荷载，用平推法施加水平剪切力直至试件破坏，得到岩石的抗剪强度，并根据莫尔库伦理论计算岩石试样的抗剪强度参数内摩擦角φ和凝聚力C。4仪器设备4.2材料试验机：示值误差不超过±1%。4.3变角板剪力仪：要求在45°~70°范围内有4个～5个角度可供调整(如图1所示)。图1变角板剪力仪24.4双面剪切器(如图2所示)或单面剪切器(如图3所示)。4.5直剪仪(如图4所示),对应软弱结构面直剪试验及岩石试样直剪试验。图4中型直剪仪示意图35.1.1在同一含水状态和受力方向的情况下，每组宜为12块，不应少于8块。试样采用50mm×5.2.7试验过程记录内容和格式见附录A。 (1) (2) (3)4 (6) (7)5厚度约为受剪面尺寸的一半。可采用不规则试样，受剪面长轴尺寸应小于300mm。7.1.1.2试样要求：采样时应尽量保持软弱结构面的原始状态。应注意不使试样受力，保持其天然结7.1.1.3试样成型：先将采取的试样置于下模盒内，让受剪面平行模盒边框面，且高出模盒边框5mm;同时，使试样剪切方向与模盒边框的方向一致。在试样四周浇筑水泥砂浆，要求筑料表面平整，并与下模盒边框面齐平。下半试样浇筑初凝后，放上模盒，以同样方式浇筑，使上半试样成型剪切缝内不应混入水泥砂浆。在上、下模盒间垫上10mm厚的剪切缝垫板(垫板与受剪面之间的空隙可灌蜡充填)。待水泥砂浆凝固后，脱出试样，抽出剪切缝垫板，进行养护。在养护期内，应尽量减少水7.1.2.1每组宜采用7块试样，不应少于5块。试样尺寸的确定应考虑仪器的设备能力和岩石本身强度，边长不应小于50mm,试样高度应与边长相等。7.2试验步骤7.2.1软弱结构面直剪b)软弱结构面中夹泥充填物的矿物成分、厚度及制样时对充填物的扰动情况；d)浇筑混凝土的配合比例及浇筑试样质量等7.2.1.2试样安装：将试样装入剪切盒。试样的受剪方向应与工程实际受力方向基本一教，并使试样与剪切盒紧贴。若为组装式剪切盒，需先拧紧螺丝，安装垂向和水平加荷系统(应保证垂向力和剪切力的合力作用于试样中心及垂向。水平位移测表。稍加垂直和水平荷载，使断拥扎试样的铁丝拉直，用钢锯条从剪切缝中锯断铁丝。7.2.1.3施加垂向荷载：选择施加垂直荷载时对应的正应力。应不小于设计应力；测试充填夹泥的结构面试样，以不挤出夹泥为原则来选择正应力。施加在每组试样上的垂向荷载，应有一个试样施以最大垂向荷载；其余试样，分别在近于等值的整数压力下进行试验。加在每块试样上的垂向荷载，均应分4级~5级施加；每隔5min加荷一次，加荷后均应立即测量垂直变形；5min后再测一次。加至预定荷载后，每5min观测变形一次，直到变形相对稳定后，施加剪切荷载。垂直变形相对稳定的标准是：a)对于充填高塑性夹泥结构面的剪切试验，每15min读数一次，4只测表的连续两次读数之差均应小于0.05mm;b)对于充填低塑性夹泥结构面的剪切试验，每10min读数一次，各测表连续两次读数之差均应c)对于无夹泥结构面和岩石剪切试验，每5min读数一次，各测表连续两次读数之差均应7.2.1.4施加剪切荷载：按最大剪切荷载分为10级～12级，保持垂直向荷载恒定，逐级施加剪切荷载，6一级剪切荷载。当某一级剪切荷载引起的剪切变形超过前一级剪切荷载下变形值的1.5倍时，剪切荷载减半施加，直至试样剪断。试样剪断的标志是：水平加荷压力表不再上升，甚至回退。每级剪切荷载的大小，可按最大剪切荷载的5%～10%施加。无夹泥结构面和岩石试样的剪切试验，可按最大剪切荷载的8%～10%施加。7.2.1.5测残余抗剪强度：试样剪断后，继续施加剪切荷载，用以测试在大致接近某一常数值的剪应力作用下，不断发生大剪切位移(在10mm～15mm以上)时的残余抗剪强度。剪切面的起伏差，绘制沿剪切方向的剖面起伏曲线。对于充填夹泥的试样，要记述夹泥的性质、厚度和7.2.1.7试验过程记录内容和格式见附录A。7.2.2岩石试样直剪试验7.2.2.1将试样装人剪切盒内，试件与剪切盒内壁的间隙用填料填实。预定剪切面应位于剪切缝中部，试件受剪方向应与预定受力方向一致。预留剪切缝宜控制在10mm左右。若为组装式剪切盒，需先拧紧螺丝，继而安装垂向和水平加荷系统(应保证垂向力和剪切力的合力作用于试样中心)及垂向、水平位7.2.2.3试验过程记录内容和格式见附录A。7.3试验结果整理 (8) (9)Av——垂直方向千斤顶的活塞面积，单位为平方毫米(mm²);Ah——水平方向千斤顶的活塞面积，单位为平方毫米(mm²);A;——实测剪切面面积，单位为平方毫米(mm²);f——滚轴排的摩擦系数。7.3.2以剪应力为纵坐标，剪切位移为横坐标绘制剪应力r与剪切位移L,关系曲线(图5);同时，选取曲线上的峰值或稳定值作为抗剪强度rma值。7.3.3以抗剪强度为纵坐标，正应力为横坐标绘制抗剪强度Tmx与正应力σ的关系曲线(图6)。用最小二乘法计算内摩擦角φ和凝聚力C。7.3.4内摩擦角计算结果保留至小数点后1位，凝聚力计算结果保留3位有效数字。7图6抗剪强度与正应力关系曲线(规范性附录)岩石抗剪强度试验记录表A.1岩石抗剪断强度试验记录表(变角板试验)正应力剪应力宽度高度受力方向宽度bo台表A.3岩石直剪试验记录表