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附录A Rc、Is(50)测试的规定


A.0.1 岩石饱和单轴抗压强度Rc的测试应符合下列规定:
    1. 试验取样应根据地层岩性变化及岩体分级单元进行布置,并能反映拟分级岩体的坚硬程度及其变化规律。
    2. 标准试件为圆柱形,可用钻孔岩心或在坑探槽中采取岩块加工制成。试件直径宜为48mm~54mm,并应大于岩石最大颗粒直径的10倍。试件高度与直径之比宜为2.0~2.5。
    3.试件加工精度应符合下列要求:
        1)试件两端面不平行度误差不应大于0.05mm;
        2)沿试件高度、直径的误差不应大于0.3mm;
        3)端面应垂直于试件轴线,最大偏差不应大于0.25°。
    4. 可采用自由吸水法或强制饱和法使试件吸水饱和。对软岩或极软岩,试件应采取保护措施。
    5. 试验时,试件应置于试验机承压板中心,试件两端面应与试验机上下压板接触均匀。应以每秒0.5MPa~1.0MPa的速率加载直至破坏。应根据破坏载荷及试件截面面积计算岩石单轴抗压强度。
    6. 每组试件数量不应少于3个。

A.0.2 岩石点荷载强度指数Is(50)的测试应符合下列规定:
    1. 岩石点荷载强度指数Is(50)的测试,其试件尺寸应符合下列规定:
        1)径向岩心加载试验,岩心直径宜为30mm~70mm,长度应为试件直径的1.4倍;
        2)岩心轴向加载试验,岩心直径宜为30mm~70mm,长度为试件直径的0.5倍~1.0倍;
        3)方块体试件或不规则块体试件,试件的最短边长宜为30mm~80mm,加荷点间距D与通过两加载点的最小截面平均宽度W之比宜为0.5~1.0,且加载点至自由端的距离L应大于0.5D。
    2. 岩石点荷载强度指数测试过程中,沿加载点间的距离量测允许偏差应为±2%。岩心轴向试验中的试件纵截面宽度W、方块体试件及不规则块体试件的通过两加载点的最小截面平均宽度W,其量测允许偏差应为±5%。
    3. 试验时应连续均匀加载,使试件控制在10s~60s内破坏。当破坏面贯穿整个试件,并通过两加载点时,试验结果方应有效。

  式中:Is——未经修正的点荷载强度指数(MPa);
          P——破坏载荷(N);
          De——等价岩心直径(mm)。
    岩心径向加载、岩心轴向加载、方块体及不规则块体加载试验,其等效岩心直径De应分别按下列公式计算:

    4. 未经修正的岩石点荷载强度指数应按下式计算:

 式中:D——加载点间的距离(mm);
          A——通过两加载点的最小截面积(mm2);
          W——通过两加载点的最小截面平均宽度(mm)。
    5 岩石点荷载强度指数应换算成直径为50mm的标准试件的点荷载强度指数Is(50)。Is(50)可按下列公式计算:

 式中:Kd——尺寸效应修正系数;
          m——修正指数,可取0.40~0.45,也可根据同类岩石的实测资料,通过在对数坐标图上绘制不同等效直径的P~D2c关系图,并用作图法确定。
    6. 点荷载强度指数测试,同组试验岩样数量不应少于10个。试验成果应为舍去最大、最小测试值后的算术平均值。
    7. 点荷载测试不适用于砾岩和Rc不大于5MPa的极软岩。

 

条文说明
A.0.1 岩石饱和单轴抗压强度试验是测定试件在无侧限条件下,受轴向压力作用破坏时,单位面积上所承受的载荷。
    鉴于圆形试件具有轴对称性,应力分布均匀,本标准推荐圆柱试件作为标准试件。对于没有条件加工圆柱体试件时,允许采用方柱体试件,但试件高度与横向边长之比应为2.0~2.5。
    为反映岩石受水软化的性质,本标准采用岩石饱和单轴抗压强度Rc值作为岩石坚硬程度的定量指标。采用自由吸水或强制饱和法使试件吸水饱和。
A.0.2 岩石点荷载强度指数试验是将试件置于点荷载仪上下一对球端圆锥之间,施加集中载荷直至破坏,据此测定岩石点荷载强度指数的一种试验方法。本试验可间接确定岩石强度。点荷载试验仪球端的曲率半径应为5mm,圆锥体顶角应为60°。
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工程岩体分级标准 GB/T50218-2014
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