總則1.0.1為統(tǒng)一工程巖體試驗(yàn)方法及技術(shù)要求，提高試驗(yàn)成果的質(zhì)量，增強(qiáng)試驗(yàn)成果的可比性，制定本標(biāo)準(zhǔn)。1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于地基、圍巖、邊坡以及填筑料的工程巖體試驗(yàn)。1.0.3工程巖體試驗(yàn)對象應(yīng)具有地質(zhì)代表性。試驗(yàn)內(nèi)容、試驗(yàn)方法、技術(shù)條件等應(yīng)符合工程建設(shè)勘測、設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量檢驗(yàn)的基本要求和特性。1.0.4工程巖體試驗(yàn)方法，除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2術(shù)語和符號2.1術(shù)語2.1.1巖石rock天然形成的具有一定結(jié)構(gòu)構(gòu)造的單一或多種礦物或碎屑物的集合體。2.1.2巖體rockmass賦存于一定地質(zhì)環(huán)境，由各類結(jié)構(gòu)面和被其所切割的巖石構(gòu)成的地質(zhì)體。2.1.3巖樣rocksample未經(jīng)加工的巖石樣品。2.1.4試件blockspecimen按照試驗(yàn)?zāi)康募庸せ蜻x取的具有一定形狀和尺寸的巖石樣品。2.1.5試體rockmassspecimen在現(xiàn)場巖體中制備的作為試驗(yàn)對象的短柱狀巖體，或澆筑在巖面上的混凝土塊。2.1.6巖石含水率watercontentofrock巖石試件在規(guī)定溫度下烘至恒量時(shí)所失去的水的質(zhì)量與試件干質(zhì)量的比值，以百分?jǐn)?shù)表示。2.1.7巖石顆粒密度particledensityofrock巖石在105℃～110℃溫度下烘至恒量時(shí)巖石固相顆粒質(zhì)量與其體積的比值。2.1.8巖石塊體密度blockdensityofrock巖石試件質(zhì)量與其體積的比值。2.1.9巖石吸水率waterabsorptionofrock巖石試件在一定條件下吸入水的質(zhì)量與試件烘干固體質(zhì)量的比值，以百分?jǐn)?shù)表示。2.1.10巖石蠕變r(jià)ockcreep在應(yīng)力不變的條件下，巖石變形或位移隨時(shí)間延續(xù)而增大的現(xiàn)象，是巖石流變的一種特殊形式。2.1.11巖體應(yīng)力rockmassstress巖體初始應(yīng)力場或工程巖體經(jīng)開挖擾動(dòng)后應(yīng)力場的總稱。2.2符號A——試件截面積；CAI——耐磨指數(shù)值；CAIi——第i根鋼針的巖石耐磨值；CAIs——采用金剛石鋸片切割面作為測試面時(shí)巖石耐磨指數(shù)值；CAIx——采用洛氏硬度為x值時(shí)計(jì)算的耐磨指數(shù)值；C∞——結(jié)構(gòu)面長期抗剪強(qiáng)度參數(shù)；c——黏聚力；D——試件直徑或邊長；D＇——上下錐端發(fā)生貫入后，試件破壞時(shí)的加載點(diǎn)間距；De——等價(jià)巖心直徑；d——實(shí)測鉆孔直徑；di——第i根鋼針針尖直徑的初值；di2——第i根鋼針針尖磨損后的直徑終值；E——彈性模量；Eav——巖石平均彈性模量；Ed——巖石動(dòng)彈性模量；E50——巖石割線彈性模量；F——軸向載荷；FS——巖石徑向自由膨脹率；f——摩擦系數(shù)；f∞——結(jié)構(gòu)面長期抗剪強(qiáng)度參數(shù)；Gd——巖石動(dòng)剛性模量或動(dòng)剪切模量；H——試件高度；Hm——在標(biāo)準(zhǔn)鋼砧上測試10次的回彈硬度平均值；Hs′——回彈硬度校正值；——回彈硬度實(shí)測值的平均值；h——試件厚度；Ia（50）——巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度各向異性指數(shù)；Id2——巖石二次循環(huán)耐崩解性指數(shù)；I0——?jiǎng)傂猿袎喊宓男螤钕禂?shù)；Kf——巖石凍融系數(shù)；Ki——測量元件i率定系數(shù)；Kw——巖石飽水系數(shù)；Kv——基準(zhǔn)基床系數(shù)；Kz——與承壓板尺寸、測點(diǎn)深度和泊松比有關(guān)的系數(shù)；K1——測量元件修正系數(shù)；L——軸向測量標(biāo)距或試件高度；Li——基線觀測長度；L0——基線基準(zhǔn)長度；M——巖石凍融質(zhì)量損失率；m——濕試件質(zhì)量；md——凍融前烘干試件質(zhì)量；mf——凍融后烘干試件質(zhì)量；mp——試件經(jīng)強(qiáng)制飽和后的質(zhì)量；mr——?dú)埩粼嚰娓少|(zhì)量；ms——烘干后的試件質(zhì)量；mw——強(qiáng)制飽和試件在水中的稱量；m0——烘干前的試件質(zhì)量；m1——蠟封試件質(zhì)量；m2——蠟封試件在水中的稱量；n——有效測點(diǎn)數(shù)；P——試件破壞載荷；Pa——圍壓壓力；Pd——作用于剪切面上的總法向載荷；Pf——凍融后飽和單軸抗壓強(qiáng)度破壞載荷；Pn——試驗(yàn)開始時(shí)作用于剪切面上的總法向載荷；Pi——不等側(cè)壓條件下的試件第i主應(yīng)力方向的載荷；p——按剛性承壓板計(jì)算的壓力；pb——破裂壓力；pe——體積不變條件下的巖石膨脹壓力；pr——壓裂縫重張壓力；ps——壓裂縫瞬時(shí)關(guān)閉壓力；p0——巖體孔隙壓力；Q——作用于剪切面上的剪切載荷；R——巖石單軸抗壓強(qiáng)度；Rd——巖石烘干試件單軸抗壓強(qiáng)度；——巖石烘干單軸抗壓強(qiáng)度平均值；Rf——巖石凍融后飽和單軸抗壓強(qiáng)度；——巖石凍融后飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均值；Rw——巖石飽和試件單軸抗壓強(qiáng)度；——巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均值；ra——中心測試鉆孔半徑；rc——解除巖心半徑；SH、Sh——分別為鉆孔橫斷面上的最大、最小平面主應(yīng)力；T——溫度；Ti——收斂計(jì)觀測時(shí)的環(huán)境溫度；T0——收斂計(jì)第一次讀數(shù)時(shí)的環(huán)境溫度；t——時(shí)間；to——儀器系統(tǒng)的零延時(shí)；tp——直透法縱波的傳播時(shí)間；ts——直透法橫波的傳播時(shí)間；u——剪切位移；VD——巖石徑向自由膨脹率；VH——巖石軸向自由膨脹率；VHP——巖石側(cè)向約束膨脹率；V1——試樣在水中膨脹穩(wěn)定后的體積；vp——巖石縱波速度；vs——橫波速度；W——通過兩加載點(diǎn)最小截面的寬度或平均寬度；We——巖體彈性變形；Wp——巖體殘余變形；Wz——深度為Z處的巖體變形；W0——巖體總變形；w——巖石含水率；x——鋼針洛氏硬度值；Z——測點(diǎn)深度；α——斜向剪切載荷施力方向與剪切面的夾角；εj——j測試方向中心測試孔的相對孔徑變形值；εz——對應(yīng)壓力下軸向應(yīng)變量；εθ——對應(yīng)壓力下周向應(yīng)變量；ε0i——測量元件i的初始應(yīng)變值；η——軟化系數(shù)；λd——巖石動(dòng)拉梅系數(shù)；μ——泊松比；μd——巖石動(dòng)泊松比；ρ——巖石密度；ρd——巖石塊體干密度；ρs——巖石顆粒密度；ρw——水的密度；σi——不等側(cè)壓條件下的第i主應(yīng)力；σt——巖石抗拉強(qiáng)度；τ——作用于剪切面上的剪應(yīng)力；τ∞——長期剪切蠕變強(qiáng)度；φ——應(yīng)變片與θ軸的夾角；ωa——巖石自由吸水率；ωsa——巖石飽和吸水率。

3基本規(guī)定3.0.1工程巖體試驗(yàn)應(yīng)包括巖石的物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)、巖體的變形和強(qiáng)度試驗(yàn)、巖石蠕變試驗(yàn)、巖體應(yīng)力測試、聲波測試，以及巖體觀測。3.0.2工程巖體試驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)在了解工程區(qū)的地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)方案、施工方法等的基礎(chǔ)上進(jìn)行。工程巖體試驗(yàn)的內(nèi)容和數(shù)量，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、工程規(guī)模、工程部位、設(shè)計(jì)階段、建筑物類型及特點(diǎn)等確定。3.0.3工程巖體試驗(yàn)前宜編寫試驗(yàn)大綱，試驗(yàn)大綱宜包括下列內(nèi)容：1工程概況。2工程區(qū)的地形地質(zhì)條件和主要的巖石力學(xué)問題。3試驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容、數(shù)量、位置、方法和技術(shù)要求。4儀器設(shè)備、人員安排和工作條件。5計(jì)劃進(jìn)度。6試驗(yàn)質(zhì)量、安全、環(huán)保的保證措施。7提交的試驗(yàn)成果內(nèi)容。3.0.4室內(nèi)巖石試驗(yàn)試件加工完成后，應(yīng)將表面粘附的塵渣和碎屑顆粒清除干凈；對于規(guī)則試件，還應(yīng)按試驗(yàn)項(xiàng)目要求量測試件尺寸并記錄，檢查試件尺寸、加工精度是否達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)對試件的要求。對于不合格試件應(yīng)廢棄，并重新加工補(bǔ)足試件。3.0.5巖石試驗(yàn)工作管理的基本規(guī)定應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄A的規(guī)定。3.0.6巖樣采取和管理要求應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄B的規(guī)定。3.0.7試驗(yàn)成果整理應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄C的規(guī)定。3.0.8試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)編制試驗(yàn)報(bào)告，試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括正文、附圖和附件。3.0.9巖體試驗(yàn)過程中應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)工作和安全生產(chǎn)工作，各項(xiàng)工作應(yīng)滿足國家及地方相關(guān)規(guī)定。

4巖石物理性質(zhì)試驗(yàn)4.1含水率試驗(yàn)4.1.1巖石含水率試驗(yàn)應(yīng)采用烘干法。4.1.2巖石試件應(yīng)符合下列規(guī)定：1測定天然含水率的試件應(yīng)在現(xiàn)場采取，不應(yīng)采用爆破法試件，在采取、運(yùn)輸、儲存和制備過程中，應(yīng)保持天然含水狀態(tài)。2試件尺寸應(yīng)大于組成巖石最大礦物顆粒直徑的10倍，每個(gè)試件的質(zhì)量宜為40g～200g，每組試驗(yàn)試件的數(shù)量不應(yīng)少于5個(gè)。3測定結(jié)構(gòu)面充填物含水率時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50123的有關(guān)規(guī)定。4.1.3試件描述應(yīng)包括下列內(nèi)容：1巖石名稱、顏色、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、風(fēng)化程度、膠結(jié)性質(zhì)等。2為保持試件天然含水狀態(tài)所采取的措施。4.1.4主要儀器和設(shè)備應(yīng)包括下列各項(xiàng)：1烘箱和干燥器。2天平，分度值不大于0.01g。4.1.5試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1稱量試件烘干前質(zhì)量。2將試件置于烘箱內(nèi)，在105℃～110℃的溫度下烘24h。對含有結(jié)晶水的巖石，宜在55℃~65℃溫度下烘24h。3將試件從烘箱中取出，放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱量烘干后試件質(zhì)量。4稱量應(yīng)準(zhǔn)確至0.01g。4.1.6試驗(yàn)成果整理應(yīng)符合下列規(guī)定：1巖石含水率應(yīng)按下式計(jì)算：（4.1.6）式中：w──巖石含水率（%）； m0 ──烘干前的試件質(zhì)量（g）；ms ──烘干后的試件質(zhì)量（g）。2計(jì)算值精確至0.01。4.1.7巖石含水率試驗(yàn)記錄應(yīng)包括工程名稱、巖石名稱、試件編號、試件描述、試件烘干前后的質(zhì)量、試驗(yàn)后試件變化情況、試驗(yàn)人員、校核人員、試驗(yàn)日期。4.2吸水性試驗(yàn)4.2.1巖石的吸水性試驗(yàn)應(yīng)包括巖石吸水率試驗(yàn)和飽和吸水率試驗(yàn)，適用于遇水不崩解、不溶解和不干縮膨脹的巖石，并應(yīng)符合下列要求：1巖石自由吸水率試驗(yàn)應(yīng)采用自由浸水法測定。2巖石飽和吸水率試驗(yàn)應(yīng)采用煮沸法或真空抽氣法強(qiáng)制飽和后測定。巖石飽和吸水率應(yīng)在巖石吸水率測定后進(jìn)行。4.2.2試件制備應(yīng)符合下列規(guī)定：1試件宜采用規(guī)則形狀，在試件制備困難時(shí)可采用不規(guī)則形狀。2規(guī)則試件應(yīng)采用圓柱體或方柱體邊長宜為48mm~54mm，試件高度與直徑或邊長之比宜為2.00~2.50。3采用不規(guī)則試件時(shí)，其邊長宜為40mm～60mm的渾圓狀巖塊或近似立方體。4每組試驗(yàn)試件的數(shù)量應(yīng)為3個(gè)。4.2.3試件描述應(yīng)包括下列內(nèi)容：1巖石名稱、顏色、礦物成分、風(fēng)化程度等。2節(jié)理裂隙發(fā)育的情況及其分布。3試件形狀。4.2.4主要儀器和設(shè)備應(yīng)包括下列各項(xiàng)：1鉆石機(jī)、切石機(jī)、磨石機(jī)和砂輪機(jī)等。2烘箱和干燥器。3天平，最小分度值0.01g。4水槽。5真空抽氣設(shè)備或煮沸設(shè)備。4.2.5試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1清除試件表面的塵土和松動(dòng)顆粒。對軟巖和極軟巖，試件應(yīng)采取保護(hù)措施。2將試件置于烘箱內(nèi)，在105℃～110℃溫度下烘24h，取出放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫后應(yīng)稱量。3當(dāng)采用自由浸水法測定巖石自然吸水率時(shí)，應(yīng)將試件放入水槽，先注水至試件高度的1/4處，以后每隔2h分別注水至試件高度的1/2和3/4處，6h后全部浸沒試件。試件應(yīng)全部浸入在水中自由吸水48h后，取出并沾去表面水分后稱量。4當(dāng)采用煮沸法飽和試件時(shí)，煮沸容器內(nèi)的水面應(yīng)始終高于試件，煮沸時(shí)間不得少于6h。經(jīng)煮沸的試件，應(yīng)放置在原容器中冷卻至室溫，取出并沾去表面水分后稱量。5當(dāng)采用真空抽氣法飽和試件時(shí)，飽和容器內(nèi)的水面應(yīng)高于試件，真空壓力表讀數(shù)宜為當(dāng)?shù)卮髿鈮褐?。抽氣直至無氣泡逸出為止，但抽氣時(shí)間不得少于4h。經(jīng)真空抽氣的試件，應(yīng)放置在原容器中，在大氣壓力下靜置4h，取出并沾去表面水分后稱量。6稱量準(zhǔn)確至0.01g。4.2.6試驗(yàn)成果整理應(yīng)符合下列規(guī)定：1巖石自由吸水率、飽和吸水率、飽水系數(shù)應(yīng)分別按下列公式計(jì)算： （4.2.6-1） （4.2.6-2） （4.2.6-3）式中：ωa──巖石自由吸水率（%）；ωsa──巖石飽和吸水率（%）；m0──試件浸水48h后的質(zhì)量（g）；ms──烘干試件質(zhì)量（g）；mp──試件經(jīng)強(qiáng)制飽和后的質(zhì)量（g）；Kw──巖石飽水系數(shù)。2計(jì)算值應(yīng)精確至0.01。4.2.7巖石吸水性試驗(yàn)記錄應(yīng)包括工程名稱、巖石名稱、試件編號、取樣位置、試件描述、試驗(yàn)方法、烘干試件質(zhì)量、浸水后質(zhì)量、強(qiáng)制飽和后質(zhì)量、強(qiáng)制飽和試件在水中稱量、試驗(yàn)人員、校核人員、試驗(yàn)日期。4.3顆粒密度試驗(yàn)4.3.1巖石顆粒密度試驗(yàn)應(yīng)采用比重瓶法或水中稱量法。比重瓶法適用于各類巖石；水中稱量法適用于符合本標(biāo)準(zhǔn)第4.2.2條規(guī)定的各類巖石。4.3.2巖石試件的制備應(yīng)符合下列規(guī)定：1比重瓶法試件制備，應(yīng)將巖石用粉碎機(jī)粉碎成巖粉，使之全部通過0.25mm篩孔，并應(yīng)用磁鐵吸去鐵屑。對含有磁性礦物的巖石，應(yīng)采用瓷研缽或瑪瑙研缽粉碎，使之全部通過0.25mm篩孔。2水中稱量法試件制備，應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第4.2.2條的規(guī)定。4.3.3試件描述應(yīng)包括下列內(nèi)容：1巖石粉碎前的名稱、顏色、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、風(fēng)化程度、膠結(jié)物性質(zhì)等2巖石的粉碎方法。4.3.4主要儀器和設(shè)備應(yīng)包括下列各項(xiàng)：1粉碎機(jī)、瓷研缽或瑪瑙研缽。2分析篩：孔徑0.25mm。3磁鐵。4天平：量程不宜小于1000g，分度值不應(yīng)大于0.001g。5烘箱和干燥器。6煮沸設(shè)備或真空抽氣設(shè)備。7恒溫水槽。8短頸比重瓶：容積100ml。9溫度計(jì)：量程0℃～50℃，分度值不應(yīng)大于0.5℃。10水中稱量裝置。4.3.5比重瓶法試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1應(yīng)將制備好的巖粉，置于105℃～110℃溫度下烘干，烘干時(shí)間不應(yīng)少于6h，然后放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫。2應(yīng)用四分法取兩份巖粉，每份巖粉質(zhì)量應(yīng)為15g。3應(yīng)將巖粉裝入烘干的比重瓶內(nèi)，注入試液至比重瓶容積的一半處，搖動(dòng)比重瓶，使巖粉分散。對含水溶性礦物的巖石，應(yīng)使用煤油作試液。4當(dāng)使用蒸餾水作試液時(shí)，可采用煮沸法或真空抽氣法排除氣體。當(dāng)使用煤油作試液時(shí)，應(yīng)采用真空抽氣法排除氣體。5當(dāng)采用煮沸法排除氣體時(shí)，在加熱沸騰后煮沸時(shí)間不應(yīng)少于1h。6當(dāng)采用真空抽氣法排除氣體時(shí)，真空壓力表讀數(shù)宜為當(dāng)?shù)卮髿鈮?。抽氣至無氣泡逸出時(shí)，繼續(xù)抽氣時(shí)間不宜少于1h。7應(yīng)將經(jīng)過排除氣體的試液注入比重瓶至近滿，然后置于恒溫水槽內(nèi)，應(yīng)使瓶內(nèi)溫度保持恒定并待上部懸液澄清。8應(yīng)塞上瓶塞，使多余試液自瓶塞毛細(xì)孔中溢出，將瓶外擦干，應(yīng)稱瓶、試液和巖粉的總質(zhì)量，并應(yīng)測定瓶內(nèi)試液的溫度。9應(yīng)洗凈比重瓶，注入經(jīng)排除氣體并與試驗(yàn)同溫度的試液至比重瓶內(nèi)，應(yīng)按本條7、8步驟稱瓶和試液的質(zhì)量。10稱量應(yīng)準(zhǔn)確至0.001g，溫度應(yīng)準(zhǔn)確至0.5℃。4.3.6水中稱量法應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第4.2.5條第1款~第4款的規(guī)定對試件進(jìn)行烘干、自然吸水和強(qiáng)制飽和。2在水中稱量裝置上對飽和試件進(jìn)行稱量，并測量水溫。3稱量準(zhǔn)確至0.01g。4.3.7試驗(yàn)成果整理應(yīng)符合下列規(guī)定：1比重瓶法試驗(yàn)巖石顆粒密度應(yīng)按下式計(jì)算：（4.3.7-1）式中：ρs──巖石顆粒密度（g/cm3）；ms──烘干巖粉質(zhì)量（g）；m1──瓶、試液總質(zhì)量（g）；m2──瓶、試液、巖粉總質(zhì)量（g）；ρWT──與試驗(yàn)溫度同溫度的試液密度（g/cm3）。2水中稱量法試驗(yàn)巖石顆粒密度應(yīng)按下式計(jì)算： （4.3.7-2）式中：ms──烘干試件質(zhì)量（g）；mw──強(qiáng)制飽和試件在水中的稱量（g）；ρw──水的密度（g/cm3）。3比重瓶法試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行兩次平行測定，兩次測定的差值不應(yīng)大于0.02，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)取兩次測值的平均值。4計(jì)算值應(yīng)精確至0.01。4.3.8巖石顆粒密度試驗(yàn)記錄應(yīng)包括工程名稱、試件編號、試件描述、比重瓶編號、試液溫度、試液密度、干巖粉質(zhì)量、瓶和試液總質(zhì)量，以及瓶、試液和巖粉總質(zhì)量、試驗(yàn)人員、校核人員、試驗(yàn)日期。4.4塊體密度試驗(yàn)4.4.1巖石塊體密度試驗(yàn)可采用量積法、水中稱量法或蠟封法，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1量積法適用于能制備成規(guī)則試件的各類巖石。2水中稱量法適用于符合本標(biāo)準(zhǔn)第4.2節(jié)規(guī)定的各類巖石。3不適用于量積法或水中稱量法進(jìn)行測定的巖石，宜采用蠟封法。4本標(biāo)準(zhǔn)用水應(yīng)采用潔凈水，水的密度取為1.00g/cm3。4.4.2量積法巖石試件應(yīng)符合下列規(guī)定：1試件尺寸應(yīng)大于巖石最大礦物顆粒直徑的10倍；最小尺寸不宜小于50mm。2試件可采用圓柱體、方柱體或立方體。3沿試件高度、直徑或邊長的誤差不應(yīng)大于0.3mm。4試件兩端面不平行度誤差不應(yīng)大于0.05mm。5試件端面應(yīng)垂直試件軸線，最大偏差不得大于0.25°。6方柱體或立方體試件相鄰兩面應(yīng)互相垂直，最大偏差不得大于0.25°。4.4.3蠟封法試件宜為邊長40mm～60mm的渾圓狀巖塊。4.4.4測濕密度每組試驗(yàn)試件數(shù)量應(yīng)為5個(gè)，測干密度每組試驗(yàn)試件數(shù)量應(yīng)為3個(gè)。4.4.5試件描述應(yīng)包括下列內(nèi)容：1巖石名稱、顏色、礦物成分、構(gòu)造、結(jié)構(gòu)、風(fēng)化程度、膠結(jié)物性質(zhì)等。2節(jié)理裂隙的發(fā)育程度及其分布。4.4.6主要儀器和設(shè)備應(yīng)包括下列各項(xiàng)：1鉆石機(jī)、切石機(jī)、磨石機(jī)和砂輪機(jī)等。2烘箱和干燥器。3天平，分度值不應(yīng)大于0.01g。4測量平臺。5熔蠟設(shè)備。6水中稱量裝置。7游標(biāo)卡尺，分度值不應(yīng)大于0.02mm。4.4.7量積法試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1應(yīng)量測試件兩端和中間三個(gè)斷面上相互垂直的兩個(gè)直徑或邊長，應(yīng)按平均值計(jì)算截面積。2應(yīng)量測兩端面周邊對稱四點(diǎn)和中心點(diǎn)的五個(gè)高度，計(jì)算高度平均值。3應(yīng)將試件置于烘箱中，在105℃～110℃溫度下烘24h，取出放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫，應(yīng)稱烘干試件質(zhì)量。4長度量測應(yīng)準(zhǔn)確至0.02mm，稱量應(yīng)準(zhǔn)確至0.01g。4.4.8蠟封法試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1測濕密度時(shí)，應(yīng)取有代表性的巖石制備試件并稱量；測干密度時(shí)，試件應(yīng)在105℃～110℃溫度下烘24h，取出放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫，應(yīng)稱烘干試件質(zhì)量。2應(yīng)將試件系上細(xì)線，置于溫度60℃左右的熔蠟中約1s～2s，使試件表面均勻涂上一層蠟?zāi)?，其厚度約1mm。當(dāng)試件上蠟?zāi)び袣馀輹r(shí)，應(yīng)用熱針刺穿并用蠟液涂平，待冷卻后應(yīng)稱蠟封試件質(zhì)量。3應(yīng)將蠟封試件置于水中稱量。4取出試件，應(yīng)擦干表面水分后再次稱量。當(dāng)浸水后的蠟封試件質(zhì)量增加時(shí)，應(yīng)重做試驗(yàn)。5濕密度試件在剝除密封蠟?zāi)ず?，?yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第4.1.5條的步驟，測定巖石含水率。6稱量應(yīng)準(zhǔn)確至0.01g。4.4.9水中稱量法試驗(yàn)應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第4.4.3條的規(guī)定。4.4.10試驗(yàn)成果整理應(yīng)符合下列規(guī)定：1采用量積法，巖石塊體干密度應(yīng)按下式計(jì)算：（4.4.10-1）式中：ρd──巖石塊體干密度（g/cm3）；ms──烘干試件質(zhì)量（g）；A──試件截面積（cm2）；H──試件高度（cm）。2采用蠟封法，巖石塊體干密度和塊體濕密度應(yīng)分別按下列公式計(jì)算：（4.4.10-2）（4.4.10-3）式中：ρ──巖石塊體濕密度（g/cm3）；m──濕試件質(zhì)量（g）；m1──蠟封試件質(zhì)量（g）；m2──蠟封試件在水中的稱量（g）；ρw──水的密度（g/cm3）；ρp──蠟的密度（g/cm3）；w──巖石含水率（%）。3采用水中稱重法，巖石塊體干密度應(yīng)按下式計(jì)算：（4.4.10-4）4巖石塊體濕密度換算成巖石塊體干密度時(shí)，應(yīng)按下式計(jì)算：（4.4.10-5）5計(jì)算值應(yīng)精確至0.01。4.4.11巖石密度試驗(yàn)記錄應(yīng)包括工程名稱、試件編號、試件描述、試驗(yàn)方法、試件質(zhì)量、試件水中稱量、試件尺寸、水的密度、蠟的密度、試驗(yàn)人員、校核人員、試驗(yàn)日期。4.5耐崩解性試驗(yàn)4.5.1巖石耐崩解性試驗(yàn)適用于遇水易崩解巖石。4.5.2巖石試件應(yīng)符合下列規(guī)定：1應(yīng)在現(xiàn)場采取保持天然含水狀態(tài)的試樣并密封。2試件應(yīng)采用干法加工成渾圓狀，且每個(gè)質(zhì)量應(yīng)為40g～60g。3每組試驗(yàn)試件的數(shù)量應(yīng)為10個(gè)。4.5.3試件描述應(yīng)包括巖石名稱、顏色、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、風(fēng)化程度、膠結(jié)物性質(zhì)等。4.5.4主要儀器和設(shè)備應(yīng)包括下列各項(xiàng)：1烘箱和干燥器。2天平。3耐崩解性試驗(yàn)儀（圖4.5.4），由動(dòng)力裝置、圓柱形篩筒和水槽組成，其中圓柱形篩筒長100mm、直徑140mm、篩孔直徑2mm。4溫度計(jì)。圖4.5.4耐崩解性試驗(yàn)儀示意圖1—試驗(yàn)圓筒；2—電機(jī)轉(zhuǎn)軸；3—水槽；4—水4.5.5試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1應(yīng)將試件裝入耐崩解試驗(yàn)儀的圓柱形篩筒內(nèi)，在105℃～110℃的溫度下烘24h，取出后應(yīng)放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫稱量。2應(yīng)將裝有試件的篩筒放入水槽，向水槽內(nèi)注入蒸餾水，水面應(yīng)在轉(zhuǎn)動(dòng)軸下約20mm。篩筒以20r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)10min后，應(yīng)將裝有殘留試件的篩筒在105℃～110℃的溫度下烘24h，在干燥器內(nèi)冷卻至室溫稱量。3重復(fù)本條2的步驟，求得第二次循環(huán)后的篩筒和殘留試件質(zhì)量。根據(jù)需要，可進(jìn)行5次循環(huán)。4試驗(yàn)過程中，水溫應(yīng)保持在20℃±2℃范圍內(nèi)。5試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)對殘留試件、水的顏色和水中沉淀物進(jìn)行描述。根據(jù)需要，應(yīng)對水中沉淀物進(jìn)行顆粒分析、界限含水率測定和黏土礦物成分分析。6稱量準(zhǔn)確至0.01g。4.5.6試驗(yàn)成果整理應(yīng)符合下列規(guī)定：1巖石二次循環(huán)耐崩解性指數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算： （4.5.6）式中：Id2──巖石二次循環(huán)耐崩解性指數(shù)（%）；ms──原試件烘干質(zhì)量（g）；mr──殘留試件烘干質(zhì)量（g）。2計(jì)算值應(yīng)取3位有效數(shù)字。4.5.7巖石耐崩解性試驗(yàn)記錄應(yīng)包括工程名稱、取樣位置、試件編號、試件描述、水的溫度、循環(huán)次數(shù)、試件在試驗(yàn)前后的烘干質(zhì)量、試驗(yàn)人員、校核人員、試驗(yàn)日期。4.6膨脹性試驗(yàn)4.6.1巖石膨脹性試驗(yàn)包括自由膨脹率試驗(yàn)、側(cè)向約束膨脹率試驗(yàn)和體積不變條件下的膨脹壓力試驗(yàn)。不易崩解巖石自由膨脹率試驗(yàn)、易崩解巖石自由膨脹率試驗(yàn)，應(yīng)符合下列要求：1遇水不易崩解的巖石可采用不易崩解巖石自由膨脹率試驗(yàn)。2遇水易崩解的巖石應(yīng)采用易崩解巖石自由膨脹率試驗(yàn)。3各類巖石均可采用巖石側(cè)向約束膨脹率試驗(yàn)和巖石體積不變條件下的膨脹壓力試驗(yàn)。4.6.2試樣應(yīng)在現(xiàn)場采取，并應(yīng)保持天然含水狀態(tài)，不得采用爆破法取樣。4.6.3巖石試件應(yīng)符合下列規(guī)定：1試件應(yīng)采用干法加工。2不易崩解巖石自由膨脹率試驗(yàn)的圓柱體試件直徑宜為48mm～65mm，試件高度宜等于直徑，兩端面應(yīng)平行；正方體試件的邊長宜為48mm～65mm，各相對面應(yīng)平行。每組試驗(yàn)試件的數(shù)量應(yīng)為3個(gè)。3側(cè)向約束膨脹率試驗(yàn)和保持體積不變條件下的膨脹壓力試驗(yàn)的試件高度不應(yīng)小于20mm，且應(yīng)大于組成巖石最大礦物顆粒直徑的10倍，兩端面應(yīng)平行。試件直徑宜為50mm～65mm，試件直徑應(yīng)小于金屬套環(huán)直徑0.0mm～0.1mm。同一膨脹方向每組試驗(yàn)試件的數(shù)量應(yīng)為3個(gè)。4.6.4試件描述應(yīng)包括下列內(nèi)容：1巖石名稱、顏色、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、風(fēng)化程度、膠結(jié)物性質(zhì)等。2膨脹變形和加載方向分別與層理、片理、節(jié)理裂隙之間的關(guān)系。3試件加工方法。4.6.5主要儀器和設(shè)備應(yīng)包括下列各項(xiàng)：1鉆石機(jī)、切石機(jī)、磨石機(jī)等。2測量平臺。3自由膨脹率試驗(yàn)儀（圖4.6.5-1）。圖4.6.5-1巖石自由膨脹率試驗(yàn)儀示意圖1—不銹鋼板；2—試件：3—上透水板；4—下透水板；5—薄銅片；6—有機(jī)玻璃盛水容器4量土杯、無頸漏斗、攪拌器（圖4.6.5-2）。圖4.6.5-2漏斗和量土杯示意圖1-漏斗；2-支架；3-量土杯5側(cè)向約束膨脹率試驗(yàn)儀（圖4.6.5-3）。圖4.6.5-3側(cè)向約束膨脹率試驗(yàn)儀示意圖1—盛水器；2—金屬環(huán)：3—金屬荷載塊；4—千分表；5—表架；6—試件；7—底座；8—底盤6膨脹壓力試驗(yàn)儀（圖4.6.5-4）。圖4.6.5-4巖石膨脹壓力試驗(yàn)儀示意圖1—螺母；2—平墊圈；3—橫梁；4—螺母；5—擺柱；6—接頭；7—力傳感器；8—上壓板；9—金屬透水板；10—試件；11—套環(huán)；12—調(diào)整件；13—容器7溫度計(jì)。4.6.6不易崩解巖石自由膨脹率試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1應(yīng)將試件放入自由膨脹率試驗(yàn)儀內(nèi)，在試件上、下端分別放置透水板，頂部放置一塊金屬板。2應(yīng)在試件上部和四側(cè)對稱的中心部位安裝千分表，分別量測試件的軸向變形和徑向變形。四側(cè)千分表與試件接觸處，宜放置一塊薄銅片。3記錄千分表讀數(shù)，應(yīng)每隔10min測讀變形1次，直至3次讀數(shù)不變。4應(yīng)緩慢地向盛水容器內(nèi)注入蒸餾水，直至淹沒上部透水板，并立即讀數(shù)。5應(yīng)在第1小時(shí)內(nèi)，每隔10min測讀變形1次，以后每隔1h測讀變形1次，直至所有千分表的3次讀數(shù)差不大于0.001mm為止，浸水后的試驗(yàn)時(shí)間不得少于48h。6在試驗(yàn)加水后，應(yīng)保持水位不變，水溫變化不得大于2℃。7在試驗(yàn)過程中及試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)詳細(xì)描述試件的崩解、開裂、掉塊、表面泥化或軟化現(xiàn)象。4.6.7易崩解巖石自由膨脹率試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1取100g試樣粉碎，并應(yīng)全部通過孔徑0.5mm篩，在105°C~110°C溫度下烘干8h后，移入干燥器內(nèi)冷卻至室溫。2將無頸漏斗放在支架上，漏斗下口對準(zhǔn)容積10ml的量土杯中心并保持10mm距離，取適量試樣倒入漏斗中。3量土杯裝滿試樣時(shí)停止向漏斗倒試樣，稱量土杯中試樣質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g。另取一個(gè)量土杯，重復(fù)上述操作，稱取第二個(gè)試樣質(zhì)量。兩個(gè)試樣質(zhì)量的差值應(yīng)小于0.1g。4向量筒內(nèi)注水約30ml，并加入5％NaCL溶液5ml，將試樣倒入量筒內(nèi)，用攪拌器在量筒中自液面至筒底上下攪拌各10次，再用水沖洗攪拌器和量筒內(nèi)壁至懸液達(dá)50ml。5靜置24h，待懸液澄清后，每隔2h測記一次土面讀數(shù)，直至6h內(nèi)讀數(shù)差值小于0.2ml，可視為膨脹穩(wěn)定。4.6.8側(cè)向約束膨脹率試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1應(yīng)將試件放入內(nèi)壁涂有凡士林的金屬套環(huán)內(nèi)，應(yīng)在試件上、下端分別放置薄型濾紙和透水板。2頂部應(yīng)放上固定金屬載荷塊并安裝垂直千分表。金屬載荷塊的質(zhì)量應(yīng)能對試件產(chǎn)生5kPa的持續(xù)壓力。3試驗(yàn)及穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第4.6.6條中第3款～6款的規(guī)定。4試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)描述試件的泥化和軟化現(xiàn)象。4.6.9體積不變條件下的膨脹壓力試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1應(yīng)將試件放入內(nèi)壁涂有凡士林的金屬套環(huán)內(nèi)，并應(yīng)在試件上、下端分別放置薄型濾紙和金屬透水板。2按膨脹壓力試驗(yàn)儀的要求，應(yīng)安裝加壓系統(tǒng)和量測試件變形的千分表。3應(yīng)使儀器各部位和試件在同一軸線上，不應(yīng)出現(xiàn)偏心載荷。4應(yīng)對試件施加10kPa壓力的載荷，應(yīng)記錄千分表和測力計(jì)讀數(shù)，每隔10min測讀1次，直至3次讀數(shù)不變。5應(yīng)緩慢地向盛水容器內(nèi)注入蒸餾水，直至淹沒上部金屬透水板。觀測千分表的變化。當(dāng)變形量大于0.001mm時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)所施加的載荷，應(yīng)使試件膨脹變形或試件厚度在整個(gè)試驗(yàn)過程中始終保持不變，并應(yīng)記錄測力計(jì)讀數(shù)。6開始時(shí)應(yīng)每隔10min讀數(shù)一次，連續(xù)3次讀數(shù)差小于0.001mm時(shí)，應(yīng)改為每1h讀數(shù)一次；當(dāng)每1h讀數(shù)連續(xù)3次讀數(shù)差小于0.001mm時(shí)，可認(rèn)為穩(wěn)定并應(yīng)記錄試驗(yàn)載荷。浸水后總的試驗(yàn)時(shí)間不得少于48h。7在試驗(yàn)加水后，應(yīng)保持水位不變。水溫變化不得大于2℃。8試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)描述試件的泥化和軟化現(xiàn)象。4.6.10試驗(yàn)成果整理應(yīng)符合下列規(guī)定：1不易崩解巖石軸向自由膨脹率、易崩解巖石自由膨脹率試驗(yàn)、徑向自由膨脹率、側(cè)向約束膨脹率和體積不變條件下的膨脹壓力應(yīng)分別按下列公式計(jì)算：（4.6.10-1）（4.6.10-2）（4.6.10-3） （4.6.10-4）（4.6.10-5）式中：VH──不易崩解巖石軸向自由膨脹率（%）；VD──不易崩解巖石徑向自由膨脹率（%）；FS──易崩解巖石自由膨脹率（%）；VHP──巖石側(cè)向約束膨脹率（%）；pe──體積不變條件下的巖石膨脹壓力（MPa）；△H──試件軸向變形值（mm）；H──試件高度（mm）；△D──試件徑向平均變形值（mm）；D──試件直徑或邊長（mm）；V1──試樣在水中膨脹穩(wěn)定后的體積（mL）；V0──試樣原體積，即量土杯體積（mL）；△H1──有側(cè)向約束試件的軸向變形值（mm）；F──軸向載荷（N）；A──試件截面積（mm2）。2除易崩解巖石試驗(yàn)計(jì)算應(yīng)精確至2位有效數(shù)字，其他試驗(yàn)計(jì)算值應(yīng)取3位有效數(shù)字。4.6.11巖石膨脹性試驗(yàn)記錄應(yīng)包括工程名稱、取樣位置、試件編號、試件描述、試件尺寸、試驗(yàn)方法、溫度、試驗(yàn)時(shí)間、軸向變形、徑向變形和軸向載荷。4.7硬度試驗(yàn)Ⅰ施密特回彈法4.7.1巖石的硬度試驗(yàn)可采用施密特回彈法，適用于除極軟巖及極硬巖以外的各類巖石。4.7.2試件制備應(yīng)符合下列規(guī)定：1試件可采用鉆孔巖心或從巖石露頭、勘探坑槽、洞室中采取方塊狀巖塊。試件在采集和制備過程中應(yīng)避免擾動(dòng)。2試件可加工成圓柱體或正方體，加工精度應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第4.4.2條的規(guī)定。3試件直徑不宜小于50mm，試件長度與直徑之比不宜小于2.0；正方體試件邊長不宜小于100mm。4整個(gè)試件應(yīng)目測完整，沒有明顯的節(jié)理或者裂隙面穿過，沒有明顯的大尺寸礦物顆?；蛘哕浫醯V物。試驗(yàn)面應(yīng)平整并除塵，不得有凹坑和裂紋等缺陷。5試件的含水狀態(tài)宜與實(shí)際工程的巖體含水狀態(tài)一致。4.7.3試件描述應(yīng)包括下列內(nèi)容：1巖樣采集地點(diǎn)；2巖石名稱、顏色、礦物成分、風(fēng)化程度；3試件形狀、尺寸及制備方法；4層理、裂隙以及與試驗(yàn)方向的關(guān)系；5含水狀態(tài)。4.7.4主要儀器和設(shè)備應(yīng)包括下列各項(xiàng)：1鉆石機(jī)、切石機(jī)、磨石機(jī)；2游標(biāo)卡尺（量程0~200mm，最小分度值0.02mm）；3施密特回彈儀（圖4.7.4）；圖4.7.4施密特回彈儀和試件安裝底座1—施密特回彈儀（L型）；2—帶半圓形槽的底座；3—帶V形槽底座4帶槽金屬底座，質(zhì)量不小于20kg；5標(biāo)準(zhǔn)鋼砧。4.7.5試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1試驗(yàn)前應(yīng)把施密特回彈儀、標(biāo)準(zhǔn)鋼砧及待測試件放在同一位置，保持相同的溫度及濕度，時(shí)長不宜小于30min。2應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)鋼砧率定施密特回彈儀，率定數(shù)據(jù)不應(yīng)少于10個(gè)。3巖心試件應(yīng)充分夾持且固定在半圓形槽形底座或V形槽底座內(nèi)，且槽面至少能容納巖心120°的弧形側(cè)面，在試驗(yàn)過程中底座應(yīng)固定。正方體試件可通過夾具直接固定在試驗(yàn)臺面上。4把回彈儀固定到支架卡槽上，沖擊力的方向應(yīng)垂直于試件受沖擊的平面，其允許偏差為±3°。5確定沖擊測點(diǎn)位置。對于圓柱體試件，同一沖擊方向測點(diǎn)宜為5個(gè)，測點(diǎn)宜沿試件軸向方向均布，且相鄰沖擊的最小間距不宜小于15mm，邊緣的沖擊點(diǎn)距離端部平面的最小距離不應(yīng)小于20mm；再分別轉(zhuǎn)動(dòng)巖心90°、180°及270°，選擇其他的測點(diǎn)。對于正方體試件，每個(gè)面的沖擊測點(diǎn)數(shù)宜為3～4個(gè)，且滿足相鄰的測點(diǎn)間距不宜小于15mm，沖擊點(diǎn)距試件側(cè)面的最小距離不應(yīng)小于20mm。6對試件目標(biāo)測點(diǎn)進(jìn)行回彈沖擊。當(dāng)回彈沖擊后，試件表面開裂或破壞，該試件的試驗(yàn)數(shù)據(jù)無效。7每個(gè)試件的測點(diǎn)數(shù)量不宜少于20個(gè)，舍去3個(gè)最大值和3個(gè)最小值后計(jì)算算術(shù)平均值為硬度實(shí)測值。4.7.6試驗(yàn)成果整理應(yīng)符合下列規(guī)定：1回彈硬度值Hs的校正系數(shù)F應(yīng)按下式計(jì)算：（4.7.6-1）式中F——回彈儀的校正系數(shù)；H——鋼砧的回彈硬度標(biāo)準(zhǔn)值；Hm——在標(biāo)準(zhǔn)鋼砧上測試10次的回彈硬度平均值。2校正后的回彈硬度值Hs′應(yīng)按下式計(jì)算：（4.7.6-2）（4.7.6-3）式中Hs′——回彈硬度校正值；——回彈硬度實(shí)測值的平均值；Hsi——第i個(gè)測點(diǎn)回彈硬度實(shí)測值；n——有效測點(diǎn)數(shù)。3計(jì)算值取整數(shù)。4.7.7試驗(yàn)記錄應(yīng)包括巖石名稱、巖樣編號、試件編號、含水狀態(tài)、試驗(yàn)面編號、試件尺寸、施密特回彈儀編號、夾持底座類型、測試方向、試驗(yàn)讀數(shù)、試驗(yàn)人員、校核人員、試驗(yàn)日期。Ⅱ莫氏硬度劃痕法4.7.8巖石的硬度試驗(yàn)可采用莫氏硬度劃痕法，適用于各類巖石。4.7.9試件制備應(yīng)符合下列規(guī)定：1試件可采用從巖石露頭、勘探坑槽、洞室中采取方塊狀巖塊制備。試件在采集和制備過程中應(yīng)避免擾動(dòng)。2可加工成方柱體試件，測試平面的最小邊長不宜小于100mm。3整個(gè)試件應(yīng)目測完整，沒有明顯的節(jié)理或者裂隙面穿過。4試件的試驗(yàn)面應(yīng)平整并除塵，不得有凹坑和裂紋等缺陷，其光澤度不宜小于30。5每組試件不宜少于3個(gè)。4.7.10試件描述應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第4.7.3條的相關(guān)要求。4.7.11主要儀器和設(shè)備應(yīng)包括下列各項(xiàng)：1鉆石機(jī)、切石機(jī)、磨石機(jī)；2莫氏硬度計(jì)。4.7.12試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1應(yīng)將試件平穩(wěn)放置在堅(jiān)硬、穩(wěn)固的支撐物上，測試面水平朝上。2從小到大選用不同的標(biāo)準(zhǔn)劃痕礦石，均勻用力將標(biāo)準(zhǔn)劃痕礦石的一個(gè)新刃口垂直的對試件面進(jìn)行刻劃?？虅潟r(shí)應(yīng)手持標(biāo)準(zhǔn)劃痕礦石，手腕不動(dòng)，以手臂平移方式帶動(dòng)握住標(biāo)準(zhǔn)劃痕礦石的手，直到試樣表面出現(xiàn)清晰的單線狀刻劃痕跡為止。3對試件施力要適度，標(biāo)準(zhǔn)劃痕礦石的刃口不應(yīng)因施力過大破碎而形成雙線狀甚至是多線狀刻劃痕跡。4若硬度計(jì)平面有劃痕，則巖石試件硬度大于硬度計(jì)，應(yīng)再依次測試更高一級的硬度計(jì)，直至介于兩個(gè)硬度級別之間或相當(dāng)于某一硬度計(jì)為止。5每個(gè)試件重復(fù)4次刻劃，目測試件表面的劃痕，以在試件上產(chǎn)生明顯劃痕的硬度標(biāo)準(zhǔn)最小等級作為該試件的最小硬度。4.7.13待定試件的莫氏硬度為不能刻劃的標(biāo)準(zhǔn)礦物等級和上個(gè)能刻劃的標(biāo)準(zhǔn)礦物等級之間，記為n～n+1，其中n表示上一個(gè)能刻劃的標(biāo)準(zhǔn)礦物等級。莫氏硬度對應(yīng)的等級見表4.7.13。表4.7.13莫氏硬度等級硬度等級12345678910礦石名稱滑石石膏方解石螢石磷灰石正長石石英黃玉剛玉金剛石4.7.14硬度試驗(yàn)記錄應(yīng)包括巖石名稱、巖樣編號、試件編號、含水狀態(tài)、試驗(yàn)面編號、硬度計(jì)編號、試驗(yàn)過程描述、試驗(yàn)人員、校核人員、試驗(yàn)日期。4.8磨耗性試驗(yàn)4.8.1巖石磨耗性試驗(yàn)可采用鋼針刻劃法，適用于能制備成規(guī)則試件的各類巖石。4.8.2試件制備應(yīng)符合下列規(guī)定：1試件可采用圓柱體或方柱體形狀，可用巖心或巖塊加工制成，在采取巖樣或制備試件時(shí)應(yīng)避免人為產(chǎn)生裂隙。2試驗(yàn)面宜為巖樣的新鮮斷口面或金剛石鋸片切割面，新鮮斷口面可采用巴西劈裂法制作。3圓柱體直徑宜為48mm～54mm，高度宜為20mm～30mm；方柱體試件最小邊長不宜小于50mm。4每組應(yīng)制備1～2塊試件。當(dāng)巖石各向巖性無差異或差異較小時(shí)可制備1塊試件，當(dāng)巖石巖性各向差異較大時(shí)可增加制備1塊試件。5試件的含水狀態(tài)宜與實(shí)際工程的巖體含水狀態(tài)一致。4.8.3試件描述應(yīng)包括下列內(nèi)容：1巖石名稱、顏色、礦物成分、風(fēng)化程度；2試件的層理、節(jié)理、裂隙及其與試驗(yàn)方向的關(guān)系；3含水狀態(tài)；4試件加工過程中出現(xiàn)的問題。4.8.4主要儀器和設(shè)備應(yīng)包括下列各項(xiàng)：1巖石磨耗性測試儀（圖4.8.4）；圖4.8.4巖石磨耗性測試儀示意圖1—試件固定架；2—巖石試樣；3—專用鋼針；4—固定桿件2專用鋼針：洛氏硬度為（55±1）HRC，抗拉強(qiáng)度2000MPa。長度宜大于15mm，直徑應(yīng)為10mm，觸針一端切割成圓錐體，錐角為90°；3顯微鏡：宜具備數(shù)字讀取功能，最小放大倍數(shù)不宜小于30倍，刻度應(yīng)優(yōu)于0.01mm；4樣品加工設(shè)備：鉆石機(jī)、切石機(jī)、磨石機(jī)、砂輪機(jī)等。4.8.5試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1試驗(yàn)前應(yīng)在顯微鏡下測量每根鋼針針尖直徑的初值，準(zhǔn)確至0.01mm。應(yīng)觀察兩個(gè)垂直方向的鋼針直徑，取其平均值作為鋼針直徑初值di1。2將試件固定在磨耗儀的固定架中，使試件表面水平并與位移方向平行。應(yīng)使得試件固定完好，試驗(yàn)過程中不得有滑動(dòng)或偏轉(zhuǎn)發(fā)生。3在磨耗儀支架上安裝鋼針并使針尖與試件劃痕面輕輕接觸，應(yīng)避免鋼針針尖撞擊造成人為誤差。4安裝好鋼針后，保持垂直恒定重力70N，然后給鋼針施加水平推力，使得鋼針在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沿水平方向直線刻劃10mm，刻劃時(shí)間宜選擇10s。5取下劃痕后的鋼針，可采用側(cè)視或者俯視方法在顯微鏡下測量鋼針直徑終值，準(zhǔn)確至0.01mm。應(yīng)觀察兩個(gè)垂直方向的鋼針直徑，取其平均值作為鋼針直徑di2。6調(diào)整試件位置，在試件不同位置重復(fù)刻劃6次。對于圓柱體試件，在兩個(gè)端部平面各刻劃3次；對于方柱體試件，在相鄰的3個(gè)面上刻劃，每個(gè)面宜為2次。劃痕之間不得交叉，劃痕之間距離應(yīng)大于5mm，劃痕距離試件邊緣應(yīng)大于5mm，每次試驗(yàn)應(yīng)采用新的鋼針。7其余試件的試驗(yàn)應(yīng)按本條1～6款步驟進(jìn)行。4.8.6試驗(yàn)成果整理應(yīng)符合下列規(guī)定：1每根鋼針的巖石耐磨值應(yīng)按下式計(jì)算：（4.8.6-1）式中CAIi——第i根鋼針的巖石耐磨值；di1——第i根鋼針針尖直徑的初值，mm；di2——第i根鋼針針尖磨損后的直徑終值，mm；d0——單位系數(shù)，取1mm。2巖石耐磨指數(shù)值應(yīng)按下式計(jì)算：（4.8.6-2）式中CAI——耐磨指數(shù)值。3當(dāng)試驗(yàn)所用的鋼針硬度與本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的硬度不符時(shí)，可采用下式進(jìn)行校正或等效計(jì)算。（4.8.6-3）式中x——鋼針洛氏硬度值；CAIx——采用洛氏硬度為x值時(shí)計(jì)算的耐磨指數(shù)值。4當(dāng)采用金剛石鋸片切割面作為測試面時(shí)，可通過下式進(jìn)行換算：（4.8.6-4）式中CAIs——采用金剛石鋸片切割面作為測試面時(shí)巖石耐磨指數(shù)值；5同組巖石制備的其他試件，應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算，并在試驗(yàn)結(jié)果中備注巖性相關(guān)描述。6計(jì)算值精確至0.1。4.8.7磨耗性試驗(yàn)記錄應(yīng)包括巖石名稱、巖樣編號、試件編號、試件巖性相關(guān)描述、試驗(yàn)前鋼針針尖直徑初值、鋼針磨損后的針尖直徑終值、每根鋼針的巖石耐磨值、巖石耐磨指數(shù)、試驗(yàn)人員、校核人員、試驗(yàn)日期等。

5巖石力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)5.1單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)5.1.1巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)適用于能制成圓柱體試件的各類巖石。5.1.2試件可用鉆孔巖心或采取的巖塊制備。巖樣在采取、運(yùn)輸和制備過程中，應(yīng)避免產(chǎn)生裂縫。對于各向異性的巖石，應(yīng)按要求的方向制取試件。對于遇水崩解、溶解和干縮濕脹的巖石，應(yīng)采用干法制備試件。5.1.3試件尺寸應(yīng)符合下列規(guī)定：1試件直徑宜為48mm～54mm。2試件的直徑應(yīng)大于巖石中最大顆粒直徑的10倍。3試件高度與直徑之比宜為2.0～2.5。5.1.4試件精度應(yīng)符合下列規(guī)定：1試件兩端面不平行度誤差不應(yīng)大于0.05mm。2沿試件高度，直徑的誤差不應(yīng)大于0.3mm。3端面應(yīng)垂直于試件軸線，偏差不應(yīng)大于0.25°。5.1.5試驗(yàn)含水狀態(tài)可根據(jù)需要選擇天然含水狀態(tài)、烘干狀態(tài)、飽和狀態(tài)或其他含水狀態(tài)。試件烘干和飽和方法應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第4.2.5條的規(guī)定。5.1.6同一含水狀態(tài)和同一加載方向下，每組試驗(yàn)試件的數(shù)量應(yīng)為3個(gè)。5.1.7試件描述應(yīng)包括下列內(nèi)容：1巖石名稱、顏色、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、風(fēng)化程度、膠結(jié)物性質(zhì)等。2加載方向與巖石試件層理、節(jié)理、裂隙的關(guān)系。3含水狀態(tài)及所使用的方法。4試件加工中出現(xiàn)的現(xiàn)象。5.1.8主要儀器和設(shè)備應(yīng)包括下列各項(xiàng)：1鉆石機(jī)、切石機(jī)、磨石機(jī)和車床等。2測量平臺。3烘箱、干燥器和飽和設(shè)備。4材料試驗(yàn)機(jī)。5游標(biāo)卡尺，分度值不應(yīng)大于0.02mm。5.1.9試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1測量試件尺寸、檢查試件加工精度，并計(jì)算試件橫截面面積。2將試件置于試驗(yàn)機(jī)承壓板中心，調(diào)整球形座，使試件兩端面與試驗(yàn)機(jī)上下壓板接觸均勻。3應(yīng)以每秒0.5MPa～1.0MPa的速度加載直至破壞。對于軟質(zhì)巖應(yīng)降載速率，加載速率宜為0.2MPa～0.5MPa。應(yīng)記錄破壞載荷及加載過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象。3試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)描述試件的破壞形態(tài)。5.1.10試驗(yàn)成果整理應(yīng)符合下列規(guī)定：1巖石單軸抗壓強(qiáng)度和軟化系數(shù)應(yīng)分別按下列公式計(jì)算： （5.1.10-1）（5.1.10-2）式中：R──巖石單軸抗壓強(qiáng)度（MPa），當(dāng)采用烘干試件時(shí)計(jì)算值為Rd，當(dāng)采用飽和試件時(shí)計(jì)算值為Rw；η──軟化系數(shù)；P──破壞載荷（N）；A──試件截面積（mm2）；──巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均值（MPa）；──巖石烘干單軸抗壓強(qiáng)度平均值（MPa）。2巖石單軸抗壓強(qiáng)度計(jì)算值應(yīng)取3位有效數(shù)字，巖石軟化系數(shù)計(jì)算值應(yīng)精確至0.01。5.1.11巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)記錄應(yīng)包括工程名稱、取樣位置、試件編號、試件描述、受力方向、試件尺寸、破壞載荷、試驗(yàn)人員、校核人員、試驗(yàn)日期。5.2單軸壓縮變形試驗(yàn)5.2.1巖石單軸壓縮變形試驗(yàn)應(yīng)采用電阻應(yīng)變片法、千分表法或引伸計(jì)法，適用于能制成圓柱體試件的各類巖石。5.2.2巖石試件應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.1.2條～5.1.6條的規(guī)定。5.2.3試件描述應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.1.7條的要求。5.2.4主要儀器和設(shè)備應(yīng)包括下列各項(xiàng)：1靜態(tài)電阻應(yīng)變儀。2惠斯頓電橋、絕緣電阻表、萬用表。3電阻應(yīng)變片、千（百）分表或引伸計(jì)。4千分表架、磁性表架。5其他應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.1.8條的要求。5.2.5電阻應(yīng)變片法試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1選擇電阻應(yīng)變片時(shí)，應(yīng)變片阻柵長度應(yīng)大于巖石最大礦物顆粒直徑的10倍，并應(yīng)小于試件半徑；同一試件所選定的工作片與補(bǔ)償片的規(guī)格、靈敏系數(shù)等應(yīng)相同，電阻值允許偏差為0.2Ω。2貼片位置應(yīng)選擇在試件中部相互垂直的兩對稱部位，應(yīng)以相對面為一組，分別粘貼軸向、徑向應(yīng)變片，并應(yīng)避開裂隙或斑晶。3貼片位置應(yīng)打磨平整光滑，并應(yīng)用清洗液清洗干凈。各種含水狀態(tài)的試件，應(yīng)在貼片位置的表面均勻地涂一層防底潮膠液，厚度不宜大于0.1mm，范圍應(yīng)大于應(yīng)變片。4應(yīng)變片應(yīng)牢固地粘貼在試件上，軸向或徑向應(yīng)變片的數(shù)量可采用2片或4片，其絕緣電阻值不應(yīng)小于200MΩ。5在焊接導(dǎo)線后，可在應(yīng)變片上作防潮處理，在應(yīng)變片上涂一層隔水隔油涂層。6應(yīng)將試件置于試驗(yàn)機(jī)承壓板中心，應(yīng)調(diào)整球形座，應(yīng)使試件受力均勻，并應(yīng)測初始讀數(shù)。7加載宜采用一次連續(xù)加載法。應(yīng)以每秒0.5MPa～1.0MPa的速度加載，逐級測讀載荷與各應(yīng)變片應(yīng)變值直至試件破壞，應(yīng)記錄破壞載荷。測值不宜少于10組。8應(yīng)記錄加載過程及破壞時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象，并應(yīng)對破壞后的試件進(jìn)行描述。5.2.6千分表法試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1千分表架應(yīng)固定在試件預(yù)定的標(biāo)距上，在表架上的對稱部位應(yīng)分別安裝量測試件軸向或徑向變形的測表。標(biāo)距長度和試件直徑應(yīng)大于巖石最大礦物顆粒直徑的10倍。2對于變形較大的試件，可將試件置于試驗(yàn)機(jī)承壓板中心，應(yīng)將磁性表架對稱安裝在下承壓板上，量測試件軸向變形的測表表頭應(yīng)對稱，應(yīng)直接與上承壓板接觸。量測試件徑向變形的測表表頭應(yīng)直接與試件中部表面接觸，徑向測表應(yīng)分別安裝在試件直徑方向的對稱位置上。3量測軸向或徑向變形的測表可采用2只或4只。4其他應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.1.5條第6款～8款試驗(yàn)步驟。5.2.7引伸計(jì)法試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1引伸計(jì)應(yīng)固定在試件預(yù)定的標(biāo)距上，保證標(biāo)距長度和試件直徑應(yīng)大于巖石最大礦物顆粒直徑的10倍。2引伸計(jì)的測試探頭應(yīng)能夠都均勻地與試件表面接觸，并且保證試件變形在引伸計(jì)測量范圍內(nèi)。3其他應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.1.5條第6款～8款試驗(yàn)步驟。5.2.8試驗(yàn)成果整理應(yīng)符合下列要求：1巖石單軸抗壓強(qiáng)度應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)式（5.1.10-1）計(jì)算。2各級應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算： （5.2.8-1）式中：σ──各級應(yīng)力（MPa）；P──與所測各組應(yīng)變值相應(yīng)的載荷（N）。3千分表各級應(yīng)力的軸向應(yīng)變值、與εl同應(yīng)力的徑向應(yīng)變值應(yīng)分別按下列公式計(jì)算： （5.2.8-2） （5.2.8-3）式中：εl──各級應(yīng)力的軸向應(yīng)變值；εd──與εl同應(yīng)力的徑向應(yīng)變值；L──各級載荷下的軸向變形平均值（mm）；D──與L同載荷下徑向變形平均值（mm）；L──軸向測量標(biāo)距或試件高度（mm）；D──試件直徑（mm）。4引伸計(jì)各級應(yīng)力的軸向應(yīng)變值、與εl同應(yīng)力的徑向應(yīng)變值應(yīng)分別按公式（5.2.8-2）、（5.2.8-3）計(jì)算。其中L按照引伸計(jì)配套的采集程序按照各接觸測點(diǎn)的測量值平均計(jì)算得到；D按照引伸計(jì)配套的采集程序按照各接觸測點(diǎn)的測量值平均計(jì)算得到。5應(yīng)繪制應(yīng)力與軸向應(yīng)變及徑向應(yīng)變關(guān)系曲線。6巖石平均彈性模量和巖石平均泊松比應(yīng)分別按下列公式計(jì)算： （5.2.8-4） （5.2.8-5）式中：Eav──巖石平均彈性模量（MPa）；μav──巖石平均泊松比；σa──應(yīng)力與軸向應(yīng)變關(guān)系曲線上直線段始點(diǎn)的應(yīng)力值（MPa）；σb──應(yīng)力與軸向應(yīng)變關(guān)系曲線上直線段終點(diǎn)的應(yīng)力值（MPa）；ε1a──應(yīng)力為σa時(shí)的軸向應(yīng)變值；ε1b──應(yīng)力為σb時(shí)的軸向應(yīng)變值；εda──應(yīng)力為σa時(shí)的徑向應(yīng)變值；εdb──應(yīng)力為σb時(shí)的徑向應(yīng)變值。6巖石割線彈性模量及相應(yīng)的巖石泊松比應(yīng)分別按下列公式計(jì)算： （5.2.8-6） （5.2.8-7）式中：E50──巖石割線彈性模量（MPa）；μ50──巖石泊松比；σ50──相當(dāng)于巖石單軸抗壓強(qiáng)度50%時(shí)的應(yīng)力值（MPa）；εl50──應(yīng)力為σ50時(shí)的軸向應(yīng)變值；εd50──應(yīng)力為σ50時(shí)的徑向應(yīng)變值。7巖石彈性模量值應(yīng)取3位有效數(shù)字，巖石泊松比計(jì)算值應(yīng)精確至0.01。5.2.9巖石單軸壓縮變形試驗(yàn)記錄應(yīng)包括工程名稱、取樣位置、試件編號、試件描述、試件尺寸、含水狀態(tài)、受力方向、試驗(yàn)方法、各級載荷下的應(yīng)力及軸向和徑向變形值或應(yīng)變值、破壞載荷、試驗(yàn)人員、校核人員、試驗(yàn)日期。5.3三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)5.3.1巖石三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)包括常規(guī)三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)和真三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)。巖石常規(guī)三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)適用于能制成圓柱體試件的各類巖石。巖石真三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)適用于能制成方柱體試件的各類巖石。5.3.2常規(guī)三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)巖石試件應(yīng)符合下列規(guī)定：1試件形狀宜為圓柱體，圓柱體試件直徑應(yīng)為試驗(yàn)機(jī)承壓板直徑的0.96～1.00倍。2圓柱體試件直徑宜為48mm～54mm。3試件的直徑應(yīng)大于巖石最大礦物顆粒直徑的10倍。4試件高度與直徑之比宜為2.0～2.5。5試件兩端面不平行度誤差不得大于0.05mm。6沿試件高度，直徑的誤差不得大于0.3mm。7端面應(yīng)垂直于試件軸線，偏差不得大于0.25°。8試驗(yàn)的含水狀態(tài)，可根據(jù)需要選擇天然含水狀態(tài)、烘干狀態(tài)、飽和狀態(tài)或其他含水狀態(tài)。9同一含水狀態(tài)和同一加載方向下，每組試驗(yàn)試件的數(shù)量不應(yīng)少于3個(gè)，若試驗(yàn)結(jié)果分散，每組試驗(yàn)試件的數(shù)量不應(yīng)少于5個(gè)。5.3.3真三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)巖石試件應(yīng)符合下列規(guī)定：1試件形狀宜為方柱體，方柱體試件長、寬、高應(yīng)為1：1：2的比例，且最大主應(yīng)力方向的邊長應(yīng)是其它方向邊長的2倍。2方柱體試件尺寸宜為50mm×50mm×100mm。3試件邊長應(yīng)大于巖石最大礦物顆粒直徑的10倍。4試件邊長偏誤差不得大于0.3mm。5試件兩端面及相對端面不平行度誤差不得大于0.05mm。6試件相鄰兩面應(yīng)互相垂直，偏差不得大于0.25°。7試驗(yàn)的含水狀態(tài)，可根據(jù)需要選擇天然含水狀態(tài)、烘干狀態(tài)、飽和狀態(tài)或其他含水狀態(tài)。8同一含水狀態(tài)、同一加載方向、同一中間主應(yīng)力條件下，每組試驗(yàn)試件的數(shù)量不應(yīng)少于3個(gè)，若試驗(yàn)結(jié)果分散，每組試驗(yàn)試件的數(shù)量不應(yīng)少于5個(gè)。5.3.4試件描述應(yīng)符合下列要求。1巖石名稱、顏色、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、風(fēng)化程度、膠結(jié)物性質(zhì)等。2加載方向與巖石試件層理、節(jié)理、裂隙的關(guān)系。3含水狀態(tài)及所使用的方法。4試件加工中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象。5.3.5主要儀器和設(shè)備應(yīng)包括下列各項(xiàng)：1鉆石機(jī)、切石機(jī)、磨石機(jī)和車床等。2測量平臺。3常規(guī)三軸試驗(yàn)機(jī)。4伺服控制真三軸試驗(yàn)機(jī)。5.3.6常規(guī)三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1各試件側(cè)壓力可按等差級數(shù)或等比級數(shù)進(jìn)行選擇，最大側(cè)壓力應(yīng)根據(jù)工程需要和巖石特性及常規(guī)三軸試驗(yàn)機(jī)性能確定。2應(yīng)根據(jù)常規(guī)三軸試驗(yàn)機(jī)要求完成試件的裝配、變形傳感器的安裝。試件應(yīng)采用防油措施。3試驗(yàn)加載應(yīng)采用高頻閉環(huán)伺服控制，應(yīng)以每秒0.05kN~0.1kN的加載速度對試件施加1kN~5kN的預(yù)加荷載，應(yīng)力信號、變形信號的采集記錄時(shí)間應(yīng)同步一致。4加載應(yīng)采用獨(dú)立同步加載法，應(yīng)以每秒0.5MPa~1.0MPa的速率同步獨(dú)立加載軸向壓力（σ1）和側(cè)向壓力（σ2=σ3），直到設(shè)定的側(cè)向壓力（σ2=σ3）；并保持側(cè)向壓力（σ2=σ3）不變，以相同速率繼續(xù)加載軸向壓力（σ1），直到設(shè)定的軸向壓力（σ1），應(yīng)記錄試件軸向方向和側(cè)向方向的變形值并作為初始值，應(yīng)連續(xù)觀測軸向載荷及軸向變形值并做好記錄。5當(dāng)試件的軸向應(yīng)力-軸向變形曲線開始偏離線性或體積變形達(dá)到反轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)采用變形控制方向進(jìn)行軸向應(yīng)力的加載。6當(dāng)試件進(jìn)入破壞或極限應(yīng)變階段，記錄破壞載荷或極限應(yīng)變，應(yīng)按照加載路徑的反向順序依次將施加的側(cè)向應(yīng)力和軸向應(yīng)力卸掉。測值不宜少于10組。7按本條2～6步驟，應(yīng)進(jìn)行其余試件在不同側(cè)壓力下的三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)。8試件卸力結(jié)束后應(yīng)維持其破裂形態(tài)，并進(jìn)行描述。當(dāng)有完整的破壞面時(shí)，應(yīng)量測破壞面與試件軸線方向的夾角。5.3.7真三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟：1各試件不等側(cè)壓力可按等差級數(shù)或等比級數(shù)進(jìn)行選擇，真三向不等應(yīng)力應(yīng)根據(jù)工程需要和巖石特性及真三軸試驗(yàn)機(jī)性能確定。2應(yīng)根據(jù)真三軸試驗(yàn)機(jī)要求完成試件的裝配和密封、變形傳感器的安裝。試件裝配和密封方式應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮瓦吔鐟?yīng)力加載方式確定。試件應(yīng)采用防油措施。3試驗(yàn)加載應(yīng)采用高頻閉環(huán)伺服控制，應(yīng)以每秒0.05kN~0.1kN對試件施加1kN~5kN的預(yù)緊力，應(yīng)力信號、變形信號的采集記錄時(shí)間應(yīng)同步一致。4加載應(yīng)采用獨(dú)立同步加載法，應(yīng)以每秒0.5MPa~1.0MPa的速率同步獨(dú)立加載σ1、σ2、σ3，直到設(shè)定的最小主應(yīng)力水平σ3；應(yīng)保持σ3不變，以相同速率繼續(xù)同步獨(dú)立加載σ2、σ3，直到設(shè)定的中間主應(yīng)力水平σ2；應(yīng)保持σ3和σ2不變，以相同速率繼續(xù)加載σ1，直到設(shè)定的最大主應(yīng)力水平σ1，應(yīng)記錄試件σ1、σ2、σ3三個(gè)方向變形值并作為初始值，應(yīng)連續(xù)觀測三個(gè)方向的應(yīng)力和應(yīng)變值并做好記錄。5當(dāng)試件的軸向應(yīng)力-軸向變形曲線開始偏離線性或體積變形達(dá)到反轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)采用變形控制方向進(jìn)行軸向應(yīng)力的加載。6當(dāng)試件進(jìn)入破壞或極限應(yīng)變階段，記錄破壞載荷或極限應(yīng)變，應(yīng)按照加載路徑的反向順序依次將施加的三個(gè)不同主應(yīng)力卸掉。測值不宜少于10組。7按本條2～6步驟，應(yīng)進(jìn)行其余試件在不同不等側(cè)壓力下真三軸壓縮強(qiáng)度的試驗(yàn)。8試件卸力結(jié)束后應(yīng)維持其破裂形態(tài)，并進(jìn)行描述。當(dāng)有完整的破壞面時(shí)，應(yīng)量測破壞面與試件軸線方向的夾角。5.3.8試驗(yàn)成果整理應(yīng)符合下列規(guī)定：1試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)對試件破壞過程的應(yīng)力及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行整理。2不同等側(cè)壓條件下的最大主應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算：（5.3.8-1）式中：σ1──不同側(cè)壓條件下的最大主應(yīng)力（MPa）。P──不同側(cè)壓條件下的試件軸向破壞載荷（N）。A──試件截面積（mm2）。3不同不等側(cè)壓條件下的試件各表面的主應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算：（5.3.8-2）式中：i──1，2，3σi──不等側(cè)壓條件下的第i主應(yīng)力（MPa）。Pi──不等側(cè)壓條件下的試件第i主應(yīng)力方向的載荷（N）。Ai──載荷Pi對試件的作用面積（mm2）。4應(yīng)根據(jù)計(jì)算的最大主應(yīng)力σ1及相應(yīng)施加的側(cè)向壓力，在τ-σ坐標(biāo)圖上繪制莫爾應(yīng)力圓，應(yīng)根據(jù)莫爾─庫倫強(qiáng)度準(zhǔn)則確定巖石在三向應(yīng)力狀態(tài)下的抗剪強(qiáng)度參數(shù)，應(yīng)包括摩擦系數(shù)f和黏聚力c值。5巖石真三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)中，變形破壞描述應(yīng)以主應(yīng)力差（σ1-σ3）為縱坐標(biāo)，應(yīng)變ε1為橫坐標(biāo)繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線（圖5.3.8-1），并在圖中標(biāo)明σ2和σ3的大小，曲線應(yīng)標(biāo)明三個(gè)不同軸向（ε1、ε2、ε3）的應(yīng)變。圖5.3.8-1巖石真三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)全應(yīng)力-應(yīng)變曲線示意圖6巖石常規(guī)三軸和真三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)中應(yīng)對試件的最終破壞形態(tài)進(jìn)行描述，并繪制出表觀裂紋的發(fā)育情況，應(yīng)量測主破裂面的破壞角。5.3.9巖石三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)記錄應(yīng)包括工程名稱、取樣日期、取樣位置、取樣方法、試件編號、試件描述、試件尺寸、含水狀態(tài)、受力方向、各側(cè)壓力下的各級軸向載荷及軸向變形、破壞載荷、破壞模式、試驗(yàn)人員、校核人員、試驗(yàn)日期。5.4抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)5.4.1巖石抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)可采用劈裂法或軸向拉伸法，能制成規(guī)則試件的各類巖石均可采用劈裂法或軸向拉伸法。5.4.2巖石試件應(yīng)符合下列規(guī)定：1圓柱體試件的直徑宜為48mm～54mm。采用劈裂法測試時(shí)，試件高度宜為直徑的0.5～1.0倍。采用軸向拉伸法測試時(shí)，試件高度宜為直徑的2.0～2.5倍。試件高度應(yīng)大于巖石中最大礦物顆粒直徑的10倍。2其他應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.1.2條、5.1.4條～5.1.6條的要求。5.4.3巖石試件描述應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.1.7條的要求。5.4.4劈裂法試驗(yàn)主要儀器設(shè)備應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.1.8條的要求。5.4.5軸向拉伸法主要儀器設(shè)備應(yīng)包括下列各項(xiàng)：1鉆石機(jī)、切石機(jī)、磨石機(jī)和車床等。2測量平臺。3萬能試驗(yàn)機(jī)。4拉伸夾頭。5.4.6劈裂法試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1應(yīng)根據(jù)要求的劈裂方向，通過試件直徑的兩端，沿軸線方向應(yīng)畫兩條相互平行的加載基線，應(yīng)將2根墊條沿加載基線固定在試件兩側(cè)。2應(yīng)將試件置于試驗(yàn)機(jī)承壓板中心，調(diào)整球形座，應(yīng)使試件均勻受力，并使墊條與試件在同一加載軸線上。3應(yīng)以每秒0.3MPa～0.5MPa的速度加載直至破壞。4應(yīng)記錄破壞載荷及加載過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象，并應(yīng)對破壞后的試件進(jìn)行描述。5.4.7軸向拉伸法試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1選擇適用于試件烘干狀態(tài)或含水狀態(tài)的高強(qiáng)度黏結(jié)膠。2試件與夾頭黏結(jié)前，應(yīng)將試件兩端面與夾頭黏結(jié)面用清洗劑清洗干凈，然后將黏結(jié)膠均勻地涂在二者需黏結(jié)的面上，施加壓力，使試件與夾頭結(jié)合緊密，根據(jù)黏結(jié)膠要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。3試件與夾頭黏結(jié)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行對中，使試件中心與夾頭中心保持在同一軸線上，其偏差不應(yīng)超過0.5mm。4試件安裝時(shí)，用試驗(yàn)機(jī)夾具直接夾持兩端夾頭，使試件中心與試驗(yàn)機(jī)拉力處于同一軸線上。5安裝完成后，以0.3MPa/s～0.5MPa/s的速率加載直至破壞。對于軟質(zhì)巖宜適當(dāng)降低加載速率。6記錄破壞載荷及加載過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象，并對破壞后的試件進(jìn)行描述。5.4.8劈裂法試驗(yàn)成果整理應(yīng)符合下列規(guī)定：1巖石抗拉強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算： （5.4.8）式中：σt──巖石抗拉強(qiáng)度（MPa）；P──試件破壞載荷（N）；D──試件直徑（mm）；h──試件厚度（mm）。2計(jì)算值應(yīng)取3位有效數(shù)字。5.4.9軸向拉伸法試驗(yàn)成果整理應(yīng)符合下列規(guī)定：1巖石抗拉強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算： （5.4.9）式中：σt──巖石抗拉強(qiáng)度（MPa）；P──試件破壞載荷（N）；2計(jì)算值應(yīng)取3位有效數(shù)字。5.4.10巖石抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)的記錄應(yīng)包括工程名稱、取樣位置、試件編號、試件描述、含水狀態(tài)受力方向、試件尺寸、破壞載荷、試驗(yàn)人員、校核人員、試驗(yàn)日期。5.5直剪試驗(yàn)5.5.1巖石直剪試驗(yàn)應(yīng)采用平推法。各類巖石、巖石結(jié)構(gòu)面以及混凝土與巖石接觸面均可采用平推法試驗(yàn)。5.5.2試樣應(yīng)在現(xiàn)場采取，在采取、運(yùn)輸、儲存和制備過程中，應(yīng)防止產(chǎn)生裂隙和擾動(dòng)。5.5.3巖石試件應(yīng)采用圓柱體或立方體，并符合下列規(guī)定：1巖石直剪試驗(yàn)試件的直徑或邊長不得小于50mm，試件高度宜與直徑或邊長相等。2巖石結(jié)構(gòu)面直剪試驗(yàn)試件的直徑或邊長不得小于150mm，試件高度宜與直徑或邊長相等。結(jié)構(gòu)面應(yīng)位于試件中部。3混凝土與巖石接觸面直剪試驗(yàn)試件宜為正方體，其邊長不宜小于150mm。接觸面應(yīng)位于試件中部，澆筑前巖石接觸面的起伏差宜為邊長的1%～2%。混凝土應(yīng)按預(yù)定的配合比澆筑，骨料的最大粒徑不得大于邊長的1/6。5.5.4試驗(yàn)的含水狀態(tài)，可根據(jù)需要選擇天然含水狀態(tài)、飽和狀態(tài)或其他含水狀態(tài)。試件烘干和飽和應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)第4.2.1條和第4.2.5條的要求。5.5.5每組試驗(yàn)試件的數(shù)量不宜低于5個(gè)。5.5.6試件描述應(yīng)包括下列內(nèi)容：1巖石名稱、顏色、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、風(fēng)化程度、膠結(jié)物性質(zhì)、含水狀態(tài)等。2層理、片理、節(jié)理、裂隙等結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度及其與剪切方向的關(guān)系。3結(jié)構(gòu)面的充填物性質(zhì)、充填程度以及試樣采取和試件制備過程中受擾動(dòng)的情況。5.5.7主要儀器和設(shè)備應(yīng)包括下列各項(xiàng)：1試件制備設(shè)備。2試件飽和與養(yǎng)護(hù)設(shè)備。3應(yīng)力控制式平推法直剪試驗(yàn)儀。4位移測表。5.5.8試件安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：1應(yīng)將試件置于直剪儀的剪切盒內(nèi)，試件受剪方向宜與預(yù)定受力方向一致，試件與剪切盒內(nèi)壁的間隙用填料填實(shí)，應(yīng)使試件與剪切盒成為一整體。預(yù)定剪切面應(yīng)位于剪切縫中部。2安裝試件時(shí)，法向載荷和剪切載荷的作用力方向應(yīng)通過預(yù)定剪切面的幾何中心。法向位移測表和剪切位移測表應(yīng)對稱布置，各測表數(shù)量不得少于2只。3預(yù)留剪切縫寬度應(yīng)為試件剪切方向長度的5%，或?yàn)榻Y(jié)構(gòu)面充填物的厚度。4混凝土與巖石接觸面試件，應(yīng)達(dá)到預(yù)定混凝土強(qiáng)度等級。5.5.9法向載荷施加應(yīng)符合下列規(guī)定：1在每個(gè)試件上分別施加不同的法向載荷，對應(yīng)的最大法向應(yīng)力值不宜小于預(yù)定的法向應(yīng)力。各試件的法向載荷，宜根據(jù)最大法向載荷等分確定。2在施加法向載荷前，應(yīng)測讀各法向位移測表的初始值。應(yīng)每10min測讀一次，各個(gè)測表三次讀數(shù)差值不超過0.02mm時(shí)，可施加法向載荷。3對于巖石結(jié)構(gòu)面中含有充填物的試件，最大法向載荷應(yīng)以不擠出充填物為宜。4對于不需要固結(jié)的試件，法向載荷可一次施加完畢；施加完畢法向荷載應(yīng)測讀法向位移，5min后應(yīng)再測讀一次，即可施加剪切載荷。5對于需要固結(jié)的試件，應(yīng)按充填物的性質(zhì)和厚度分1～3級施加。在法向載荷施加至預(yù)定值后的第一小時(shí)內(nèi)，應(yīng)每隔15min讀數(shù)一次；然后每30min讀數(shù)一次。當(dāng)各個(gè)測表每小時(shí)法向位移不超過0.05mm時(shí)，應(yīng)視作固結(jié)穩(wěn)定，即可施加剪切載荷。6在剪切過程中，應(yīng)使法向載荷始終保持恒定。5.5.10剪切載荷施加應(yīng)符合下列規(guī)定：1應(yīng)測讀各位移測表讀數(shù)，必要時(shí)可調(diào)整測表讀數(shù)。根據(jù)需要，可調(diào)整剪切千斤頂位置。2根據(jù)預(yù)估最大剪切載荷，宜分8～12級施加。每級載荷施加后，即應(yīng)測讀剪切位移和法向位移，5min后再測讀一次，即可施加下一級剪切載荷直至破壞。當(dāng)剪切位移量增幅變大時(shí)，可適當(dāng)加密剪切載荷分級。3試件破壞后，應(yīng)繼續(xù)施加剪切載荷，應(yīng)直至測出趨于穩(wěn)定的剪切載荷值為止。4應(yīng)將剪切載荷退至零。根據(jù)需要，待試件回彈后，調(diào)整測表，應(yīng)按本條第1款～第3款進(jìn)行摩擦試驗(yàn)。5.5.11試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)對試件剪切面進(jìn)行下列描述：1應(yīng)量測剪切面，確定有效剪切面積。2應(yīng)描述剪切面的破壞情況，擦痕的分布、方向和長度。3應(yīng)測定剪切面的起伏差，繪制沿剪切方向斷面高度的變化曲線。4當(dāng)結(jié)構(gòu)面內(nèi)有充填物時(shí)，應(yīng)查找剪切面的準(zhǔn)確位置，并應(yīng)記述其組成成分、性質(zhì)、厚度、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、含水狀態(tài)。根據(jù)需要，可測定充填物的物理性質(zhì)和黏土礦物成分。5.5.12試驗(yàn)成果整理應(yīng)符合下列規(guī)定：1各法向載荷下，作用于剪切面上的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力應(yīng)分別按下列公式計(jì)算：（5.5.12-1）（5.5.12-2）式中：σ──作用于剪切面上的法向應(yīng)力（MPa）；τ──作用于剪切面上的剪應(yīng)力（MPa）；P──作用于剪切面上的法向載荷（N）；Q──作用于剪切面上的剪切載荷（N）；A──有效剪切面面積（mm2）。2應(yīng)繪制各法向應(yīng)力下的剪應(yīng)力與剪切位移及法向位移關(guān)系曲線，應(yīng)根據(jù)曲線確定各剪切階段特征點(diǎn)的剪應(yīng)力。3應(yīng)將各剪切階段特征點(diǎn)的剪應(yīng)力和法向應(yīng)力點(diǎn)繪在座標(biāo)圖上，繪制剪應(yīng)力與法向應(yīng)力關(guān)系曲線，并應(yīng)按庫倫—奈維表達(dá)式確定相應(yīng)的巖石強(qiáng)度參數(shù)（f，c）。5.5.13巖石直剪試驗(yàn)記錄應(yīng)包括工程名稱、取樣位置、試件編號、試件描述、含水狀態(tài)、混凝土配合比和強(qiáng)度等級、剪切面積、各法向載荷下各級剪切載荷時(shí)的法向位移及剪切位移、剪切面描述、試驗(yàn)人員、校核人員、試驗(yàn)日期。5.6凍融試驗(yàn)5.6.1巖石凍融試驗(yàn)應(yīng)采用直接凍融法。5.6.2進(jìn)行凍融質(zhì)量損失率測定的試件宜符合下列規(guī)定：1試件可為規(guī)則試件或不規(guī)則試件。2規(guī)則試件宜符合本標(biāo)準(zhǔn)第4.3.2條中第1款~第2款的規(guī)定。3不規(guī)則試件形狀宜為板塊狀。試件厚度宜為40mm±3mm，邊長不宜小于60mm。5.6.3進(jìn)行凍融系數(shù)測定的試件巖石試件應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.1.2條～5.1.4條的要求。5.6.4同一加載方向下，每組試驗(yàn)試件的數(shù)量不應(yīng)少于9個(gè)，其中3個(gè)非規(guī)則或規(guī)則試件進(jìn)行凍融質(zhì)量損失率測定；其余6個(gè)規(guī)則試件進(jìn)行凍融系數(shù)測定。5.6.5試件描述應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.1.7條的要求。5.6.6主要儀器和設(shè)備應(yīng)包括下列各項(xiàng)：1天平：最小分度值0.01g。2凍融試驗(yàn)機(jī)：具備凍融艙室，能達(dá)到±24℃并能在區(qū)間內(nèi)設(shè)定任意溫度，設(shè)定溫度波動(dòng)在±2℃之內(nèi)，能進(jìn)行變溫、變時(shí)間自動(dòng)循環(huán)。3白鐵皮盒和鐵絲架。4其他應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.1.8條的要求。5.6.7試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：1量測試件尺寸，檢查試件加工精度。對于規(guī)則試件，尺寸測量應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第4.4.7條中第1款~第2款的規(guī)定。2將3個(gè)非規(guī)則或用于凍融質(zhì)量損失率測定的規(guī)則試件進(jìn)行烘干，并稱凍融前試件的烘干質(zhì)量。再將所有試件進(jìn)行強(qiáng)制飽和，并應(yīng)稱試件的飽和質(zhì)量。試件進(jìn)行烘干和強(qiáng)制飽和方法應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第4.2.5條的規(guī)定。3取3個(gè)經(jīng)強(qiáng)制飽和用于測定凍融系數(shù)的規(guī)則試件進(jìn)行凍融前的單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)步驟應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.1.9條的規(guī)定。4將另6個(gè)經(jīng)強(qiáng)制飽和的試件放入鐵皮盒內(nèi)的鐵絲架中，把鐵皮盒放入冰箱或冰柜或冷凍庫內(nèi)，應(yīng)在－20℃±2℃溫度下凍4h，然后取出鐵皮盒，應(yīng)往盒內(nèi)注水浸沒試件，使水溫保持在20℃±2℃下融解4h，即為一個(gè)凍融循環(huán)。5凍融循環(huán)次數(shù)應(yīng)為25次。根據(jù)需要，凍融循環(huán)次數(shù)也可采用50次或100次。6每進(jìn)行一次凍融循環(huán)，應(yīng)詳細(xì)檢查各試件有無掉塊、裂縫等，應(yīng)觀察其破壞過程。凍融循環(huán)結(jié)束后應(yīng)作一次總的檢查，并應(yīng)作詳細(xì)記錄。7凍融循環(huán)結(jié)束后，應(yīng)把試件從水中取出，應(yīng)沾干表面水分后稱其質(zhì)量，將3個(gè)非規(guī)則試件或用于測定凍融質(zhì)量損失率的規(guī)則試件從凍融試驗(yàn)機(jī)中取出，按本標(biāo)準(zhǔn)第4.4.7條中第3款的規(guī)定對試件進(jìn)行烘干，稱凍融后試件的烘干質(zhì)量；再取出另外3個(gè)規(guī)則試件進(jìn)行凍融后的飽和單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。8稱量應(yīng)準(zhǔn)確至0.01g。5.6.8試驗(yàn)成果整理應(yīng)符合下列規(guī)定：1巖石凍融質(zhì)量損失率、巖石凍融后單軸抗壓強(qiáng)度和巖石凍融系數(shù)應(yīng)按下列公式計(jì)算： （5.6.8-1）（5.6.8-2）（5.6.8-3）式中：M——巖石凍融質(zhì)量損失率（%）；Rf——巖石凍融后飽和單軸抗壓強(qiáng)度（MPa）；Kf——巖石凍融系數(shù)；md——凍融前烘干試件質(zhì)量（g）；mf——凍融后烘干試件質(zhì)量（g）；Pf——凍融后飽和單軸抗壓強(qiáng)度破壞載荷（N）；——凍融前飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均值（MPa）;——凍融后飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均值（MPa）。2巖石凍融質(zhì)量損失率和巖石凍融前、后飽和單軸抗壓強(qiáng)度計(jì)算值取3位有