1、現場直剪剪切試驗與巖體原位應力測試切c摩tg斷tg+c抗切試驗摩擦試驗抗剪斷試驗 按剪切荷載施加的不同方式分：平推法試驗和斜推法試驗。按剪切荷載施加的不同方式分：平推法試驗和斜推法試驗。 平推法平推法剪切荷載平行于剪切面剪切荷載平行于剪切面 斜推法斜推法剪切荷載與剪切面成一定角度剪切荷載與剪切面成一定角度9.2 試驗原理試驗原理 根據庫侖定律根據庫侖定律1776，有，有式中式中 f 剪切破壞面上的剪應力剪切破壞面上的剪應力kPa，即巖土體的，即巖土體的 抗剪抗剪強度；強度； 破壞面上的法向應力破壞面上的法向應力kPa； C巖土體的內聚力巖土體的內聚力kPa； 巖土體的內摩擦角。巖土體的內摩擦角

2、。 依據不同依據不同下測得的下測得的f 就可求出相應的就可求出相應的C、 值。值。tan Cf平推法：平推法： F剪切面面積剪切面面積mm2 FPFQ斜推法：斜推法：FQFPsinFQcos9.3 試驗設備試驗設備 1試體制備設備：手風鉆或切石機、模具、人工開挖工試體制備設備：手風鉆或切石機、模具、人工開挖工具各具各l套。切石機、模具應符合試體尺寸要求。套。切石機、模具應符合試體尺寸要求。 2加載設備：液壓千斤頂或液壓鋼枕加載設備：液壓千斤頂或液壓鋼枕2套以上，出力容量根套以上，出力容量根據試驗要求確定，行程據試驗要求確定，行程70 mm。液壓泵手動或電動附壓力表、高壓。液壓泵手動或電動附壓力

3、表、高壓油管、測力計等，與液壓千斤頂或液壓鋼枕配套使用。油管、測力計等，與液壓千斤頂或液壓鋼枕配套使用。 3傳力設備：傳力柱木、鋼或砼制品、鋼墊塊傳力設備：傳力柱木、鋼或砼制品、鋼墊塊板、高壓膠管、滾軸排。傳力柱宜具足夠的剛度。在露天板、高壓膠管、滾軸排。傳力柱宜具足夠的剛度。在露天或基坑試驗時須使用巖錨、鋼索、螺夾或鋼梁等反力裝置。或基坑試驗時須使用巖錨、鋼索、螺夾或鋼梁等反力裝置。 4測量設備：百分表量程測量設備：百分表量程50 mm、千分表量程、千分表量程250 mm，每種不少于，每種不少于6塊、對應數量的磁性表座和萬能表架、測量塊、對應數量的磁性表座和萬能表架、測量標點、量表支架標點、

4、量表支架2。支桿長度應超過試驗影響范圍。支桿長度應超過試驗影響范圍。 a：1砂漿頂板；砂漿頂板；2墊板；墊板；3傳力柱；傳力柱；4壓力表；壓力表；5混凝土試體；混凝土試體；6混凝土后座；混凝土后座；7液液壓千斤頂；壓千斤頂；8傳力塊；傳力塊；9滾軸徘；滾軸徘；10接液壓泵；接液壓泵；11垂直位移測表；垂直位移測表；12測量標點；測量標點；13水平水平位移測表；位移測表；14試體受力簡圖試體受力簡圖b：1、2、3、4、14同同a；5液壓千斤頂；液壓千斤頂；6混凝土試體；混凝土試體；7傳力塊；傳力塊；8滾軸排；滾軸排；9垂直位移測表；垂直位移測表；10測量標點；測量標點；11水平位移測表；水平位移

5、測表；12混凝土后座；混凝土后座；13接液壓泵接液壓泵 在試體兩側的對稱部位分別安裝測量切向位移和法向在試體兩側的對稱部位分別安裝測量切向位移和法向位移絕對位移的測表，每側法向、切向位移測表均不位移絕對位移的測表，每側法向、切向位移測表均不得少于得少于2只。只。 9.4 試驗方法及技術要求試驗方法及技術要求 9.4.1 試驗前準備工作試驗前準備工作地質描述地質描述 1試驗段開挖、試體制備方法及出現的問題；試驗段開挖、試體制備方法及出現的問題； 2試點編號、位置、尺寸；試點編號、位置、尺寸； 3試段編號、位置、高程、方位、深度、硐試段編號、位置、高程、方位、深度、硐斷面形狀和尺寸；斷面形狀和尺寸

6、； 4巖石名稱、顏色、結構、構造、主要礦物巖石名稱、顏色、結構、構造、主要礦物成分等；成分等； 5結構面的分布特點、結構面性質產狀、成因、類型、結構面的分布特點、結構面性質產狀、成因、類型、寬度、延伸性和連續性、結構面壁強度、起伏情況、組合關寬度、延伸性和連續性、結構面壁強度、起伏情況、組合關系等；系等； 6充填物性質類型、厚度、礦物成分、顆粒組成、泥化、充填物性質類型、厚度、礦物成分、顆粒組成、泥化、軟化、風化程度和含水狀態等；軟化、風化程度和含水狀態等； 7巖體的完整程度、風化程度、風化特點、風化深度等；巖體的完整程度、風化程度、風化特點、風化深度等； 8水文地質條件地下水類型、化學成分、

7、活動規律、出水文地質條件地下水類型、化學成分、活動規律、出露位置等露位置等; 9試驗地段地質橫縱工程地質剖面圖、地質素描圖、鉆孔柱狀圖、試驗地段地質橫縱工程地質剖面圖、地質素描圖、鉆孔柱狀圖、試體展示圖等。試體展示圖等。v試體制備試體制備v 1在巖體的預定部位加工試體，試體宜加工成在巖體的預定部位加工試體，試體宜加工成方形體或楔形體；每組試體數量不宜少于方形體或楔形體；每組試體數量不宜少于5個，并應個，并應盡可能處在同一高程上。開挖時應盡量減少對試體的擾動盡可能處在同一高程上。開挖時應盡量減少對試體的擾動和破壞。和破壞。v 2試體剪切面積不宜小于試體剪切面積不宜小于2500 cm2，最小邊長，

8、最小邊長不宜小于不宜小于50 cm，試體高度不宜小于最小邊長的，試體高度不宜小于最小邊長的2/3(或或1/2-工程巖體試驗方法標準工程巖體試驗方法標準)。試體間距宜大于試體最小邊。試體間距宜大于試體最小邊長長1.5倍，以免試驗過程中相互影響和便于試體制備和設倍，以免試驗過程中相互影響和便于試體制備和設備安裝。備安裝。v 3試體的推力部位應留有安裝千斤頂的足夠空間，試體的推力部位應留有安裝千斤頂的足夠空間，平推法應開挖千斤頂槽。剪切面周圍的巖體應大致鑿平，浮平推法應開挖千斤頂槽。剪切面周圍的巖體應大致鑿平，浮渣應去除干凈。渣應去除干凈。 4平推法的推力方向宜與工程巖體的受力方向一致平推法的推力方

9、向宜與工程巖體的受力方向一致。斜推法的推力中心線與剪切面夾角。斜推法的推力中心線與剪切面夾角宜為宜為1217。 5對加壓過程可能出現破裂或松動的試體，應澆筑對加壓過程可能出現破裂或松動的試體，應澆筑鋼筋混凝土保護套或采取其它保護措施，保護套應有足夠的鋼筋混凝土保護套或采取其它保護措施，保護套應有足夠的強度和剛度，頂面應平行預定剪切面，底部應在預定剪切面強度和剛度，頂面應平行預定剪切面，底部應在預定剪切面的上部邊緣；水泥砂漿和混凝土應進行養護。的上部邊緣；水泥砂漿和混凝土應進行養護。 6根據設計要求，對試體保持天然含水量或浸水飽根據設計要求，對試體保持天然含水量或浸水飽和。和。v試驗布置方案試驗

10、布置方案 v資料準備資料準備v 1斜推法試驗斜推法試驗v 斜推法正應力是保持常數還是變數的問題。在國內，斜推法正應力是保持常數還是變數的問題。在國內，用用3種方式處理：種方式處理：v 1隨著斜向荷載的施加，同步減小垂直壓力表讀數，隨著斜向荷載的施加，同步減小垂直壓力表讀數，使剪切面上的正應力在整個剪切過程中始終保持常數。使剪切面上的正應力在整個剪切過程中始終保持常數。v 2在施加斜向荷載時，始終不調整垂直壓力表讀數在施加斜向荷載時，始終不調整垂直壓力表讀數實際上垂直壓力表讀數在增加，此時剪切面上的正應力是實際上垂直壓力表讀數在增加，此時剪切面上的正應力是變數。變數。v 3在施加斜向荷載時，同步

11、調整垂直壓力表讀數，使在施加斜向荷載時，同步調整垂直壓力表讀數，使壓力表讀數始終保持在初始讀數上。此時加于試體上的正應壓力表讀數始終保持在初始讀數上。此時加于試體上的正應力也是變數。力也是變數。v 1方法常正應力法，方法常正應力法，2及及3方法變正應力法。方法變正應力法。現行標準規定按常正應力法試驗。為此，在試驗前，就要求現行標準規定按常正應力法試驗。為此，在試驗前，就要求設計出試體應施加多大的垂直荷載和斜向荷載，才能使試驗設計出試體應施加多大的垂直荷載和斜向荷載，才能使試驗順利進行。順利進行。 試驗前，預先按下式預估試體剪壞時的斜向總荷載：試驗前，預先按下式預估試體剪壞時的斜向總荷載： 試驗

12、時，將斜向推力試驗時，將斜向推力Qmax分級施加直至剪斷。為保持剪切面分級施加直至剪斷。為保持剪切面上的法向應力始終不變，應同步減少由斜向推力所引起的垂直上的法向應力始終不變，應同步減少由斜向推力所引起的垂直荷載的增加量。同步加減的荷載按下式計算：荷載的增加量。同步加減的荷載按下式計算： 試驗前，還應估算出剪切面上的最小正應力試驗前，還應估算出剪切面上的最小正應力min，防止因同步，防止因同步減少垂直荷載而發生法向應力為負數的情況出現。減少垂直荷載而發生法向應力為負數的情況出現。 min按下式計算：按下式計算：costanmaxCFQsinsinqFQFPptanminctgCcos=Qtgc

13、Fsin0QF 2平推法試驗平推法試驗 在試驗前，同樣需對最大剪切荷載在試驗前，同樣需對最大剪切荷載Qmax進行估算進行估算。在極限平衡狀態下，剪切面上的應力條件符合摩爾。在極限平衡狀態下，剪切面上的應力條件符合摩爾-庫庫侖公式：侖公式： CFQtanmaxFCQtanmax 9.4.2 試驗技術要求試驗技術要求 1試驗開始前準備試驗開始前準備 根據對千斤頂或液壓枕作的率定曲線和試體剪切面面積，計算根據對千斤頂或液壓枕作的率定曲線和試體剪切面面積，計算施加的荷載和壓力表讀數。檢查各測表的工作狀態，測讀初始讀數。施加的荷載和壓力表讀數。檢查各測表的工作狀態，測讀初始讀數。 2施加垂直荷載施加垂直

14、荷載 1在每個試體上分別施加不同的垂直荷載，其值為最大法向荷載在每個試體上分別施加不同的垂直荷載，其值為最大法向荷載的等分值，最大垂直應力以不小于設計法向應力為宜。當剪切面有軟弱的等分值，最大垂直應力以不小于設計法向應力為宜。當剪切面有軟弱充填物時，最大法向應力應以不擠出充填物為限。充填物時，最大法向應力應以不擠出充填物為限。 2每個試體分每個試體分45級施加其垂直荷載。每隔級施加其垂直荷載。每隔5min加一次，加一次，0min、5min分別讀一次數。在最后一級法向荷載作用下，法向位移應相對穩定后分別讀一次數。在最后一級法向荷載作用下，法向位移應相對穩定后各測表的連續兩次垂直變形讀數差不超過各

15、測表的連續兩次垂直變形讀數差不超過0.0l mm，再施加剪切荷載。，再施加剪切荷載。 對于軟弱夾層，在加到預定的垂直荷載后，低塑性軟弱夾層每對于軟弱夾層，在加到預定的垂直荷載后，低塑性軟弱夾層每隔隔10min，高塑性軟弱夾層每隔，高塑性軟弱夾層每隔15min，讀一次垂直變形。當兩次變，讀一次垂直變形。當兩次變形讀數差小于形讀數差小于0.05mm時，即視為已穩定，施加荷載的容許誤差為時，即視為已穩定，施加荷載的容許誤差為2。 各試體的垂直荷載達預定值后，整個試驗中應保持不變。各試體的垂直荷載達預定值后，整個試驗中應保持不變。3施加剪切荷載施加剪切荷載1剪切荷載按預估的最大值分剪切荷載按預估的最大

16、值分812級施加，如發生后一級荷載的級施加，如發生后一級荷載的水平變形為前一級的水平變形為前一級的1.5倍以上時，應減荷按倍以上時，應減荷按45施加。施加。2試驗過程中法向應力應始終保持為常數。采用斜推法時，應試驗過程中法向應力應始終保持為常數。采用斜推法時，應同步降低因施加剪切荷載而產生的法向分量的增量，保持法向荷同步降低因施加剪切荷載而產生的法向分量的增量，保持法向荷載不變。載不變。3剪切荷載一般按每剪切荷載一般按每5min加載一級，施加前后對法向和切向加載一級，施加前后對法向和切向位移測表各測讀一次。接近剪斷時，應加密測讀荷載和位移，位移測表各測讀一次。接近剪斷時，應加密測讀荷載和位移，

17、峰值前不得少于峰值前不得少于l0組讀數。當剪切面為有充填的結構面時，應組讀數。當剪切面為有充填的結構面時，應根據剪切位移的大小，每隔根據剪切位移的大小，每隔10min或或15min加荷一次。加荷前加荷一次。加荷前后均須測讀各測表的讀數。后均須測讀各測表的讀數。4試體被剪斷時，測讀剪切荷載峰值。根據需要可繼續施加剪試體被剪斷時，測讀剪切荷載峰值。根據需要可繼續施加剪切荷載，直到測出大致相等的剪切荷載值為止表現為剪切荷載切荷載，直到測出大致相等的剪切荷載值為止表現為剪切荷載趨于穩定。趨于穩定。5當剪切荷載無法穩定或剪切位移明顯增大時，應測讀剪切荷載峰值。當剪切荷載無法穩定或剪切位移明顯增大時，應測

18、讀剪切荷載峰值。在剪切荷載緩慢退至零的過程中，法向應力應保持常數，測讀試體回在剪切荷載緩慢退至零的過程中，法向應力應保持常數，測讀試體回彈位移讀數。彈位移讀數。6對于軟弱夾層，低塑性夾層按對于軟弱夾層，低塑性夾層按l0、高塑性夾層按、高塑性夾層按5的最大的最大預估荷載分級等量施加。加荷后每預估荷載分級等量施加。加荷后每10 min讀一次數，讀一次數，l0min內變內變形形0.1mm/min時，即視為穩定，施加下一級荷載，至剪斷。時，即視為穩定，施加下一級荷載，至剪斷。7抗剪斷試驗完畢后用同樣方法沿剪斷面進行抗剪試驗摩擦抗剪斷試驗完畢后用同樣方法沿剪斷面進行抗剪試驗摩擦試驗。如有必要，可在不同的

19、垂直荷載下進行重復摩擦即單試驗。如有必要，可在不同的垂直荷載下進行重復摩擦即單點摩擦試驗。點摩擦試驗。 4試驗記錄試驗記錄 1試驗前記錄以下內容：工程名稱、巖石名稱、試體編試驗前記錄以下內容：工程名稱、巖石名稱、試體編號、試體位置、試驗方法、混凝的強度、剪切面面積、測表布號、試體位置、試驗方法、混凝的強度、剪切面面積、測表布置、法向荷載、剪切荷載、法向位移、剪切位移、試驗人員、置、法向荷載、剪切荷載、法向位移、剪切位移、試驗人員、試驗日期。試驗日期。 2試驗過程中，對加載設備和測表使用情況、試體發出的響試驗過程中，對加載設備和測表使用情況、試體發出的響聲、混凝土和巖體出現松動、掉塊和裂縫開裂等

20、現象，均應作詳細描聲、混凝土和巖體出現松動、掉塊和裂縫開裂等現象，均應作詳細描述和記錄。述和記錄。 3試驗結束后，翻轉試體，測量實際剪切面面積。詳細記錄剪切試驗結束后，翻轉試體，測量實際剪切面面積。詳細記錄剪切面的破壞情況、破壞方式、擦痕的分布、方向及長度。應描述巖體、混面的破壞情況、破壞方式、擦痕的分布、方向及長度。應描述巖體、混凝土內局部被剪斷的部位和大小、剪切面上碎屑物質的性質和分布。對凝土內局部被剪斷的部位和大小、剪切面上碎屑物質的性質和分布。對結構面中的充填物，應詳細記述其組成成分、性質、厚度等。測定剪切結構面中的充填物，應詳細記述其組成成分、性質、厚度等。測定剪切面的起伏差，繪制沿

21、剪切方向斷面高度的變化曲線。繪制剪切面素描圖面的起伏差，繪制沿剪切方向斷面高度的變化曲線。繪制剪切面素描圖并作剪切面等高線圖。并作剪切面等高線圖。計算法向和剪切應力計算法向和剪切應力 繪制試驗曲線繪制試驗曲線 1根據同一組直剪試驗結果，繪制各法向應力下的剪應力與根據同一組直剪試驗結果，繪制各法向應力下的剪應力與剪切位移或法向位移的關系曲線。剪切位移或法向位移的關系曲線。 2根據上述曲線確定各階段特征點：如線性比例極限、屈服點、根據上述曲線確定各階段特征點：如線性比例極限、屈服點、屈服強度或剪切過程中垂直和側向位移定出的剪脹點和剪脹強度等。屈服強度或剪切過程中垂直和側向位移定出的剪脹點和剪脹強度

22、等。 3繪制法向應力與比例強度、屈服強度、峰值強度、剩余強度的繪制法向應力與比例強度、屈服強度、峰值強度、剩余強度的曲線，按庫侖表達式確定相應的曲線，按庫侖表達式確定相應的C、值。值。 9.5 資料整理與分析資料整理與分析剪應力剪應力-剪切位移曲線剪切位移曲線剪應力與垂直壓應力關系曲線剪應力與垂直壓應力關系曲線混凝土與巖石膠結面試驗結果混凝土與巖石膠結面試驗結果巖石結構面或軟弱巖石面試驗結果巖石結構面或軟弱巖石面試驗結果 對軟弱結構面試驗對軟弱結構面試驗 應求出結構面的根本摩擦角與有效爬坡面擴張角。應求出結構面的根本摩擦角與有效爬坡面擴張角。剪切剛度系數確實定剪切剛度系數確實定 需要時，按下式

23、確定剪切剛度系數需要時，按下式確定剪切剛度系數ksKN/m3：ssuk10.1 10.1 概述概述 10 10 巖體原位應力測試巖體原位應力測試 試驗目的試驗目的 巖體應力現場測量的目的是了解巖體中存在的應力大小和方向，巖體應力現場測量的目的是了解巖體中存在的應力大小和方向，從而為分析巖體工程的受力狀態以及為巖體加固支護提供依據。從而為分析巖體工程的受力狀態以及為巖體加固支護提供依據。 巖體巖體應力測量還是預報巖體失穩破壞以及預報巖爆的有力工具。應力測量還是預報巖體失穩破壞以及預報巖爆的有力工具。 巖體應力測量可以分為巖體初始應力測量和地下工程應力巖體應力測量可以分為巖體初始應力測量和地下工程

24、應力分布測量，前者是為了測定巖體初始地應力場，后者那么是為了測分布測量，前者是為了測定巖體初始地應力場，后者那么是為了測定巖體開挖后引起的應力重分布狀況。定巖體開挖后引起的應力重分布狀況。 按測試的不同部位，分為外表法和孔內法。按測試的不同部位，分為外表法和孔內法。 按測試的物理量，分為直接測量法和間接測量法兩大類。按測試的物理量，分為直接測量法和間接測量法兩大類。 按測試用的元件，分為機械式、電阻式和電感式三種。按測試用的元件，分為機械式、電阻式和電感式三種。 按測試時巖體中應力的改變狀態，分為應力解除法和應力恢復法。按測試時巖體中應力的改變狀態，分為應力解除法和應力恢復法。 按測試手段的不

25、同，將在實際測量中使用過的測量方法分為構造法、按測試手段的不同，將在實際測量中使用過的測量方法分為構造法、變形法、電磁法、地震法和放射性法變形法、電磁法、地震法和放射性法5大類。大類。 按測試原理的不同，分為應力恢復法、應力解除法、應變恢按測試原理的不同，分為應力恢復法、應力解除法、應變恢復法、應變解除法、水壓致裂法、聲發射法、復法、應變解除法、水壓致裂法、聲發射法、X射線法、重力法射線法、重力法共共8類。類。 試驗分類試驗分類 直接測量法是由測量儀器直接測量和記錄各種應力的量，如補償直接測量法是由測量儀器直接測量和記錄各種應力的量，如補償應力、恢復應力、平衡應力，并由這些應力量和原巖應力的相

26、互關系，應力、恢復應力、平衡應力，并由這些應力量和原巖應力的相互關系，通過計算獲得原巖應力值。扁千斤頂法、水壓致裂法、剛性包體應力通過計算獲得原巖應力值。扁千斤頂法、水壓致裂法、剛性包體應力計法和聲發射法均屬直接測量法。其中，水壓致裂法目前應用最為廣計法和聲發射法均屬直接測量法。其中，水壓致裂法目前應用最為廣泛，聲發射法次之。泛，聲發射法次之。 間接測量法不是直接測量巖體的應力量，而是借助傳感元間接測量法不是直接測量巖體的應力量，而是借助傳感元件或某些介質，測量和記錄巖體中某些與應力有關的間接物理件或某些介質，測量和記錄巖體中某些與應力有關的間接物理量的變化，如巖體中的變形或應變，巖體的密度、

27、滲透性、吸量的變化，如巖體中的變形或應變，巖體的密度、滲透性、吸水性、電阻、電容的變化，彈性波傳播速度的變化等，然后由水性、電阻、電容的變化，彈性波傳播速度的變化等，然后由測得的間接物理量的變化，通過的公式計算巖體中的應力值。測得的間接物理量的變化，通過的公式計算巖體中的應力值。 根據根據?巖土工程勘察標準巖土工程勘察標準?GB50021-2001的有關的有關規定，應力解除法中的孔壁應變法、孔徑變形法和孔底應變規定，應力解除法中的孔壁應變法、孔徑變形法和孔底應變法是巖體原位應力測試的推薦方法，這幾種方法都適用于無法是巖體原位應力測試的推薦方法，這幾種方法都適用于無水、完整或較完整巖體的應力量測

28、。水、完整或較完整巖體的應力量測。 本章主要介紹孔壁應變法。本章主要介紹孔壁應變法。 10.2 10.2 試驗原理試驗原理 孔壁應變法、孔徑變形法和孔底應變法屬于應力解除法，孔壁應變法、孔徑變形法和孔底應變法屬于應力解除法，它的根本原理是：假定巖體為均質的、連續的、各向同性的它的根本原理是：假定巖體為均質的、連續的、各向同性的彈性介質，利用試驗方法求得其彈性模量和泊松比彈性介質，利用試驗方法求得其彈性模量和泊松比。當需要。當需要測定巖體中某一點的應力狀態時，人為地將該點的巖體單元測定巖體中某一點的應力狀態時，人為地將該點的巖體單元與其基巖別離，此時巖體單元上所受的應力將被解除，同時與其基巖別離

29、，此時巖體單元上所受的應力將被解除，同時該單元體的幾何尺寸將產生彈性恢復。應用一定的儀器測該單元體的幾何尺寸將產生彈性恢復。應用一定的儀器測試元件測得這種彈性恢復的數值，最后根據彈性理論公式試元件測得這種彈性恢復的數值，最后根據彈性理論公式計算出該點的原始應力狀態。計算出該點的原始應力狀態。 應力解除法示意圖應力解除法示意圖 10.3 10.3 試驗設備試驗設備 測量儀表和安裝設備：電阻應變儀附預調平衡箱，安裝測量儀表和安裝設備：電阻應變儀附預調平衡箱，安裝桿及安裝器，孔壁孔端清洗器及烘干器，水平及垂直定向裝置，桿及安裝器，孔壁孔端清洗器及烘干器，水平及垂直定向裝置，圍巖率定器，穩壓電源設備。

30、圍巖率定器，穩壓電源設備。 鉆孔設備：坑道鉆機及配套的巖心管、鉆桿等器材，與應變鉆孔設備：坑道鉆機及配套的巖心管、鉆桿等器材，與應變計型號配套的金剛石鉆頭、合金鉆頭、擴孔器、孔底磨平鉆頭和計型號配套的金剛石鉆頭、合金鉆頭、擴孔器、孔底磨平鉆頭和錐形鉆頭等。錐形鉆頭等。 應變計應變計方方 法法儀儀 器器鉆孔孔壁應變測試法鉆孔孔壁應變測試法孔壁應變計（鉆孔三叉應變計、空心包體式三向應變計）孔壁應變計（鉆孔三叉應變計、空心包體式三向應變計）孔徑變形法孔徑變形法孔徑變形計（壓磁應力計、孔徑變形計）孔徑變形計（壓磁應力計、孔徑變形計）孔底應變法孔底應變法孔底應變計孔底應變計 三叉式應變計結構示意圖三叉式

31、應變計結構示意圖 1-導向塊；導向塊；2-橡皮叉；橡皮叉；3-16芯插頭與插座；芯插頭與插座；4-金屬殼；金屬殼；5-橡皮塞；橡皮塞；6-電纜；電纜；7-楔頭；楔頭；8-補償補償 鉆孔三叉應變計因直接在孔壁上貼應變片，要求孔壁枯燥，鉆孔三叉應變計因直接在孔壁上貼應變片，要求孔壁枯燥，故適用于地下水位以上完整、較完整細粒結構的巖體，孔深不宜故適用于地下水位以上完整、較完整細粒結構的巖體，孔深不宜超過超過20m。為排除孔內積水，鉆孔宜向上傾斜。為排除孔內積水，鉆孔宜向上傾斜35。 空心包體式三向應變計結構示意圖空心包體式三向應變計結構示意圖1-安裝桿；安裝桿；2-定向器導線；定向器導線；3-定向器

32、；定向器；4-讀數電纜；讀數電纜；5-定向銷；定向銷；6-密封圈；密封圈；7-環氧樹脂筒；環氧樹脂筒；8-空腔；空腔；9-固定銷；固定銷；10-應變計與孔壁之間的孔隙；應變計與孔壁之間的孔隙；11-栓塞；栓塞；12-巖石鉆孔；巖石鉆孔；13-出膠小孔；出膠小孔；14-接頭；接頭；15-導向頭；導向頭；16-應變叢應變叢10.4 10.4 試驗過程試驗過程 1試驗孔鉆進試驗孔鉆進 先用大孔徑合金鉆頭開孔。鉆至預定深度，取出巖芯，仔細觀察節理、裂隙先用大孔徑合金鉆頭開孔。鉆至預定深度，取出巖芯，仔細觀察節理、裂隙發育情況，進行地質描述。鉆孔一般上傾發育情況，進行地質描述。鉆孔一般上傾25，以便排水

33、排渣。，以便排水排渣。 2孔底磨平孔底磨平 檢查孔底有無殘留巖芯，如有且長度在檢查孔底有無殘留巖芯，如有且長度在10 cm以上，應設法取出。用針狀合金平鉆頭，對孔以上，應設法取出。用針狀合金平鉆頭，對孔底進行粗磨。用金剛石或砂輪磨平鉆頭，對孔底再進行細磨。隨后用錐形鉆頭打喇叭口。底進行粗磨。用金剛石或砂輪磨平鉆頭，對孔底再進行細磨。隨后用錐形鉆頭打喇叭口。 3中心測孔鉆進中心測孔鉆進 測孔用小孔徑鉆頭鉆進。要求測孔與解除孔大孔同心，同心度宜小于測孔用小孔徑鉆頭鉆進。要求測孔與解除孔大孔同心，同心度宜小于2mm，深度，深度50cm左右。用卡簧或管卡扭斷巖心，取出后進行地質描述。鉆進時左右。用卡簧

34、或管卡扭斷巖心，取出后進行地質描述。鉆進時應均勻施力，全孔要求一個鉆頭連續鉆進至終孔。如孔壁達不到要求，須采用金應均勻施力，全孔要求一個鉆頭連續鉆進至終孔。如孔壁達不到要求，須采用金剛石擴孔器擴孔。當巖芯破碎時，應重復操作，直至找到完整巖芯。剛石擴孔器擴孔。當巖芯破碎時，應重復操作，直至找到完整巖芯。 4清洗測孔清洗測孔 先用清水沖洗測孔孔壁和大孔孔底巖面，隨后用高壓風吹干或用電阻絲式烘烤器烘干，注先用清水沖洗測孔孔壁和大孔孔底巖面，隨后用高壓風吹干或用電阻絲式烘烤器烘干，注意溫度不宜太高。用紗布包扎脫脂棉，纏繞在安裝桿上，浸以丙酮，往返擦洗，直到脫脂棉意溫度不宜太高。用紗布包扎脫脂棉，纏繞在安裝桿上，浸以丙酮，往返擦洗，直到脫脂棉上看不出有污垢物為止。上看不出有污垢物為止。 5測試元件安裝及讀數 1安裝應變計。安裝前須做好各項準備工作，并檢查應變計是否合格。 2初始讀數 向鉆孔內沖水，每隔10 min讀數一次，連續三次讀數差不超過5，即認為穩定。并將此讀數作為初始值。 3)鉆孔解除及應變測量 用大孔徑鉆頭進行解除時，開鉆后使鉆頭離開孔底1-2cm，使鉆機