岩体压力扩散角试验方案word参考模板
岩石压缩实验

实验十 岩石压缩实验(一)实验目的:在单轴压力下作出岩石样品的应力与应变的关系曲线(σ-ε),以确定压缩时岩石的强度极限σb 。
观察岩石压缩时的变形及破裂过程。
(二)设备∶1.压力试验机2.电阻应变仪3.X-Y函数记录仪4.应变片5. 游标卡尺(三)原理及试验装置∶为了真实反映岩石的强度,根据国际岩石力学标准化委员会试验的建议方法,用来试验用的试件通常规定,2≤h/d≤3,试件直径与岩石内最大颗粒尺寸的比大于10。
我们试验用岩石试件一般制成园柱形,其尺寸约为 L∶50mm Φ∶25mm或 L∶100mm Φ∶50mm。
为了尽量使试件承受轴向压力,试件两端必须完全平行(一般要求<5丝),并且与试件轴线保持垂直,其端面还应制作光滑,以减小摩擦力的影响,必要时端面可涂薄薄的一层油。
放置试件时要将其置于压机的中心,使压力通过试件的轴心。
实验装置如图一所示:(1)压力试验机 (2)试件 (3)应变片 (4)载荷传感器(5)电桥盒 (6)电阻箱图一 压缩实验装置图试验利用X-Y函数记录仪绘出 σ-ε 曲线,图二∶ 图二 σ-ε 曲线图中OA段为做功硬化阶段,试件中裂隙闭合,AB为弹性变形阶段,BC为塑性变形,试件应变软化。
当加载至最大载荷Pb 时,试件破裂,在曲线上即C点,也可通过计算得出其强度极限σb 。
当试件破裂时,压力试验机的测力指针迅速倒退,由随动指针可读出最大载荷Pb 值。
破坏的破裂面与试件轴线约成45°左右的倾斜裂纹或X型裂纹,破坏主要是由剪应力引起的。
(四)实验步骤∶1.试件准备:用游标卡尺测量试件两端及中部三处截面的直径,取三处中最小一处的平均直径来计算截面面积,并根据此试件及破坏时载荷计算出其 强度极限σb 。
贴应变片;(1)先用细砂纸将样品中部待贴片 处〔如图三〕打磨, 一处为贴纵向应变片,一处为贴横向应变片。
(2)用丙酮棉球将贴片处清洗干净;(3) 将应变片的引线先镀上焊锡;并用万用表检查应变片是否通路,阻值大小;(4)一手捏住应 图三 电阻应变片的粘贴 变片引出线,一手拿502粘结剂瓶,在应变片基 底面上及试件欲贴片处均匀涂上一层粘结剂,注意 不可涂抹太多,以免影响应变片的性能;应变片底 面向下平放在试件贴片处,将一小片聚四氟乙烯薄 膜盖在应变片上,然后用拇指按住薄膜挤出多余的 粘接剂〔注意按时不要使应变片移动〕,拇指按住 保持不动并施予压力约1—2分钟放开,轻轻掀开薄膜,检查应变片处有无气泡、翘曲、脱胶等现象, 图四 电桥盒接线图εε象,否则需重新粘贴。
岩土工程设计技术方案模板

岩土工程设计技术方案模板一、项目概况(一)项目名称:岩土工程设计技术方案(二)项目地点:xxxx地区(三)项目规模:xxxx(四)项目背景:为了保证项目的安全和稳定,进行岩土工程设计是十分必要的。
该项目地区地质条件较为复杂,因此需要对岩石和土壤进行详细的勘察和分析,制定科学的设计技术方案,以确保项目的建设质量和安全性。
二、项目目标(一)明确目标:本项目旨在研究分析项目地区的岩土工程特点,制定科学的设计技术方案,以确保项目的可行性和安全性。
(二)具体目标:通过实地勘察和实验分析,了解项目地区的地质情况,制定相应的岩土工程设计方案,为工程建设提供可操作的建设方案和技术保障。
三、技术方案(一)开展地质勘察:首先需要对项目地区进行详细的地质勘查,了解地下水位、岩石和土壤的性质和分布情况,掌握地质条件。
(二)实施岩土工程试验:通过对采集的岩石和土壤样本进行室内试验,确定各种岩土材料的物理力学特性参数,为后续的工程设计提供依据。
(三)制定设计方案:结合地质勘察和试验结果,制定合理的岩土工程设计方案,包括地基处理方案、岩土工程施工方案等。
(四)风险评估与防护措施:评估岩土工程面临的风险,并制定相应的防护措施,确保工程安全稳定地进行。
四、关键技术难点(一)地质勘察:项目地区地质条件较复杂,需进行综合地质勘察,了解地下情况。
(二)岩土工程试验:对采集的岩石和土壤样本进行室内试验,以获取其物理力学特性参数。
(三)设计方案制定:根据地质勘察和试验结果,制定合理的设计方案并提出风险评估与防护措施,确保设计的合理性和可行性。
五、技术流程(一)地质勘察:实地勘查,分析地下水情况、岩石和土壤的性质。
(二)岩土工程试验:采集样本进行室内试验,获取物理力学特性参数。
(三)设计方案制定:结合地质勘察结果和试验数据,制定科学的设计方案,包括地基处理和施工方案。
(四)风险评估与防护措施:评估岩土工程面临的风险并制定相应的防护措施。
六、项目进度安排(一)地质勘察:xxx年xx月-xxx年xx月(二)岩土工程试验:xxx年xx月-xxx年xx月(三)设计方案制定:xxx年xx月-xxx年xx月(四)风险评估与防护措施:xxx年xx月-xxx年xx月七、预期成果(一)完成地质勘察,并进行分析总结,了解地质情况。
岩土测试实验指导书.docx

试验一结构的应力----- 应变试验(岩石的单轴压缩变形试验)一、试验基本原理岩石单轴压缩变形试验是为了测定试件在单轴压缩应力条件下的纵向应变值及横向应变值,据此计算岩石的弹性模量和泊松比。
当衣进行岩石单轴压缩变形时,记录下应力与相应的应变值,即可得到岩石的应力一应变曲线。
根据有关定义:应力.应变在屈服应力以下任一点的切线斜率称为切线弹性模量; 在屈服应力以下,直线段起点和终点连线的斜率被称为岩石的平均弹性模量;某一点的应力到IW线起点的连线的斜率称为岩石割线弹性模量。
岩石由单轴压缩变形试验求得的弹性模量和泊松比是岩石变形特性的最基木参数。
在进行各种计算时,这两个参数必不可少。
尤其是在采用各种数值计算方法评价岩体的稳定性和分析岩体内的应力分布时,显得更为重要。
岩石的弹性模量和泊松比与岩石的讥轴抗压强度一样,也将受到许多试验条件、试验环境和不同岩性的影响。
但是,弹性模量和泊松比并不像岩石单轴抗压强度对这些因索那么敏感,冃并不具有很明显的规律性。
在实际的工程中,岩石的平均弹性模量和岩石的割线弹性模量(通常用岩石单轴抗压强度值的一半求其割线模量)以及与其各口相对应的泊松比应川最多。
在某些特殊的条件下,也可按不同的应力水平确定其弹性模量和泊松比。
二、试验设备1.惠斯顿电桥、万用表、兆欧表。
2.电阻应变仪。
3.其他设备,包括岩石单轴压缩试验中有关岩样加工的设备。
三、试验要点(一)木节所介绍的试验方法适川于能加工成形的岩石。
(二)岩右单轴压缩试验所采川的试件,应满足单轴抗压强度试验中有关试件尺寸、试件加工精度等规定;口应对其进行包含相同内容的试件描述。
(三)岩石单轴压缩变形试验按下述程序进行:1.粘贴电阻应变片(1)在试件中部选定粘贴电阻应变片的位置,清洗试件贴片处的农而。
贴片处应避开裂隙或斑晶。
(2)选择电阻应变片:电阻片阻栅长度应大于岩石颗粒的10倍,小于试件的半径;同一试件所选定的工作片与补偿片的规格、灵敏系数等应相同,电阻值相差应不大于±0.2。
岩石力学试验指导书

实验一、岩石变形试验一、试验目的本试验目的在于测定规则岩石试件在单轴压缩应力状态下的纵向和横向变形,据此计算岩石的弹性模量和泊松比。
弹性模量分为初始弹性模量,割线弹性模量和切线弹性模量。
它们均由试验结果绘制的应力~应变曲线确定。
泊松比是指单向压缩条件下横向应变与纵向应变之比;对于岩石,一般用应力~应变曲线近于直线段平均纵向应变与相应应力段平均横向应变计算。
二、试验方法目前,实验室广泛采用电测法测定岩石变形。
即用转换元件将待测非电量的变形转换成电量输入电子仪器进行测量。
1、实验所用设备和备品2、试件制备及尺寸测量(1)采用圆柱体试件,试件直径50mm,高100mm。
(2)沿试件高度,直径的误差不超过0.03cm试件两端面不平行度误差,最大不超过0.005cm;(3)端面应垂直于轴线,最大偏差不超过0.25°;(4)直径应沿试件整个高度上分别量测两端面和中点三个断面的直径,取其平均值作试件直径;高度应在两端等距取三点量测试件的高,取其平均值,作为试件的高,同时检验两端面的不平整度。
尺寸测量、均应精确到0.1mm。
3、试件描述(1)岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等;(2)加荷方向与岩石试件内层理、节理、裂隙的关系及试件加工中出现的问题;4 、电阻应变片粘贴(1).选择合适的应变片待用。
同一组所用的应变片应是同一包装袋中的,并且两片之间的电阻值相差不应超过0.5欧姆。
轴线在应变片底座上标出。
在拿取和摆放应变片时,注意不要用手接触应变片的底座,也不要与其它未经清洗的物体接触,以免造成污染。
禁止用镊子或其他坚硬的器具夹持敏感栅部分,防止人为损伤应变片。
(2).用细沙布打磨试件需要粘贴应变片表面。
打磨方向与贴片方向成交叉450,面积约为5×10mm2。
(3).用棉球蘸少量丙酮(酒精)擦洗贴片位置,棉球脏了再换一个,只到棉球不变色为止。
用铅笔画出贴片位置的方位线,然后在用棉球擦一次。
岩石力学性质试验指导书

实验一岩石单轴抗压强度试验1.1 概述当无侧限岩石试样在纵向压力作用下出现压缩破坏时,单位面积上所承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度,即试样破坏时的最大载荷与垂直于加载方向的截面积之比。
在测定单轴抗压强度的同时,也可同时进行变形试验。
不同含水状态的试样均可按本规定进行测定,试样的含水状态用以下方法处理:(1)烘干状态的试样,在105~1100C下烘24h。
(2)饱和状态的试样,使试样逐步浸水,首先淹没试样高度的1/4,然后每隔2h分别升高水面至试样的1/3和1/2处,6h后全部浸没试样,试样在水下自由吸水48h;采用煮沸法饱和试样时,煮沸箱内水面应经常保持高于试样面,煮沸时间不少于6h。
1.2 试样备制(1)试样可用钻孔岩芯或坑、槽探中采取的岩块,试件备制中不允许有人为裂隙出现。
按规程要求标准试件为圆柱体,直径为5cm,允许变化范围为4.8~5.2cm。
高度为10cm,允许变化范围为9.5~10.5cm。
对于非均质的粗粒结构岩石,或取样尺寸小于标准尺寸者,允许采用非标准试样,但高径比必须保持=2:1~2.5:1。
(2)试样数量,视所要求的受力方向或含水状态而定,一般情况下必须制备3个。
(3)试样制备的精度,在试样整个高度上,直径误差不得超过0.3mm。
两端面的不平行度最大不超过0.05mm。
端面应垂直于试样轴线,最大偏差不超过0.25度。
1.3 试样描述试验前的描述,应包括如下内容:(1)岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小,胶结物性质等特征。
(2)节理裂隙的发育程度及其分布,并记录受载方向与层理、片理及节理裂隙之间的关系。
(3)测量试样尺寸,并记录试样加工过程中的缺陷。
1.4 主要仪器设备试样加工设备:钻石机、锯石机、磨石机或其他制样设备。
量测工具与有关检查仪器:游标卡尺、天平(称量大于500g,感量0.01g),烘箱和干燥箱,水槽、煮沸设备。
加载设备:压力试验机。
压力机应满足下列要求:(1)有足够的吨位,即能在总吨位的10%~90%之间进行试验,并能连续加载且无冲击。
岩体压力扩散角试验方案

宝钢广东湛江钢铁基地项目玄武岩岩体压力扩散角试验实施方案终审:审核:试验负责人:中冶集团武汉勘察研究院有限公司二○一四年四月目录●文字部分1.前言2.试验方案编制依据3.试验方案3.1 试验原理3.2现场试验方法及要求3.3 试验成果整理●附图部分试验平面位置图1.前言1.1宝钢广东湛江钢铁基地项目玄武岩台地区地层具“软—硬—软”三元结构特点,上部为人工填积层或第四系全新统海积、残坡积层(砂性土、淤泥、粘性土、碎石夹粘土),中部为第四系上更新统湖光岩组岩层(玄武岩、凝灰岩),下卧第四系下更新统湛江组海陆交互相沉积层(巨厚粘土性、砂性土)。
其中玄武岩厚度在1m~10m之间。
1.2以4200厚板工程地层为例,其中部第四系上更新统湖光岩组岩层可分为强风化玄武岩(厚度0.50m~3.20m,平均1.68m,岩体基本质量等级为Ⅴ级)、中风化玄武岩(厚度0.40m~9.50m,平均厚度4.31m,岩石基本质量等级为Ⅱ~Ⅲ级)、强风化凝灰岩(厚度0.30m~6.00m,岩石质量等级为Ⅴ级)、中风化凝灰岩(厚度0.20m~6.70m,平均1.97m,岩石质量等级为Ⅴ级)。
为节省基础投资,计划局部采用玄武岩做柱基础天然地基。
为论证玄武岩可否做柱基础持力层,须了解岩体的压力扩散特性。
1.3岩体压力扩散特性研究是个异常复杂的课题,目前尚未形成成熟的理论。
根据《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》5.2.7 及对应条文说明,可通过现场试验或室内模型试验确定双层土压力扩散角。
此处拟通过现场试验确定双层土压力扩散角。
2.试验方案编制依据2.1中冶京诚工程技术有限公司2014年4月9日发出的《宝钢广东湛江钢铁基地项目4200mm厚板工程主厂房柱基础桩位图》;2.2宝钢广东湛江钢铁基地项目有关会议纪要2.3国标《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011;2.4国标《工程岩体试验方法标准》GB/T50266-99;2.5地标《广东省建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-20033. 试验方案3.1 试验原理采用基岩载荷试验,通过测定试验点处玄武岩与凝灰岩界面处、凝灰岩与下卧土层界面处的附加压力值,取多个测点附加压力平均值作为界面处附加应力值。
岩石压缩实验
实验十 岩石压缩实验(一)实验目的:在单轴压力下作出岩石样品的应力与应变的关系曲线(σ-ε),以确定压缩时岩石的强度极限σb 。
观察岩石压缩时的变形及破裂过程。
(二)设备∶1.压力试验机2.电阻应变仪3.X-Y函数记录仪4.应变片5. 游标卡尺(三)原理及试验装置∶为了真实反映岩石的强度,根据国际岩石力学标准化委员会试验的建议方法,用来试验用的试件通常规定,2≤h/d≤3,试件直径与岩石内最大颗粒尺寸的比大于10。
我们试验用岩石试件一般制成园柱形,其尺寸约为 L∶50mm Φ∶25mm或 L∶100mm Φ∶50mm。
为了尽量使试件承受轴向压力,试件两端必须完全平行(一般要求<5丝),并且与试件轴线保持垂直,其端面还应制作光滑,以减小摩擦力的影响,必要时端面可涂薄薄的一层油。
放置试件时要将其置于压机的中心,使压力通过试件的轴心。
实验装置如图一所示:(1)压力试验机 (2)试件 (3)应变片 (4)载荷传感器(5)电桥盒 (6)电阻箱图一 压缩实验装置图试验利用X-Y函数记录仪绘出 σ-ε 曲线,图二∶ 图二 σ-ε 曲线图中OA段为做功硬化阶段,试件中裂隙闭合,AB为弹性变形阶段,BC为塑性变形,试件应变软化。
当加载至最大载荷Pb 时,试件破裂,在曲线上即C点,也可通过计算得出其强度极限σb 。
当试件破裂时,压力试验机的测力指针迅速倒退,由随动指针可读出最大载荷Pb 值。
破坏的破裂面与试件轴线约成45°左右的倾斜裂纹或X型裂纹,破坏主要是由剪应力引起的。
(四)实验步骤∶1.试件准备:用游标卡尺测量试件两端及中部三处截面的直径,取三处中最小一处的平均直径来计算截面面积,并根据此试件及破坏时载荷计算出其 强度极限σb 。
贴应变片;(1)先用细砂纸将样品中部待贴片 处〔如图三〕打磨, 一处为贴纵向应变片,一处为贴横向应变片。
(2)用丙酮棉球将贴片处清洗干净;(3) 将应变片的引线先镀上焊锡;并用万用表检查应变片是否通路,阻值大小;(4)一手捏住应 图三 电阻应变片的粘贴 变片引出线,一手拿502粘结剂瓶,在应变片基 底面上及试件欲贴片处均匀涂上一层粘结剂,注意 不可涂抹太多,以免影响应变片的性能;应变片底 面向下平放在试件贴片处,将一小片聚四氟乙烯薄 膜盖在应变片上,然后用拇指按住薄膜挤出多余的 粘接剂〔注意按时不要使应变片移动〕,拇指按住 保持不动并施予压力约1—2分钟放开,轻轻掀开薄膜,检查应变片处有无气泡、翘曲、脱胶等现象, 图四 电桥盒接线图εε象,否则需重新粘贴。
岩体工程力学实验指导书
《岩体工程力学》实验指导书安全工程系采矿工程实验室学生实验守则一、每次实验前必须做好复习和预习。
复习的内容为教科书上有关本次实验的教学内容;预习内容包括仔细阅读实验指导书和去实验室熟悉有关仪器设备。
二、经过预习应掌握该项实验的意义、目的、操作步骤。
对实验指导教师提出的检查性问题,应能回答,否则不得进行实验。
三、实验时态度应严肃认真,严格按教师及实验指导书上所讲的操做步骤进行实验,每台设备应按操作则进行,以免损坏设备或造成事故。
四、实验结束后,应在规定时间内提交实验报告。
实验报告必须独立完成。
书写、计算、制图要求公式、计算过程、单位齐全、清晰整齐。
实验成绩是期终考核成绩的一部分。
五、如实验结果未能达到要求或因故未做实验者,应申请补做实验,实验室同意后,在指定日期内进行补做。
实验一岩石单轴抗压强度测定实验一.实验目的1.掌握岩石单走抗压强度、弹性模量、泊松比的测定方法;2.了解岩石试件单轴压缩时的应力-应变与金属的应力-应变曲线的特点;3.了解岩石试件破坏的类型。
二. 实验设备、材料及工具1 岩石力学测试系统;RMT-150B2 游标卡尺三. 实验步骤1实验前的准备试件制备、描述和尺寸测量(1)实验采用立方体试件,试件尺寸a*b*c(为50*50*50立方毫米)。
(2)试件端面平整到0.02毫米,两端面垂直于试件轴最大偏差每50毫米不超过0.05毫米,在试件整个高度上,直径不超过0.3毫米,试件表面要光滑。
(3)试件尺寸要在试件高度上、中、下三个部位测量其尺寸,取平均值,精度为0.1毫米试件高度测量精度为0.1毫米。
(4)试件描述:其内容包括:岩石名称、颜色、主要矿物组分、结构、构造、风化程度、裂隙发育情况,沉积岩胶结物的性质、胶结程度以及加荷方向层理、片理方向的关系、主要裂隙与加荷方向的关系等。
(5)每组试件数根据实际情况而定,但最好不少于五块2. 试件安装将准备好的岩石试件放在压力实验机、下加压板的中心位置,试件整个端面应与加压板严密接触,若不符合要求,应予处理。
岩土工程专项施工方案范本
岩土工程专项施工方案范本1. 项目概况本项目为岩土工程施工,施工范围包括地基处理、边坡工程、基坑工程等,地理位置为XX省XX市,施工面积约XX平方米。
本施工方案的编制旨在确保施工过程中的安全性、质量性和效益性,做到合理的施工组织和科学的管理。
2. 施工前准备2.1 施工前需对工程地质进行详细勘察,了解地层情况、地下水情况、岩土性质等,为后续施工工艺和材料选择提供依据。
2.2 针对工程建设环境和地质条件,确定施工的合理方案和步骤,做好施工方案论证。
2.3 根据施工图纸,准备好施工所需的设备和材料,并确保施工人员具备相应的技能和经验。
3. 施工工艺3.1 地基处理根据地质勘察结果确定地基处理方案,包括填土加固、挖土加固、压实加固等工艺。
要求严格按照施工图纸和技术规范进行施工,确保地基处理的稳定性和耐久性。
3.2 边坡工程边坡工程包括边坡的开挖、支护和加固等工艺。
在开挖过程中,要根据地质情况进行合理的边坡设计,确保边坡的稳定性和安全性。
同时,在边坡支护和加固时,要选用合适的支护材料和加固措施,保证边坡工程的稳定和耐久。
3.3 基坑工程基坑工程包括基坑的开挖、支护和排水等工艺。
在基坑开挖前,要进行详细的地质勘察和基坑设计,确定合理的支护和排水方案。
在施工过程中,要根据地下水位和土质情况采取相应的排水措施,确保基坑的安全性和稳定性。
4. 施工管理4.1 施工组织制定详细的施工计划和进度表,合理安排施工人员和设备,确保施工过程的有序进行。
同时,根据施工进度,及时调整施工计划,确保施工效率和质量。
4.2 施工质量严格按照技术规范和施工图纸进行施工,确保施工质量和工程安全。
施工过程中,要加强对工程质量的监督和检查,及时发现和纠正施工过程中的问题。
4.3 安全管理制定详细的安全管理制度和施工安全预案,做好施工现场的安全防护工作,确保施工过程中的安全性和稳定性。
5. 施工后收尾5.1 施工结束后,对施工过程进行详细的总结和评估,发现和总结经验教训,为后续类似工程的施工提供参考。
岩土工程试验方案范文
岩土工程试验方案范文一、试验目的本试验旨在研究土壤的力学性质和物理性质,对土壤的各种特性进行定量化分析,为岩土工程设计和施工提供科学依据。
二、试验范围本试验范围包括土壤的力学性质试验和物理性质试验。
土壤的力学性质试验包括抗压强度试验、抗剪强度试验和变形特性试验;土壤的物理性质试验包括含水量试验、密度试验和颗粒分布试验。
三、试验设备1. 抗压、抗剪试验机2. 压力计3. 剪切仪4. 水平仪5. 水分计6. 密度计7. 颗粒分布仪四、试验方法1. 抗压强度试验(1)将土壤样品放入抗压试验机中,并进行均匀压实。
(2)加大压力,直到土壤样品发生破裂。
(3)记录土壤样品的破裂压力,并计算出抗压强度。
2. 抗剪强度试验(1)将土壤样品放入剪切仪中,并进行均匀压实。
(2)向土壤样品施加水平力,直到土壤发生剪切破裂。
(3)记录土壤样品的破裂力,并计算出抗剪强度。
3. 变形特性试验(1)使用压力计对土壤样品进行变形监测。
(2)记录土壤的变形曲线,并分析土壤的变形特性。
4. 含水量试验(1)将土壤样品置于水分计中进行干燥。
(2)记录土壤样品的干重及湿重,计算出含水量。
5. 密度试验(1)使用密度计对土壤样品进行密度测量。
(2)计算出土壤的干容重和饱和容重。
6. 颗粒分布试验(1)使用颗粒分布仪对土壤样品进行筛分。
(2)记录土壤颗粒的分布曲线,并分析土壤的颗粒特性。
五、试验步骤1. 收集土壤样品,并按照试验要求进行处理和制备。
2. 进行土壤的力学性质试验,包括抗压强度、抗剪强度和变形特性试验。
3. 进行土壤的物理性质试验,包括含水量、密度和颗粒分布试验。
4. 根据试验数据,分析土壤的力学性质和物理性质,并得出结论。
六、试验注意事项1. 在进行试验前,要对试验设备进行检查和校准,确保试验结果的准确性。
2. 在进行试验过程中,要严格按照试验方法进行操作,避免出现误操作导致试验结果不准确。
3. 在进行试验时,要注意保持试验环境的恒定,避免外界因素对试验结果的影响。
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宝钢广东湛江钢铁基地项目玄武岩岩体压力扩散角试验实施方案终审:审核:试验负责人:中冶集团武汉勘察研究院有限公司二○一四年四月目录●文字部分1.前言2.试验方案编制依据3.试验方案3.1 试验原理3.2现场试验方法及要求3.3 试验成果整理●附图部分试验平面位置图1.前言1.1宝钢广东湛江钢铁基地项目玄武岩台地区地层具“软—硬—软”三元结构特点,上部为人工填积层或第四系全新统海积、残坡积层(砂性土、淤泥、粘性土、碎石夹粘土),中部为第四系上更新统湖光岩组岩层(玄武岩、凝灰岩),下卧第四系下更新统湛江组海陆交互相沉积层(巨厚粘土性、砂性土)。
其中玄武岩厚度在1m~10m之间。
1.2以4200厚板工程地层为例,其中部第四系上更新统湖光岩组岩层可分为强风化玄武岩(厚度0.50m~3.20m,平均1.68m,岩体基本质量等级为Ⅴ级)、中风化玄武岩(厚度0.40m~9.50m,平均厚度4.31m,岩石基本质量等级为Ⅱ~Ⅲ级)、强风化凝灰岩(厚度0.30m~6.00m,岩石质量等级为Ⅴ级)、中风化凝灰岩(厚度0.20m~6.70m,平均1.97m,岩石质量等级为Ⅴ级)。
为节省基础投资,计划局部采用玄武岩做柱基础天然地基。
为论证玄武岩可否做柱基础持力层,须了解岩体的压力扩散特性。
1.3岩体压力扩散特性研究是个异常复杂的课题,目前尚未形成成熟的理论。
根据《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》5.2.7 及对应条文说明,可通过现场试验或室内模型试验确定双层土压力扩散角。
此处拟通过现场试验确定双层土压力扩散角。
2.试验方案编制依据2.1中冶京诚工程技术有限公司2014年4月9日发出的《宝钢广东湛江钢铁基地项目4200mm厚板工程主厂房柱基础桩位图》;2.2宝钢广东湛江钢铁基地项目有关会议纪要2.3国标《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011;2.4国标《工程岩体试验方法标准》GB/T50266-99;2.5地标《广东省建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-20033. 试验方案3.1 试验原理采用基岩载荷试验,通过测定试验点处玄武岩与凝灰岩界面处、凝灰岩与下卧土层界面处的附加压力值,取多个测点附加压力平均值作为界面处附加应力值。
由理论公式(3-1),可反算出玄武岩与凝灰岩界面处、凝灰岩与下卧土层界面处压力扩散角θ(见图3-1)。
按照矩形基础软弱下卧层顶面附加压力计算公式: )tan 2)(tan 2()(θθz l z b p p lb p c k z ++-= 式(3-1) 式中:b ——矩形基础或条形基础底边的宽度(m );l ——矩形基础底边的长度(m );p c ——基础底面处土的自重压力值(kPa );z ——基础底面至软弱下卧层顶面的距离(m );θ——地基压力扩散线与垂直线的夹角(°)。
其中:基础底面的压力p k 计算公式如下: AG F p k k k += 式(3-2) 式中:F k ——相应于作用的标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值(kN );G k ——基础自重和基础上的土重(kN );A ——基础底面面积(m 2)。
由公式(3-1),在已知b 、l 、 p c 、 z 、 p k 时,可反求压力扩散角θ。
图3-1 压力扩散角θ示意图3.2现场试验方法及要求3.2.1现场试验位置:选在4200mm厚板HBX097钻孔附近,选择1点做基岩变形试验,列为1#试验区; HBX221钻孔附近,选择1点做基岩载荷试验区,列为2#试验区。
3.2.1.1试验场地准备a、测量放样将1#试验工作区域进行放样。
b、试验场地平整清除玄武岩体上覆土层,清除土层时尽量避免对玄武岩体产生破坏。
1#试验区选择一长4m、宽3.3m的矩形区域(模拟一根独立柱基基础尺寸)。
c、钻孔采用小口径钻,从矩形平台中心开始沿东西和南北走向隔一定间距分别布置数个钻孔。
矩形平台中心往西、北方向,钻孔深度至玄武岩与凝灰岩界面并深入0.2m;矩形平台中心往西、北方向,钻孔深度至凝灰岩与下卧土层界面并深入0.2m。
d、埋设土压力传感器土压力传感器建议用饱水加压标定,以提高土压力传感器埋设成活率。
钻孔底部铺设2cm~5cm厚标准砂,使底部平整。
根据钻孔直径和深度先做一个三角形导向架,将土压力传感器用铅丝固定在导向架上,导线沿着导向架引出地面。
土压力传感器的受压面须竖直朝上。
在土压力传感器的受压面上铺设5cm厚标准砂,然后灌注膨胀混凝土或高强度环氧树脂砂浆封堵钻孔至玄武岩层顶面。
注意保护好土压力传感器线头。
e、制作试验平台用C40混凝土或水泥砂浆找平玄武岩层顶面,使之形成一个长3.3m、宽4m的矩形试验承台。
3.2.1.2注意事项a、钻孔直径宜大于压力传感器直径2~3cm左右,钻孔深度须严格控制,以实际玄武岩与凝灰岩分界面、凝灰岩与土层分界面控制为准,图示钻孔深度仅为参考;b、埋设的土压力传感器成活率不宜低于90%,传感器受压面保持在水平。
c、土压力传感器应在额定测量范围内工作。
d、土压力传感器埋设后,岩基荷载试验前,每隔8小时记录传感器读数变化情况,读数稳定后方可开始岩基变形试验。
3.2.2岩基基岩变形试验要点3.2.2.1预估设计荷载及试验方法1#试验区预估设计荷载在4800kN、5750kN选择其一,本次试验拟选择5750kN为预估设计荷载;2#试验工作区,预估设计荷载为5750kN。
采用堆载静压法。
3.2.2.2测量系统的初始稳定读数观测:加压前,每隔10min读沉降量一次,连续三次读数不变可开始试验。
3.2.2.3加载方式:单循环加载,荷载逐级递增直到最大荷载,然后分级卸载。
3.2.2.4荷载分级:第一级加载值为预估设计荷载的1/5,以后每级为1/10。
3.2.2.5数据测读:加载后立即读数,以后每10min读数一次。
测读数据包括沉降量、压力传感器读数。
3.2.2.6稳定标准:连续三次沉降量读数之差均不大于0.01mm。
3.2.2.7终止加载条件:当出现下述现象之一时,即可终止加载:1.沉降量读数不断变化,在24小时内,沉降速率有增大的趋势;2.堆载压力加不上或勉强加上而不能保持稳定。
3.压力传感器失效。
3.2.2.8卸载观测:每级卸载为加载时的两倍,如为奇数,第一级可分为三倍。
每级卸载后,隔10min测读一次(测读数据包括沉降量、压力传感器读数),测读三次后可卸下一级荷载。
全部卸载后,当沉降量测读半小时回弹量小于0.01mm时,即认为稳定。
3.2.3试验关键工序3.2.3.1钻孔与钻孔深度:相邻钻孔不能穿“裤子”,孔与孔之间岩体尽量避免扰动,钻孔深度不可超过两种岩性分界面太深。
3.2.3.2埋设土压力传感器:要确保埋设土压力传感器受压面水平,确保土压力传感器成活率大于90%,土压力传感器周边填砂要密实。
3.2.3.3钻孔封填:采用膨胀混凝土或高强度环氧树脂砂浆封填钻孔时,要注意土压力传感器不应与混凝土或砂浆粘结。
为确保土压力传感器周边土体恢复原有应力状态,及封填材料充分发挥作用,加载试验与封填钻孔间隔时间不少于7天。
3.2.3.4避免玄武岩出现悬臂梁悬挑作用在试验中,若玄武岩体出现悬臂梁悬挑作用,将导致土压力传感器在加至某级荷载前,相邻两级荷载土压力传感器读数差别很小,加载至某级荷载后,土压力传感器读数差别很大,导致试验不能成功测出压力扩散角。
若在试验中出现这种情况,须停止试验,查明原因。
在排除土压力传感器原因后,若发现玄武岩出现悬臂梁悬挑作用,则建议将试验工作区2倍长宽区域岩体与周边岩体隔断,再进行试验。
3.3试验成果整理试验的主要成果有:荷载(P)—沉降(S)关系曲线图、荷载(P)—压力扩散角(θ)关系曲线图,荷载(P)—压力扩散角(θ)关系曲)—水平方向(X、Y)展布图。
线图,附加应力(pz3.4试验实施方案(1)开挖工作面:拟在钻孔HBX097、HBX221周边进行开挖,挖至玄武岩顶面,开挖范围:15m×15m的矩形区域,矩形中心点坐标分别为x=28949.17,y=49688.97;x= 28877.65,y= 50226.5。
矩形区域周边放坡坡比1:2。
(2)钻孔。
钻孔布置及孔深控制见附图(每个区域19个钻孔)。
采用小口径钻,从矩形平台中心开始沿东西和南北走向隔一定间距分别布置数个钻孔。
矩形平台中心往西、北方向,钻孔深度至玄武岩与凝灰岩界面并深入0.2m;矩形平台中心往西、北方向,钻孔深度至凝灰岩与下卧土层界面并深入0.2m。
(3)埋设土压力传感器、封孔。
土压力传感器建议用饱水加压标定,以提高土压力传感器埋设成活率。
钻孔底部铺设2cm~5cm厚标准砂,使底部平整。
根据钻孔直径和深度先做一个三角形导向架,将土压力传感器用铅丝固定在导向架上,导线沿着导向架引出地面。
土压力传感器的受压面须竖直朝上。
在土压力传感器的受压面上铺设5cm厚标准砂,然后灌注膨胀混凝土或高强度环氧树脂砂浆封堵钻孔至玄武岩层顶面。
注意保护好土压力传感器线头。
土压力传感器建议用饱水加压标定,以提高土压力传感器埋设成活率。
钻孔底部铺设2cm~5cm厚标准砂,使底部平整。
土压力传感器埋设后,岩基荷载试验前,每隔8小时记录传感器读数变化情况,读数稳定后方可开始岩基变形试验。
(4)岩基变形试验。
选择5750kN为预估设计荷载。
按照3.2.2要求进行试验。
(5)试验成果整理。
按照3.3进行数据分析,成果整理。
3.5试验时间安排先进行2#试验点试验,再进行1#试验点试验。
(1)2014年4月18日进行2#试验点工作面开挖。
(2)2014年4月19日-20日进行钻孔。
(3)2014年4月20日-21埋设传感器并封孔。
(4)2014年4月22日玄武岩层顶清理,整平。
(5)2014年4月24日进行岩基变形试验。
(6)2014年4月27日出试验初步成果。
(7)进行1#试验点试验。
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