大体积岩体结构面基本摩擦角的试验方法

2018-12-24 15:17 | 作者:超超 |

在岩土工程勘察阶段,岩体稳定性评价是不可或缺的工作内容。岩体的稳定性主要取决于岩体的物理力学性质及其结构特征。不同岩体的成因和地质构造运动导致岩体和岩体结构的巨大差异,使岩体发生了不同的变化。因此,稳定性特征和潜在的破坏类型,对岩体结构面特征的研究是稳定性评价工作的重要组成部分。结构面的基本摩擦角是结构表面特征参数中最重要的力学参数之一。

基本摩擦角有两种主要的测试方法,一种是剪切试验,另一种是倾斜试验。剪切试验是通过在法向和切向方向上施加外力载荷来确定结构平面的基本摩擦角。剪切测试在测试装置,、测试程序和样品制备要求方面是复杂的。这在一定程度上限制了剪切试验的大规模执行。基于小样本空间的统计数据不容易反映岩体的真实状态。

倾斜台试验使用旋转试验平台直接测试结构表面滑移开始的倾斜度以确定基本摩擦角。与剪切试验相比,其主要优点是不需要复杂的试验准备,也不需要加载装置。通过这种方式,它可以适应现场大规模测试的需要。

当前倾斜台试验装置的角度控制基本上由单个旋转轴控制,并且角度变化时的稳定性不足。而且,它们中的大多数是用钢加工的,并且自重大,并且在现场条件下的可操作性不强。另外,由于倾斜台的结构相对简单,制造过程的附加值受到限制,并且难以找到可以在市场上购买的成品。

大体积岩体结构面基本摩擦角的试验方法

1测试设备的技术措施

为了在现场条件下平稳地进行倾斜台试验,需要一种用于岩体结构表面的基本摩擦角试验的倾斜台试验装置。该设备应该具有简单的结构。、制作简单,易于实施,并确保测量点和岩体的稳定性。连通性,可靠性和稳定性。此外,装配过程简单轻便,适用于现场大量岩体不连续面的基本摩擦角试验,满足基本摩擦角试验所需的可靠性和稳定性。

为了达到上述目的,采取了以下技术措施:倾斜台试验装置用于岩体结构表面的基本摩擦角试验,包括钢管套筒、四铰链、两块木板、木条、螺钉、坚果。连接关系是钢管套1焊接在第一铰链2的一页上,第一铰链2的另一页用普通螺钉固定在第一木板3上。

木条4用普通钉子钉入第一木板3,第二铰链5和第三铰链6的一页用普通螺钉固定在第一木板3上,然后用第二铰链5固定在第一木板3上。第三铰链6的另一页通过普通螺钉固定在第二木板7上;第四铰链8的一页通过普通螺钉固定在第二木板7上;并且螺钉9焊接到第四铰链8上另一页;螺母10拧入螺钉9;保持第二板7静止,旋转第一铰链2、第二铰链5、第三铰链6、第四铰链8以制造钢套筒1插入螺钉9并放置在螺母10上。在使用中,操作步骤如下:首先,将测试装置以水平闭合的方式放置在地面上,并调节螺母,使得顶部木板的倾斜角度小于5;在第二步中,两个不连续的结构表面被收集在岩体中。岩块,靠近木条4的第一块放置在顶部木板上,木条4的作用是将岩块夹在木板上进行测试,第二块岩块放在第一块石块;

在第三步中,慢慢拧紧螺母,使顶板缓慢向上倾斜,直到第二块岩石沿不连续表面滑动;在第四步骤中,测量不连续表面的倾斜角,即,岩块的基本摩擦角的不连续表面。

2优点和效果

与现有技术相比,该装置具有以下优点。

2.1增加可控性和稳定性

三个组合页面用于连接倾斜表的其他成员以使设备旋转。三组旋转轴协调旋转,倾斜平台角度可以变化。与现有的单轴旋转模式相比,提高了测试装置的可控性和稳定性。

2.2减轻重量,携带方便

在满足岩石结构表面的摩擦角测试条件的前提下,使用木质材料作为倾斜台装置的主体构件大大减轻了装置的重量。与现有装置的厚钢材料相比,现场携带更方便,特别是在地形陡峭的岩土工程中。

2.3增强测试准确性

通过螺钉、螺母和套筒的简单结构,可以精确且正确地控制倾斜台的角度旋转。与现有设备相比,实现倾斜台的精细和正确控制有两个重要特征。首先,在螺母速度相同的前提下,随着倾斜台的角度变大,角度变化率将逐渐减小。其次,螺母旋转一圈,套筒的前进距离为1~2mm(根据螺杆类型略有不同),旋入式控制模式比现有的差速控制模式更有保障。控制的准确性。

3个测试例子

山体滑坡位于河南省宁洛高速公路洛阳段。大部分岩性为石灰岩,一小部分为玄武岩,坡度较陡,坡度一般大于30,地貌较低的山地,表面为风化石灰岩和玄武岩,滑坡为砂砾土。

3.1内摩擦角的测定

根据工程地质条件,选择46块砾石土确定内摩擦角,其中石灰岩32颗,玄武岩14颗。使用上述装置测量内摩擦角2小时。统计分析表明,分布规律符合正态分布,平均值为29.6,标准差为1.8,标准值为27.8。

3.2与反演方法的比较

采用反演方法对滑坡体进行了分析,砾石土在滑动面上的内聚力为20 kPa,内摩擦角为28.经过灵敏度分析,确定了参数的可靠性。对于该示例,由装置测量的内部摩擦角与通过反转方法获得的值非常一致。4。结论

该装置结构简单。、制作简单,东森娱乐平台确保测量点与岩体之间的稳定连接,具有高可靠性和稳定性。装配过程简单,轻便,实用,适用于现场岩体不连续面的大规模地面摩擦角试验,满足基本摩擦角试验所需的可靠性和稳定性。上述工程实例结果表明,实验装置测得的内摩擦角符合实际情况。



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