[工學(xué)]第六章巖石工程地質(zhì)性質(zhì)-資料下載頁(yè)
2024-12-07 23:54本頁(yè)面
【正文】 強(qiáng)度 (confined pressive strength)試驗(yàn)。 ? 2)實(shí)驗(yàn)加載方式 ： ? a. 真三軸加載 :試件為立方體，加載方式如圖所示。 ? 應(yīng)力狀態(tài)： σ1σ2 σ3 ? 這種加載方式試驗(yàn)裝置繁雜，且六個(gè)面均可受到由加壓鐵板所引起的 摩擦力，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有很大影響 ，因而實(shí)用意義不大。故極少有人做這樣的三軸試驗(yàn)。 ? :，試件為圓柱體，試件直徑 25~150mm，長(zhǎng)度與直徑之比為 2： 1或 3： 1。加載方式如圖所示，軸向壓力的加載方式與單軸壓縮試驗(yàn)時(shí)相同。 ? 但由于有了側(cè)向壓力，其加載上時(shí)的 端部效應(yīng)比單軸加載時(shí)要輕微得多 。 ? 應(yīng)力狀態(tài)： σ1σ2=σ3 ? 三軸壓縮試驗(yàn)加載示意圖 ? 真三軸 ?σ1σ2 σ3 ? 假三軸 ?σ1σ2=σ3 ? 3)假三軸試驗(yàn)裝置圖 ： ? 由于試件側(cè)表面已被加壓油缸的橡皮套包住，液壓油不會(huì)在試件表面造成摩擦力，因而側(cè)向壓力可以均勻施加到試件中。其試驗(yàn)裝置示意圖如下。 ? 4)第一個(gè)經(jīng)典三軸試驗(yàn) ? ： 意大利人馮 卡門(mén) (VonKarman)于1911年完成的。 ? ： 白色圓柱體大理石試件，該大理石具有很細(xì)的顆粒并且是非常均質(zhì)的。 ? ： ? ① 在圍壓為零或較低時(shí)，大理石試件以 脆性 方式破壞，沿 一組傾斜 的裂隙破壞。 ? ② 隨著圍壓的增加，試件的 延性 變形和 強(qiáng)度 都不斷增加，直至出現(xiàn)完全延性或 塑性流動(dòng) 變形，并伴隨 工作硬化 ，試件也變成 粗腰桶形 的。 ? ③ 在試驗(yàn)開(kāi)始階段，試件體積減小，當(dāng)達(dá)到 抗壓強(qiáng)度一半時(shí)，出現(xiàn) 擴(kuò)容 ， 泊松比迅速增大 。 ? 5) 三軸試驗(yàn)與莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線 ? ： 就是對(duì)于同一種巖石的不同試件或不同的試驗(yàn)條件給出幾乎恒定的強(qiáng)度指標(biāo)值。這一強(qiáng)度指標(biāo)值以 莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線 （ Mohr’s strength envelop）的形式給出。 ? ： 須對(duì)該巖石的 5~6個(gè)試件做三軸壓縮試驗(yàn)，每次試驗(yàn)的圍壓值不等，由小到大，得出每次試件破壞時(shí)的應(yīng)力莫爾圓，通常也將單軸壓縮試驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)破壞時(shí)的應(yīng)力莫爾圓，用于繪制應(yīng)力莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線。如圖所示。 ? 曲線形： ? 直線形： ? 6) 三軸試驗(yàn)巖石強(qiáng)度參數(shù)的確定 ? ： τ軸的截距稱為巖石的粘結(jié)力（或稱內(nèi)聚力），記為 C（ MPa），與 σ軸的夾角稱為巖石的內(nèi)摩擦角，記為 φ（度）。 ? ： ? ① 一種方法是將包絡(luò)線和 τ軸的截距定為 C，將包絡(luò)線與 τ軸相交點(diǎn)的包絡(luò)線外切線與 σ軸夾角定為內(nèi)摩擦角。 ? ② 另一種方法建議根據(jù)實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)在莫爾包絡(luò)線上找到相應(yīng)點(diǎn)，在該點(diǎn)作包絡(luò)線外切線，外切線與 σ軸夾角為內(nèi)摩擦角，外切線及其延長(zhǎng)線與 τ軸相交之截距即為 C。 ? 實(shí)踐 中采用第一種方法的人數(shù)多。 ? 泊松比 (μ)（ poisson`s ratio）是指在單軸壓縮條件下， 橫向應(yīng)變（ εｄ）與軸向應(yīng)變（ ε ? 在實(shí)際工作中，常采用 σｃ／２處的 εｄ與 εＬ來(lái)計(jì)算 ? 巖塊的變形模量和泊松比受巖石礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、風(fēng)化程度、空隙性、含水率、微結(jié)構(gòu)面及其與荷載方向的關(guān)系等多種因素的影響，變化較大。
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