岩石剪切试验主要测定以下核心参数:
峰值抗剪强度:表征试样在剪切破坏前承受的最大剪应力
残余抗剪强度:反映破坏面完全形成后的持续抗剪能力
内摩擦角(φ):通过莫尔-库仑准则计算的强度参数
粘聚力(c):表征岩石颗粒间的胶结作用强度
应力-应变曲线:记录全过程变形特征与破坏模式
含水率敏感性:对比天然状态与饱和状态下的强度衰减率
本试验适用于以下岩体类型与工程场景:
岩石类型分类
岩浆岩:花岗岩、玄武岩等结晶岩体
沉积岩:砂岩、页岩、灰岩等层状岩体
变质岩:片麻岩、大理岩等构造改造岩体
工程应用领域
水利水电工程:坝基抗滑稳定性评估
矿山开采:巷道围岩承载能力分析
交通建设:边坡潜在滑动面强度参数测定
地下工程:隧道掌子面支护设计参数校核
主要采用两种标准化试验方法:
直剪试验法(DirectShearTest)
执行标准:ASTMD3080/GB/T50266-2013
试样规格:50mm50mm20mm标准立方体
加载方式:
法向应力分级加载(0.5-10MPa)
剪切速率控制(0.02-0.1mm/min)
数据采集:自动记录剪切位移-剪应力曲线
三轴压缩试验法(TriaxialCompressionTest)
执行标准:ISRMSuggestedMethod/GB/T50266-2013
试样规格:Φ50mm100mm标准圆柱体
围压设置:
常规三轴:0.1-60MPa液压围压系统
真三轴:独立控制σ1,σ2,σ3
破坏判据:轴向应变达15%或应力降超过峰值10%
特殊工况补充试验:
循环剪切试验:模拟地震荷载作用下的强度衰减规律
高温高压耦合试验:研究深部岩体力学行为(温度>200℃,围压>100MPa)
确认测试对象及项目:根据要求确认测试对象并进行初步检查,安排样品寄送或上门采样;
制定与确认实验方案:制定实验方案并与委托方,确认验证方案的可行性和有效性;
签署委托书与支付:签署委托书,明确测试细节,确定测试费用并支付;
执行与监控实验测试:严格按照实验方案执行测试,记录数据,进行必要的控制和调整;
数据分析与出具报告:分析数据并进行归纳,撰写并审核测试报告,出具报告,并反馈结果给委托方。