巖石直剪儀是研制的即能完成巖石力學(xué)性質(zhì),又能開展土的力學(xué)性質(zhì)的新型試驗(yàn)儀器,在實(shí)踐中已作過多項(xiàng)巖土力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試,測(cè)試效果具有高度的相近性或準(zhǔn)確性,并在多項(xiàng)大的工程開展過巖土力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn),已應(yīng)用在科研、生產(chǎn)方面效果好.該儀器具有設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)緊湊,加工精細(xì),體積小,重量輕,可拆卸裝箱,便于搬運(yùn),現(xiàn)場(chǎng)易安裝,使用簡(jiǎn)便,試驗(yàn)快捷,廣泛適用于工程地質(zhì)勘察隊(duì)、測(cè)試隊(duì)和大專院校、科研單位的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn).

　　巖石直剪儀 主要用于現(xiàn)場(chǎng)或室內(nèi)進(jìn)行以下試驗(yàn)項(xiàng)目:

　　巖石變形試驗(yàn);

　　巖石抗壓、拉強(qiáng)度試驗(yàn);

　　巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)，能完成國(guó)內(nèi)鉆機(jī)的中~小不同直徑巖心與不規(guī)則樣的抗壓、抗拉測(cè)試.抗壓強(qiáng)度最小可測(cè)試到5Mpa(軟巖),最大可測(cè)試任何堅(jiān)硬巖石;

　　完整巖石直剪試驗(yàn)(適用國(guó)內(nèi)鉆機(jī)的中~小直徑巖心和橫斷面5cmX5cm直方柱體);

　　巖石結(jié)構(gòu)面與軟弱巖石直剪試驗(yàn)適于不易加工成型的不規(guī)則樣;

　　土直剪試驗(yàn)直接測(cè)試鉆孔取心土的抗剪指標(biāo),剪切面積可大于環(huán)刀面積;

　　適合樣本大?。?/p>

　　1)巖石變形與抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)：≤=50~56 mm或50 mX50 mm，H≤100112 mm;

　　2)巖石抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)：50 56 mm，H 5 0 5 6mm;

　　3)巖石點(diǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)：L、W、H均為40×60 mm，六端盡可能平行;

　　4)完整巖石(規(guī)則試樣)直剪試驗(yàn)：Ф=50mm、56mm、71.5mm、90mm等尺寸圓柱體、H=50～100mm;橫斷面50mmX50mm方柱體;

　　5)結(jié)構(gòu)面和軟弱巖石(不規(guī)則試件)的直接剪切試驗(yàn)：L≤160 mm，W≥140 mm，H≥160 mm;

　　6)土壤直接剪切試驗(yàn)：≤90 mm，H≤30 mm;

　　7)砂礫土直接剪切試驗(yàn)：礫石粒徑≤2.0cm，剪切盒體積L≤1 6 0mm，W≤1 4 0mm，H≤1 6 0mm，V≤35 cm~3"。

　　實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：巖石抗剪強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)(直剪實(shí)驗(yàn))

　　一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

　　(1)實(shí)驗(yàn)觀察、了解巖石剪切過程中的變形、破壞特征;

　　(2)通過該實(shí)驗(yàn)掌握巖石直剪實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)會(huì)利用直剪實(shí)驗(yàn)獲取巖石的抗剪強(qiáng)度，以及內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角的方法。

　　二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備

　　1、設(shè)備游標(biāo)卡尺(精度0.01mm) 巖石直剪儀(精度等級(jí)0.1)

　　2.技術(shù)指標(biāo)1)法向最大載荷：1200KN，行程100mm;2)剪切最大載荷：600KN，行程100mm;3)巖樣尺寸：Ф25mm×50mm，50mm×50mm×50mm，100mm×100mm×50mm。

　　3.原理對(duì)試樣施加不同大小的法向力，采用平推法施加剪切力，直至試樣破壞，從而得到試樣的剪切強(qiáng)度，并根據(jù)摩爾庫倫準(zhǔn)則計(jì)算內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力。4.功能

　　1)模擬地層壓力條件，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)柱塞試樣或立方體試樣的巖石本體抗剪強(qiáng)度以及層理面、裂縫面等弱面結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度。

　　2)巖石力學(xué)參數(shù)(內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角)

　　三、巖樣加工要求巖樣尺寸通常為：Ф25mm×50mm，50mm×50mm×50mm，100mm×100mm×50mm。試件在整個(gè)高度上，直徑誤差不超過0.3mm;需保證兩端面平整，兩端面的不平行度，最大不超過0.05mm;試件端面垂直于試件軸，最大偏差不超過0.25度。

四、操作步驟

4.1 放置巖樣

　　將巖樣固定在直剪儀凹槽位置

　　打開操作系統(tǒng) 1)雙擊桌面 輸入密碼確定后，點(diǎn)擊文件選擇“巖石直剪.TAC”，如圖3所示。打開文件后，出現(xiàn)試驗(yàn)助手界面

　　分別打開“活塞控制面板”和“調(diào)整外保護(hù)

　　選擇文件，并打開“剪切.TAC”，如圖7所示。打開文件后，出現(xiàn)靜力試驗(yàn)軟件界面，

　　點(diǎn)擊“靜力試驗(yàn)軟件4.1”控制面板上的“試樣參數(shù)”，出現(xiàn)“定義試樣參數(shù)”面板。先

　　后添加試樣組名稱和試樣名稱，選擇試樣類型，并輸入試樣尺寸參數(shù)，求解參數(shù)選擇最大力(KN)，完成后點(diǎn)“確定”進(jìn)行保存。

　　試樣參數(shù)選擇界面 傳感器位移、載荷清零操作

　   啟動(dòng)試驗(yàn) 觀察載荷隨時(shí)間變化規(guī)律，當(dāng)巖石承受的載荷到達(dá)峰值后，觀察巖石破壞情況

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，點(diǎn)擊停止試驗(yàn)，將壓頭移開試樣表面，取出試樣。

　　五、注意事項(xiàng)

1)實(shí)驗(yàn)中若液壓源失去控制，立即按下緊急制動(dòng)按鈕，確保人員安全;

2)提升和放下活塞桿時(shí)注意速度不能太快;

3)制樣時(shí)應(yīng)保證巖樣上下面平整且與軸向垂直;

4)安裝剪切盒子桿時(shí)注意保持平衡，避免砸傷;

5)實(shí)驗(yàn)開始前確定巖樣位于軸向活塞桿的正下方。

　　六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理 

1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制巖石剪切曲線 

2)計(jì)算巖樣的剪切強(qiáng)度，巖石力學(xué)參數(shù)(內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角)

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