GB/T 50266-2013《工程岩体试验方法标准》是中华人民共和国国家标准,由住房和城乡建设部2013年1月28日以第1633号公告批准发布,自2013年9月1日起实施,原国家标准《工程岩体试验方法标准》GB/T 50266-1999同时废止。本标准是根据住房和城乡建设部《关于印发〈2008年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)的通知〉》(建标标函〔2008〕35号)的要求,本标准由住房和城乡建设部负责管理,由中国电力企业联合会负责日常管理,由中国水电顾问集团成都勘测设计研究院负责具体技术内容的解释
本标准分为7章,包括:总则、岩块试验、岩体变形试验、岩体强度试验、岩石声波测试、岩体应力测试、岩体观测——涵盖从岩块(试样)到岩体(工程岩体)两个尺度、从变形到强度到声波到应力到观测五个方面的试验方法,是工程岩体力学参数测试和岩体工程(水利水电、边坡、隧道、地下工程)设计施工的基础技术依据。
章节框架。 1总则;2岩块试验(岩石物理性质试验——密度、颗粒密度、含水率、吸水率、冻融试验等,岩石力学性质试验——单轴抗压、抗拉、抗剪、三轴压缩等);3岩体变形试验(承压板法、钻孔变形法、狭缝法等);4岩体强度试验(直剪试验、三轴试验等);5岩石声波测试(岩块声波速度测试、岩体声波测试);6岩体应力测试(应力解除法、水压致裂法等);7岩体观测(收敛观测、钻孔轴向位移观测、钻孔横向位移观测、岩体表面倾斜观测、岩体渗压观测等)。
本次修订的主要技术内容: 增加了岩块冻融试验、混凝土与岩体接触面直剪试验、岩体载荷试验、水压致裂法岩体应力试验、岩体表面倾斜观测、岩体渗压观测等试验项目;增加了水中称量法岩石颗粒密度试验、千分表法单轴压缩变形试验、方形承压板法岩体变形试验等试验方法。
岩块试验。 岩石物理性质试验(密度、颗粒密度——水中称量法、含水率、吸水率、冻融试验等)和岩石力学性质试验(单轴抗压强度、抗拉强度(巴西劈裂)、抗剪强度、三轴压缩等):试件加工应符合标准要求(第2.7.2条至第2.7.6条)、试件描述符合第2.7.7条要求——试件的尺寸、形状、加工精度直接影响试验结果的代表性。
岩体变形试验。 承压板法(刚性承压板、柔性承压板、方形承压板法——本次新增方形承压板法)、钻孔变形法(钻孔膨胀计)等,测定岩体变形模量、弹性模量——现场原位试验反映工程岩体的真实变形特性(含结构面影响)。
岩体强度试验。 岩体直剪试验(平推法、斜推法)、混凝土与岩体接触面直剪试验(本次新增——坝基混凝土与岩体接触面的抗剪参数测定)、岩体三轴试验等,测定岩体抗剪强度参数(内聚力、内摩擦角)。
岩石声波测试。 岩块声波速度测试:能制成规则试件的岩石均可采用,测试纵波速度、横波速度(切变振动模式的横波换能器收发换能器振动方向应一致);直透法(试件置于测试架上,换能器置于试件轴线两端,对换能器施加约0.05MPa压力,测读纵波或横波在试件中的传播时间)、平透法(一个发射换能器和两个接收换能器)等;发射换能器的发射频率应符合要求(与试件直径有关);测试纵波速度时耦合剂可采用凡士林或黄油,测试横波速度时耦合剂可采用铝箔、铜箔或水杨酸苯酯等固体材料;直透法测试结束后应测定声波在不同长度的标准有机玻璃棒中的传播时间绘制时距曲线以确定仪器系统的零延时(也可将发射、接收换能器对接测读零延时);距离应准确至1mm,时间应准确至0.1μs;岩块纵波速度、横波速度按公式计算。
岩体应力测试。 应力解除法(套钻解除)、水压致裂法(本次新增——深部岩体地应力测试的主要方法)等测定岩体初始地应力。
岩体观测。 收敛观测(收敛计观测围岩位移,是两测点位移之和,可通过近似分配计算求得各测点的位移,选择计算方法的假设需接近洞室条件;修订后公式适用于任何型式收敛计);钻孔轴向岩体位移观测(通过位移计量测不同深度孔壁岩体沿钻孔轴线方向的位移,推荐并联式或串联式采用金属杆传递位移的多点位移计,测试深度不宜大于60m——观测深度过大将影响位移传递精度;位移观测一般采用位移传感器和读数仪,位移量较大且观测方便时也可采用百分表直接读数);钻孔横向岩体位移观测(采用伺服加速度式滑动测斜仪量测孔壁岩体不同深度与钻孔轴线垂直的位移,按单向伺服加速度计式滑动测斜仪编写,采用双向、三向或其他型式仪器时可参照;超过滑移带一定深度是为保证有可靠的基准点;对软岩或破碎岩体可采用砂充填间隙,在预计的位移突变段一般采用填砂方法防止测斜管发生剪断);岩体表面倾斜观测(本次新增:采用倾角计量测岩体表面倾斜角位移,推荐便携式倾角计——倾角观测已被应用于工程中且方法简便可行;测点安装需保证测点与岩体之间不产生相对位移,并能准确反映被测岩体的位移情况);岩体渗压观测(本次新增:通过埋设的测压管或渗压计量测岩体内地下水的渗透压力值——观测建筑物的防渗或排水效果、堤坝坝基和软弱夹带下扬压力观测、边坡滑动面地下水压力观测、混凝土构筑物的静水压力观测;测压管坚固耐用、观测方便、经济但观测值具有一定的滞后性,适用在地下水较丰富部位使用;渗压计对地下水压力反应较为敏感,对工程中需要及时反映地下水压力变化部位、岩体渗透性很小的部位以及不宜埋设测压管的部位采用渗压计;压力表和渗压计的量程按预估的地下水最大压力选用,渗压计需有足够的富裕度)。
"岩块试验+岩体试验"两个尺度的试验体系。 标准同时规定岩块试验(室内试样——反映岩石材料的物理力学性质)和岩体试验(现场原位——反映含结构面的工程岩体性质):岩块试验参数(单轴抗压强度、抗拉强度)是岩体分类(BQ分级)和岩体参数估算的基础,岩体试验参数(变形模量、抗剪强度)是工程设计直接采用的原位参数——"室内岩块+现场岩体"两个尺度互为补充,工程设计中岩体参数一般以原位试验为准、岩块试验作辅助和对比。
"声波测试"实现岩体质量的快速无损评价。 岩石声波测试利用声波在岩体中的传播特性(纵波速度、横波速度)评价岩体完整性(裂隙越发育、波速越低)和岩石弹性参数(由波速计算动弹模)——声波测试是岩体质量评价中快速、无损的方法,发射频率与试件尺寸匹配、耦合剂选择(纵波用凡士林黄油、横波用铝箔铜箔固体耦合)、零延时的确定(有机玻璃棒时距曲线或换能器对接)是保证测试精度三个关键技术细节。
"钻孔位移观测"的三维监测手段。 岩体观测中钻孔轴向位移观测(多点位移计,深度不宜大于60m——测围岩沿钻孔轴向的位移,用于隧道围岩松动圈、边坡深部位移监测)和钻孔横向位移观测(滑动测斜仪——测孔壁岩体垂直于钻孔轴线的位移,用于边坡滑移面、基坑侧向变形监测)构成钻孔内两个方向的位移监测体系,配合表面观测(收敛计、倾角计、渗压计)实现"表面+深部“”轴向+横向“”位移+压力"的立体监测——本次修订新增岩体表面倾斜观测和岩体渗压观测,完善了工程岩体监测方法体系。
"水压致裂法"深部地应力测试。 本次修订新增水压致裂法岩体应力测试——利用高压水压裂钻孔壁测定岩体最大、最小水平主应力(水压致裂法不需要套钻解除、可在深孔中进行,是深埋隧洞、深部矿山水工隧洞地应力测试的主要方法),弥补了应力解除法(套钻解除,测试深度受限)的不足——水压致裂法的引入反映了我国深部岩体工程(深埋隧道、深部矿山、深部地热)发展对深部地应力测试的需求。
本标准适用于水利水电工程、边坡工程、隧道与地下工程、矿山工程的岩土工程勘察设计单位,岩体力学试验机构(试验室和现场原位试验),注册岩土工程师和注册土木工程师(水利水电)备考人员,以及高校岩土工程、工程地质、水利水电工程专业师生。
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