›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (S1): 779-0786.

• 测试技术 • 上一篇    下一篇

岩体抗剪强度参数现场测试新方法及工程应用

王玉杰1,赵宇飞1,曾祥喜2,徐佳成1,刘立鹏3   

  1. 1. 中国水利水电科学研究院 岩土工程研究所,北京100048; 2. 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院 地质工程处,长沙 410014;3. 中国地质大学 工程技术学院,北京 100083
  • 收稿日期:2010-12-15 出版日期:2011-05-15 发布日期:2011-05-16
  • 作者简介:王玉杰,男,1974年生,博士,教授级高工,主要从事边坡稳定分析和岩体工程风险等方面的研究和咨询工作
  • 基金资助:

    “十一五”国家科技支撑计划项目资助(No. 2008BAB29B03-1-2);中国水科院科研专项资助(No. 岩集1006、0932)

An in-situ method for determining shear strength parameters of rock masses and its applications

WANG Yu-jie1, ZHAO Yu-fei1, ZENG Xiang-xi2, XU Jia-cheng1, LIU Li-peng3   

  1. 1. Department of Geotechnical Engineering, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100048, China; 2. Department of Engineering Geology, Mid-South Design and Research Institute, China Hydropower Engineering Consulting Group Co., Changsha 410014, China; 3. Faculty of Engineering Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China
  • Received:2010-12-15 Online:2011-05-15 Published:2011-05-16

摘要: 岩体抗剪强度参数的确定是进行岩体工程稳定性分析中最基本和最重要的,也是最困难的一项工作。由于室内和现场试验方法的局限性以及经验准则的人为性,快速、简易和较可靠确定岩体抗剪强度参数的原位测试手段一直是岩石工程界关注的热点。采用引进美国生产的岩石钻孔剪切仪,在实验室混凝土空心圆柱体和向家坝水电站坝基岩体中进行了尝试,取得了有益的试验成果。将主要从钻孔剪切仪的工作原理、数值模拟分析和工程应用等几方面对其进行全面的阐述和总结。试验成果和数值分析结果显示,岩石钻孔剪切仪是一种适用于软岩~中硬岩的原位试验设备,其试验成果总体钻孔剪切试验得到的c、 小于传统三轴和直剪试验成果,但钻孔剪切试验的 值在 <40?的范围内略低于传统三轴和直剪试验成,而钻孔剪切试验的c值较传统三轴和直剪试验的c 值降低较多,一般为25%~50%。

关键词: 钻孔剪切试验, 剪切强度, 节理岩体, 原位测试

Abstract: The shear strength parameters of rock masses are generally most important and difficult to determine when performing stability analysis of rock works. Due to a large number of limitations existed in laboratory and in-situ experiments and uncertainties of empirical methods display, there has been a strong need to develop a new in-situ testing apparatus that can measure the shear strength parameters of rock masses in a quick and reliable way. Since a Rock Bore Shear Tester (RBST) made by Handy Geo. Instruments, Inc. was introduced by IWHR, a large number of laboratory and in-situ RBST experiments have been performed. The shearing mechanism, numerical simulation of RBST shearing process and its applications to Xiangjiaba dam site are presented. It can be found from the numerical analysis and in-situ testing results that RBST is applicable to soft and intermediate hard rock masses. The cohesion and friction angle determined by RBST are generally less than those determined by tri-axial and direct shear tests. In addition, the interal friction angle determined by RBST is a little less than that determined by triaxial and direct shear tests when <40?; and the cohesion c is considerably less than that determined by triaxial and direct shear tests by 25%-50%.

Key words: rock borehole shear test, shear strength, jointed rock mass, in-situ testing

中图分类号: 

  • TU 443
[1] 樊科伟, 刘斯宏, 廖洁, 方斌昕, 王建磊, . 袋装石土工袋剪切力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 477-484.
[2] 王培涛, 黄正均, 任奋华, 章亮, 蔡美峰, . 基于3D打印的含复杂节理岩石直剪特性 及破坏机制研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 46-56.
[3] 严健, 何川, 晏启祥, 许金华. 雀儿山隧道冰碛地层冻胀力原位测试及计算分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3593-3602.
[4] 李新明, 孔令伟, 郭爱国, . 南阳原状膨胀土不排水剪切性状时效性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2947-2955.
[5] 张强, 李小春, 周英博, 石露, 白冰, . 高压孔隙CO2/水作用下完整四川三叠系 砂岩剪切特性的试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3028-3036.
[6] 李书兆, 王忠畅, 贾 旭, 贺林林, . 软黏土中张紧式吸力锚循环承载力简化计算方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1704-1712.
[7] 柯志强, 王环玲, 徐卫亚, 林志南, 吉 华, . 含横向节理的柱状节理岩体力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 660-667.
[8] 孙钱程, 郑民总, 李邵军, 郭浩森, 程 远, 裴书锋, 江 权, . 柱状节理岩体隧洞松弛深度的 变异特性与确定方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 728-736.
[9] 李新明, 孔令伟, 郭爱国, . 卸荷损伤原状膨胀土剪切力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4685-4692.
[10] 杨爱武, 胡垚, 杨少坤, . 城市污泥新型固化技术及其力学特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4439-4449.
[11] 王本鑫, 金爱兵, 赵怡晴, 王贺, 孙浩, 刘佳伟, 魏余栋, . 基于CT扫描的含非贯通节理3D打印试件 破裂规律试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3920-3927.
[12] 范 宁,年廷凯,赵 维,鲁 双,宋 雷,印 萍,. 海底泥流的流变试验及强度模型[J]. , 2018, 39(9): 3195-3202.
[13] 陈 琛,冷伍明,杨 奇,金子豪,聂如松,邱 鋆,. 混凝土桩-泥皮-砂土接触面力学特性试验研究[J]. , 2018, 39(7): 2461-2472.
[14] 孔 洋,朱珍德,阮怀宁, . 三向应力作用下节理岩体渗流-应力耦合特性[J]. , 2018, 39(6): 2008-2016.
[15] 陈 宾,周乐意,赵延林,王智超,晁代杰,贾古宁,. 干湿循环条件下红砂岩软弱夹层微结构与剪切强度的关联性[J]. , 2018, 39(5): 1633-1642.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 魏龙海,王明年,赵东平,吉艳雷. 翔安海底公路隧道陆域段变形控制措施研究[J]. , 2010, 31(2): 577 -581 .
[2] 陈 宇,张庆贺,朱继文,姚海明. 双圆盾构穿越下立交结构的流-固耦合数值模拟[J]. , 2010, 31(6): 1950 -1955 .
[3] 顾绍付,刘仰韶,刘仕顺. Asaoka法推算软基沉降偏差的修正方法探讨[J]. , 2010, 31(7): 2238 -2240 .
[4] 高树生,钱根宝,王 彬,杨作明,刘华勋. 新疆火山岩双重介质气藏供排气机理数值模拟研究[J]. , 2011, 32(1): 276 -280 .
[5] 宋勇军,胡 伟,王德胜,周军林. 基于修正剑桥模型的挤密桩挤土效应分析[J]. , 2011, 32(3): 811 -814 .
[6] 孙德安,孟德林,孙文静,刘月妙. 两种膨润土的土-水特征曲线[J]. , 2011, 32(4): 973 -0978 .
[7] 鲁 涛,王孔伟,李建林. 库水压力作用下砂岩破坏形式的探究[J]. , 2011, 32(S1): 413 -0418 .
[8] 魏明尧,王恩元,刘晓斐,王 超. 深部煤层卸压爆破防治冲击地压效果的数值模拟研究[J]. , 2011, 32(8): 2539 -2543 .
[9] 褚福永 ,朱俊高 ,贾 华 ,安淑红. 粗粒土卸载-再加载力学特性试验研究[J]. , 2012, 33(4): 1061 -1066 .
[10] 卢 强,王占江,李 进,郭志昀,门朝举. 球面波加载下黄土线黏弹性本构关系[J]. , 2012, 33(11): 3292 -3298 .