工程勘察：
证书编号 45040Ⅲ -211-U
桂林漓江**水库枢纽工程
现场岩石试验报告
广西*******勘察设计研究院
核 定：
审 查：
校 核：
编 写：
试 验：
目 录
1 工作概况.................................................. 1
2 现场混凝土与岩体抗剪（断）试验............................... 1
2.1 抗剪(断)试验试样布置及地质条件............................ 1
2.2 抗剪（断）试验试样制备情况............................... 2
2.3 抗剪(断)试验方法....................................... 2
2.4 抗剪(断)试验成果整理方法................................. 3
2.5 抗剪(断)试验破坏机理分析................................. 3
2.6 抗剪断试验成果分析...................................... 4
3 现场岩体变形试验........................................... 5
3.1 岩体变形试验试样布置及地质条件............................ 7
3.2 岩体变形试点制作........................................ 7
3.3 岩体变形试验方法........................................ 7
3.4 岩体变形试验成果整理.................................... 7
3.5 岩体变形试验成果分析.................................... 8
4 建议..................................................... 9
图 纸 目 录
1 工作概况
桂林漓江**水库枢纽工程位于广西桂林市为漓江一级支流，距离桂林**km有等外公路从**至**村。该水库枢纽主要任务是调蓄讯期洪水水量，枯水期向漓江补水，并利用补水水能发电。拟建枢纽最大坝高约**m，正常高水位**m，总库容约为**万m3，通过引水隧洞到下游厂房发电，电站装机容量为**MW。
坝址现场岩体力学试验于****日至*****日坝轴线左岸及坝轴线下游200m右岸进行现场混凝土与岩体抗剪（断）试验及现场岩体变形试验，共完成工作量见表1。
表1 现场岩石试验工作量表
试验数据采集和处理采用8098多功能岩土检测系统，该微机系统于1991年4月通过广西科学技术委员会的技术鉴定，开工前经广西计量测试研究所率定。各项技术指标均符合DLJ204-81，SLJ2-81《水利水电工程岩石试验规程》（试行），DL5006-92《水利水电工程岩石试验规程（补充部分）》。
2 现场混凝土与岩体抗剪（断）强度试验
2.1 抗剪(断)试验试样布置及地质条件
a) 现场混凝土与岩体抗剪（断）试验在坝址区内进行，分别选强、弱风化泥质粉砂岩各12个点（即3组），详见表2。岩层产状一般为**°/NWÐ**° ,周围岩石为砂岩、泥岩互层。
表2 试样布置一览表
b) 试样试点平面布置见示意图45040Ⅲ-211-001。
c) 各组抗剪断试验试点的地质条件，详见45040Ⅲ-211-002～007。
2.2 抗剪（断）试验试样制备情况
2.2.1 试样基岩面制作
岩石试验专业技术人员和地质人员共同选点，并对试点的岩性及风化程度进行了划分和选定，然后进行人工开挖覆盖层至基岩后，再凿平，经过粗细凿后，使试面起伏差控制在0～10mm范围内。并进行试点地质描述及摄影，然后浇注混凝土试体，部分起伏差超过10mm时用水泥砂浆填补。
2.2.2 混凝土试体制作
混凝土配合比，水泥:水:砂:碎石为1:0.69:2.53:4.32，选用**牌425标号普通硅酸盐水泥，采用灰岩人工砂和灰岩碎石，碎石采用三级比，砂率选用35%，采用人工搅拌，人工振捣；为缩短混凝土养护期，在混凝土中加入水泥用量的2%氯化钙作为早强剂，混凝土直接浇注在岩面上，不另做垫层，制作成50cm×50cm×35cm的试体。
试验前对6组18块15cm×15cm×15cm立方体混凝土试块进行现场抗压试验，混凝土标号均达到**MPa,符合设计要求。
2.2.3水平推力座的制作
左岸坝轴线上基岩露头处及右岸山坡上的混凝土与岩体抗剪（断）试验，水平推力后座为人工开挖修凿下锚，用混凝土充填，并开挖水平千斤顶槽。
2.3 抗剪(断)试验方法
本次现场混凝土与岩体抗剪（断）试验，采用平推法直剪试验，所有试体的推力方向与河流平行或有一定夹角向下游方向，并使推力与试验面重合，且通过试面几何中心。试验面积为2500cm2，油压系统用YS150型试验专用千斤顶和SBS7型高压手动油泵。法向应力分别为0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa四个等级，通过锚杆反力架用千斤顶加压。试体的变形量是通过装在试体四个角上的四个水平和四个垂直位移传感器测得，位移传感器的型号为BWG5A型。压力是通过分别装在水平和垂直油压系统中的压力传感器或精密油压表测得，压力传感器型号为AKCZ-61A型。试验仪器的安装及整个试验过程均严格按DLJ204-81、SLJL-81《水利水电工程岩石试验规程》（试行）进行。
2.4 抗剪(断)试验成果整理方法
本次试验采用微机系统检测试验和数据处理,软件编制按DLJ204-81,SLJ2-81《水利水电工程岩石试验规程》（试行）进行。整理步骤如下：
a) 打印原始数据表格。
b) 分别绘出不同法向应力下剪应力与剪切变形的关系曲线（μ-τ曲线），见图45040Ⅲ-211-008～009。
c) 根据μ-τ关系曲线中所对应的各剪切阶段特征值的法向应力与剪应力的关系，进行一次线性回归，绘出σ-τ关系曲线图，见图45040Ⅲ-196-010。
d) 用计算机相应求出各组各剪切阶段的σ-τ关系方程:
τ=fσ+c，即各组的内摩擦系数f值和粘聚力c值。
2.5 抗剪(断)试验破坏机理分析
a) 混凝土与强风化泥质粉砂岩抗剪（断）试验，少数是沿接触面剪断（具体试点为SANJ01-2、SANJ01-3 、SANJ01-4各占试面总面积30%，SANJ02-2占试面总面积65%、SANJ02-3占试面总面积20%、SANJ02-4占试面总面积30%、SANJ03-2占试面总面积30%、SANJ03-3占试面总面积55%、SANJ03-1为在接触面剪断），仅占试样总数的8%，大多数沿岩体内部剪断（具体试点为SANJ01-1、SANJ01-2、SANJ01-3、SANJ01-4、SANJ02-1、SANJ02-3、SANJ02-4、SANJ03-2、SANJ03-4）
b) 混凝土与弱风化泥质粉砂岩抗剪（断）试验，绝大多数沿接触面剪断，占试样总数的73%，少数是沿岩体内部剪断（具体试点为SANJ04-4占试面总面积75%、SANJ05-2占试面总面积40%、SANJ05-3占试面总面积55%、SANJ06-1占试面总面积30%、SANJ06-3在岩体层面剪断、SANJ06-4占试面总面积20%），占试样总数27%。
强风化泥质粉砂岩的混凝土与岩体的抗剪（断）试验，峰值时水平位移量均较大，有明显的峰值，均属弹塑性破坏类型。混凝土与弱风化泥质粉砂岩的抗剪（断）试验，峰值时水平位移量均较小，且有明显的峰值出现，多数属于脆性破坏类型，少数属于弹塑性破坏类型（具体试点为SANJ04-4、SANJ06-3、SANJ06-4）。
从上述的破坏机理可知,强风化的泥质粉砂岩上的构筑物的滑动破坏类型以浅层岩体破坏为主；弱风化泥质粉砂岩上的水工建筑物的滑动破坏类型，以混凝土与岩石接触面滑动破坏类型为主,少部分为泥质粉砂岩表层岩体沿裂隙面破坏。
2.6 抗剪断试验成果分析
影响摩擦系数和粘聚力的主要因素有岩面起伏差、节理、片理、层理、基岩强度、混凝土与基岩间的强度比等因素。试验时我们对地质条件及人为的因素,如试验面的高低起伏差、混凝土试体强度等做了严格的控制,尽量保证同组各个试样的试验条件的一致。
对强风化、弱风化的泥质粉砂岩的同组试验数据成果进行一次线性回归，然后,我们再把3组试样的试验数据一起回归；混凝土与强风化、弱风化的泥质粉砂岩的抗剪（断）试验，这样的线性回归均呈高度相关, 相关系数达0.90以上,参数的可信度高。因此,建议采用3组一起回归参数值作为使用参考值。见表2.6-1～2.6-3。
表2.6-1现场混凝土/岩体抗剪(断)试验成果统计表
表2.6-2现场混凝土与强风化泥质粉砂岩岩体抗剪（断）试验成果统计表
表2.6-3现场混凝土与强风化泥质粉砂岩岩体抗剪（断）试验成果统计表
3 现场岩体变形试验
3.1 岩体变形试验试样布置及地质条件
岩体变形试验在坝址区内进行，分别选，强、弱风化泥质粉砂岩各5个试点。岩层产状多为**°/NW∠ **° ，周围地层为砂岩泥岩互层。
试样平面布置见示意图45040Ⅲ-211-001。
试点地质条件见图45040Ⅲ-211-011。
3.2 岩体变形试点制作
对选定的岩体，划分强风化、弱风化后，进行开挖凿平，经过粗细凿后，使试面起伏差控制在0～5mm范围内，然后进行地质描述及摄影，最后用水泥浆垫平（水泥浆掺入2%水泥用量的氯化钙），覆盖直径为50cm的圆形刚性承压板，用锤子轻击，把多余的水泥浆挤掉，并用水平尺控制使之水平，待水泥浆强度达到40MPa后，进行试验。
3.3 岩体变形试验方法
试验采用刚性承压板法，承压板面积为2000cm2，采用逐级一次循环法加压，强风化泥质粉砂岩试验最大压力为**MPa，弱风化试验最大压力为**MPa分四级施加。试验环境温度为20～35℃，相对湿度为75%～85%，试验严格按DLJ204-81，SLJL-81《水利水电工程岩石试验规程》中的G401-81进行。
3.4 岩体变形试验成果整理
岩体变形试验成果按以下公式计算：
E0（E）=（π/4）×（1-ν2）pd/W0(w)
其中 E0---岩体变形模量（MPa）
E----岩体弹性模量（MPa）
W0---岩体总变形（mm）
w----岩体弹性变形（mm）
p----承压板单位面积计算的压力（MPa）
d----承压板直径（mm）
ν---泊松比 本工程强风化泥质粉砂岩取0.34，弱风化取0.30
本工程强风化p=1.6MPa,弱风化p=2.5MPa,d=500.0mm。
3.5 岩体变形试验成果分析
本工程岩体变形试验成果见统计表3.5-1～表3.5-3，从表中看出，变形试验成果出现离散现象，主要原因是同样岩性、同样的风化程度的试点，节理裂隙的发育程度和分布的不同。试验结束后，经下凿试面验证，变形模量和弹性模量偏小的试点，裂隙较发育，岩体变形较大。变形模量和弹性模量较大的，试点上岩面较致密。建议采用统计平均值作为使用参考值。
表3.5-1 坝址岩体变形试验成果统计表
表3.5-2 强风化泥质粉砂岩岩体变形试验成果统计表
表3.5-3 弱风化泥质粉砂岩岩体变形试验成果统计表
4 建议
本次现场混凝土与岩体抗剪（断）试验及岩体变形试验，时间紧，所做试点试样数量较少，地质条件（岩性、构造）差异较大，因此，选用参数时应考虑其代表性。
第二篇：采矿0802岩石力学实验报告
岩石力学实验报告
班级：
学号:
姓名：
日期：
西安科技大学
实验一 岩石单轴抗压强度的测定
一、实验目的
1、 掌握岩石力学性质的实验方法。
2、 熟悉试验机的操作技能及使用方法。
3、 对完整岩石强度分级和性能描述。
二、实验原理
利用材料试验机对岩石试件进行单轴压缩，使岩石试件在单轴压力下达到破坏的极限强度，数值等于破坏时的最大压应力，其抗压强度等于破坏时的荷载与受力截面积之比。
即 
Mpa
三、实验设备及工具
1、 材料实验机-----30吨万能材料试验机
2、 游标卡尺（精度0.02毫米）
四、岩石试件及数量
标准试件采用直径5厘米的圆柱体，高径比为2，并且两端面平行（要求两端面不平行度小于0.01厘米），上下端直径偏差小于0.02厘米。
相同状态下同一种岩性试件（最好从同一块岩石上取下）的数量一般不少于3块，若测定结果偏离度大于20％级以上时应适当增补测试试件的数量，一保证测试结果。
五、实验方法及程序
1、 对岩石试件进行编号，并对其颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态进行详细描述，并填入记录表内。
2、 量测试件尺寸，量测时应在试件高度的上中下三个部位分别量测两个相互正交的直径，取其算术平均值作为直径，精度0.1毫米。试件高度测定精度1.0毫米。
3、 选择压力机度盘（根据岩石试件的岩性及试件的完整情况进行选择），并挂上相应的摆锤。
4、 启动压力机，将度盘指针调整到零，使其处于工作状态。
5、 将试件置于压力机承压板中心，调整球形坐使试件截面与压力机承压板平行，以便使试件上下受力均匀，必要时应设置防护网，以免试件压裂时崩出伤人。
6、 以每秒0.5~1Mpa的速度加载直到破坏。
7、 记录破坏荷载以及加载过程中出现的现象，对破坏后的试件进行描述。
六、实验结果计算
1、单个试件的单项抗压强度
Mpa
式中：P---------------试件破坏荷载，KN；
F---------------试件初始截面积，cm2；
2、每组试件单向抗压强度算术平均值（取小数点后1位）；
式中：Ri---------------第i个试件单项抗压强度，Mpa
n----------------每组试件的数量。
3、每组试件测定结果偏离度
式中：M---------------单项抗压强度的偏离值。
偏离值一般不小于20％。
七、实验报告要求
1、 简述实验目的、实验方法及程序；
2、 计算试件单向及抗压强度。
.
岩体单向抗压强度测定纪录表
工程名称：
送样单位： 采样地点： 测定时期： 年 月 日
测定： 计算： 校核：
实验二岩石单向抗拉强度测定
一、实验目的
a) 掌握用劈裂法测定岩石单向抗拉强度的实验方法及操作技能。
b) 对完整岩石强度分级和岩性描述。
二、实验原理
本实验采用劈裂法测定岩石单向抗拉强度。
利用劈裂夹具在材料试验机上对园盘形试件进行集中荷载以经压缩，对经压缩使载荷尔蒙连线的平面内产生拉应力。根据弹性理论在对经压缩条件下园盘中心D/2处：
受拉应力： 
受压应力： 
剪应力： 
式中：D——园盘直径，厘米；
T——园盘厚度，厘米。
上式表明，劈裂法不但有拉应力还有压应力共同作用破坏，但是岩石抗拉强度很低，抗压强度较高，园盘在受压应力断裂之前早已被拉应力拉断，所以试件还是属于受拉破坏，除了强度略有差别外，由于劈裂法实验简单，且所测抗拉强度与单向拉伸很接近，故采用此法来测定岩石的单向抗拉强度。
三、实验设备及工具
a) 万能材料试验机；
b) 劈裂夹具，如图所示；
劈裂法抗拉夹具
1． 尖端为R2的刀刃；
2． 夹具座；
3． 刀承；
4． 试件；
5． 夹持螺钉；
c) 游标卡尺（精度0.02毫米）。
四、岩石试件规格及数量
标准试件采用园盘形，直径
厘米，厚度2.5±0.2厘米，试件两端面不平行度不得大于0.01厘米，上下端直径偏差不得大于0.02厘米。
每种状态下同一岩性试件的数量，一般每组不少于3块，若测定结果偏离度大于20％级以上时，应适当增补测试试件的数量。
五、实验方法及程序
a) 对岩石试件进行编号，并对其颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态进行描述，并填入记录表内。
b) 检查试件加工精度、量测试件尺寸，并填入表内。
c) 选择压力机度盘，并挂上相应的摆锤。
d) 通过试件直径两端沿轴线方向画两条互相平行的线作为加载基线，将试件放置在夹具内，使夹具上下刀刃对准加载基线，用两侧夹持螺钉固好试件。
e) 把夹好试件的夹具放入试验机上下承压板之间，使试件中心线和试验机中心在一条直线上。
f) 启动试验机，施加几百牛顿载荷后，松开夹具两侧夹持螺钉，然后以每秒0.03~0.05Mpa的速度加载直到破坏。
g) 记录破坏荷载，对破坏后的试件进行描述。
六、实验结果计算
1、单个试件的单向抗拉强度
MPa
式中：P---------------试件破坏荷载，KN；
D---------------试件直径，㎝；
L---------------试件厚度，㎝。
2、每组试件单向抗拉强度算术平均值
MPa
式中：Ri---------------第i个试件单项抗拉强度，Mpa
n----------------每组试件的数量，块。
3、每组试件测定结果偏离度
式中：M---------------单项抗压强度的偏离值。
偏离值一般不小于20％。
七、实验报告要求
a) 简述实验目的及实验原理，实验程序；
b) 实验结果计算及偏离度计。
岩体单向抗拉强度测定纪录表
工程名称：
送样单位： 采样地点： 测定时期： 年 月 日
测定： 计算： 校核