用点荷载强度试验测定岩石抗压强度

地基基础检测考试大纲 ……掌握:岩石单轴压缩变形、单轴抗压强度、三轴压缩强度、抗拉强度、直剪强 度、点载荷强度基本概念、试验方法、试验程序和试验步骤及其资料整理方法。摘要:路面砖压力试验机，路面砖抗压强度试验机，路面砖抗压试验用试验机 济南中创工业生产的液压压力试验机适用于各类砖块的抗压强度试验，同时，也适用于水泥胶砂、混凝土试件等的抗压试验。考试大纲 ……掌握:岩石单轴压缩变形、单轴抗压强度、三轴压缩强度、抗拉 强度、直剪强度、点载荷强度基本概念、试验方法、试验程序和试验 步骤及其资料整理方法。

它的破坏机理： 在加载点周围岩石所受的力接近压应力， 但是在距加载点一定距离以外的范围内， 岩石受到了垂直加载轴向的弹性拉应力。 在加载点附近， 产生了雁行式裂隙， 且呈弯曲状排列； 荷载增大时， 它们相互靠拢而成为滑移线。 随着荷载进一步的作用， 这种裂隙可在一定范围内产生， 并自然地发展， 直到他们与弹性拉应力区连接后， 岩石在拉应力作用下发生劈裂。 即在点荷载作用下整个试件中发生了拉应力和压应力。 最终岩石试件产生破坏。１． ２试验方法和式样选取试验仪器采用国产轻型岩石强度试验仪， 手动操作， 液压输出荷载， 最大输出压力荷载为８ ０ ｋ Ｎ ， 千斤顶活塞直径为４ ０ ｍ ｍ ， 压力表单位为０ ． １Ｍ Ｐ ａ 。 试验选取莱州某金矿自然条件下１５件不规则金矿石， 厚度在３０—７ ０ ｍ ｍ 之间， 然后逐个用试验仪施加荷载， 直至发生破坏， 此时记下压力表读数， 得出压力数据见表１。表１试件压力表读数试件编号１２３４５６７８厚度Ｄ （ ｒ ａ ｍ ）４ ５５５４ ８５７４ ６５９６ ５７ ０压力表读数Ｙ （ Ｍ Ｐ ａ ）１２１２． ５１１１０． ５ １１． ５ １２． ５１４ ． ５１０试件编号９１０１１１２１３１４１５厚度（ ｒ ａ ｍ ）５１５５４ ３５５４ ５５７５ｌ压力表读数Ｙ （ Ｍ Ｐ ａ ）１３１ｌ１６１４ ． ５ １１． ５ １２． ５１２・收稿日期： ２０ １Ｉ一０ ２—２１作者简介： 焦守林（ １９ ８ ２一）， 男ｔ工学硕士， 毕业于山东科技大学，１． ３试验数据处理方法銎萎孥ｉ堡鲞工业济南设计研究院有限公司， 助理工程师， 从事矿井工程造价工作。

试验时可读得压力表的读数， 量测试样破坏面上的两磊磊忑乏高晶距篙磊三ｉ孚ｊ【ｆ蒜主凌鬲革写嘉距煤壁的距离为０ ． ５ｍ ， 为工作面设备的顺利撤出提供合理的工作空间。３ 结论４ ３０ ５综采工作面撤面造条件期问未采用锚杆、 梯子梁， 而只采用了金属网、 钢丝绳、 工字钢的方法控制顶板， 而且工字钢还可以回收再利用， 节约了锚杆、 梯子梁和树脂锚固剂。 ４ ３０ ５回采工作面在撤面造条件期间采取了以上方法以后。 经合理组织， 撤面造条件工作仅１２ｄ 的时间就顺利完成任务， 不但达到了快速、 高效的目的， 而且还节约了大量的物力和财力， 取得了较好的经济效益和社会效益， 为以后类似条件下的撤面造条件积累了施工经验。参考文献：［ １］徐永圻． 煤矿开采学［ Ｍ ］． 徐州： 中国矿业大学出版社， １９９９［ ２］徐永圻． 采矿学［ Ｍ ］． 徐州： 中国矿业大学出版社， ２００３［ ３］钱鸣高， 石平武． 矿山压力与岩层控制［ Ｍ 】 ． 徐州： 中国矿业大学出版社。 ２０ ０ ３［ ４］唐中义， 赵庆民， 马兵范， 吕强． 撤面通道在综放工作面造条件中的应用［ Ｊ］． 煤炭技术， ２００８万方数据击未媳晨斜技２０ １１年第２期度， 将其换算成试样破坏时的荷载Ｐ 和等价岩芯直径见， 根据下列公式计算岩石点荷载强度：， 。

＝ Ｐ ／珑（ １）式中： ｔ一未经修正的岩石点荷载强度（ Ｍ Ｐ ａ ）；Ｐ － 破坏荷载（ Ｎ ）；Ｄ ． 一等价岩芯直径（ ｍ ｍ ）。《标准》 中规定： 当加荷两点间距不等于５０ｒａ ｍ 时，应对计算值进行修正； 根据试验数据的多寡， 修正方法分为两种情况考虑。（ １）当试验数据较少时， 按下列公式计算岩石点荷载强度：， Ｊ（ 卯）＝ 厂・‘（ ２）Ｆ ＝ （ Ｄ 。 ／５０）“式中： ｔ㈤一经尺寸修正后的岩石点荷载强度（ Ｍ Ｐ ａ ）；产修正系数；， 一修正指数， 由同类岩石的经验值确定。（ ２）当试验数据较多， 且同一组试件中的等价岩芯直径具多种尺寸， 而加荷两点间距不等于５０ ｒａ ｍ 时，应根据试验结果， 绘制Ｄ ２与破坏荷载Ｐ 的关系曲线，并在曲线上查找谚＝ ２５００Ｈ ｕ ｎ ２对应的比值， 按下列公式计算岩石点荷载强度：Ｌ （ ∞）＝ Ｐ ∞／２５００式中： 氏一根据谚一Ｐ 关系曲线， Ｄ ： ＝ ２５００ｒａ ｍ ２时的Ｐ 值。鉴于在实际的岩土工程应用中， 按照＜ 标准＞ 中的规定进行点荷载强度试验资料整理时， 计算岩石点荷载强度‘㈤存在困难， 因此现今岩土工程界常采用以往的习惯做法， 即按照《岩石物理力学性质试验规程》（ 地矿部，１９ ８ ８ 年版）中的规定结合各自的经验进行资料整理和数据分析点荷载强度指数， 其具体步骤如下：根据压力表读数计算破坏荷载， 按式（ ３）计算破坏荷载：Ｐ ＝ Ｄ ’ ・Ｆ（ ３）式中： Ｄ ’ 一千斤顶活塞面积（ ｎ ｌｌｌｌ２）；ｐ 一压力表读数（ Ｍ Ｐ ａ ）。

（ １）按下列公式计算试样的破坏面积和等效圆直径的平方：Ａ ， ＝ Ｄ ・町（ ４）Ｄ ： ＝ ４・Ａ ／霄（ ５）式中： Ａ 广试样的破坏面积（ 姗２）；口一在试样破坏面上测量的两加荷点之间的距离（ ｍ ｍ ）； 径向加载时， Ｄ ＝ Ｄ ｅ阢一试样破坏面上垂直于加荷点连线的平均宽度（ ｍ ｍ ）。（ ２）按公式（ １）计算岩石点荷载强度， 统计计算其， Ｉ并计算其平均值。（ ３）根据岩石点荷载强度的平均值， 可按下列公式计算岩石单轴抗压强度：Ｒ 。 ＝ Ｋ ・Ｌ（ ６）式中： Ｒ 。 一岩石单轴饱和抗压强度（ Ｍ Ｐ ａ ）；卜强度比为各类岩石的经验值， 一般取２３—２５。有资料表明岩石的点荷载强度与单轴抗压强度存在着一定的线性关系， 一般认为单轴抗压强度是点荷载强度的２０ ～２５倍， 因此许多岩土工程师在根据岩石点荷载强度计算单轴抗压强度时， 常常取其下限， 即取强度比２０， 即： Ｒ ， ＝ ２０４若压力表读数用ｙ 表示， 则利用上面公式（ Ｉ）、（ ７ ）（ ３）等推得Ｌ 公式：ｔ＝ ４０１ｒＦ （ － 笔－ ）２（ ８）又由公式（ ７ ）、 （ ８ ）可得岩石单轴抗压强度公式：Ｒ。

： ８下０００啊ｒＦＬ，Ｍ Ｐａ）（ ９ ）把表１数据分别带入（ ９ ）式， 求得岩石单轴抗压强度以及平均抗压强度， 见表２。表２抗压强度表试件编号１２３４５６７８单轴抗压强度（ Ｍ Ｐ ａ ） １４ ８ ． ９１０ ３． ８ １１９ ． ９ ８ １． ２ １３６． ５ ９ ０ ． ２ ８ ６． ２ ５１． ３试件编号９１０１１１２１３１４１５单轴抗压强度（ Ｍ Ｐ ａ ） １２５． ６ ９ １． ３ ２ １７ ． ４１２０ ． ４ １４ ２． ７ ９ ６． ６ １１５． ９平均抗压强度（ Ｍ Ｐ ａ ）１１５． ２由表２可以看出， 矿石的抗压强度为１１５． ２Ｍ Ｐ ａ 。而从莱州某金矿了解到， 此金矿矿石抗压强度大约在１０ ０ —１３０ Ｍ Ｐ ａ 之间， 由此可见１１５． ２Ｍ Ｐ ａ 是一个较为接近真实抗压强度的值。２ 结论（ １）点荷载试验使用的岩石试件为岩芯、 方形岩块及不规则岩块， 岩石试件不需进行专门加工， 因此设备简单费用低。（ ２）查阅大量文献， 并由本次试验得出： 经验公式是一个测定岩石抗压强度的较为可靠的公式。（ ３）煤矿巷道支护方案设计往往需要考虑到岩层抗压强度， 本文内容可为确定其岩石抗压强度提供一定借鉴。

由于桩土的强度及模量比桩间土大，在荷载作用下桩顶应力比桩间土的应力大，桩可承受的荷载向深的土层传递并相应减少桩间土承载的荷载。其有别于《建筑结构试验》课程，是面向土木工程以及相近专业独立开设的一门综合设计性试验课程，要求学生根据所学的相关钢筋混凝土结构、土木工程施工以及建筑结构试验等理论，设计钢筋混凝土简支梁尺寸、混凝土等级以及钢筋配置情况点荷载强度指数，达到提出的实际跨度简支梁构件的承载要求，自行制作构件，进行荷载试验，并要求学生编写试验方案、组织方案以及数据分析报告。并可减少在荷载与温度共同作用下的路面变形, 减少车辙,延长使用寿命,降低维护费用及减少维修频次,从而获得良好的经济效益. 2、目前已有一些对玻纤格栅加强沥青路面的相关研究,主要包括对利用玻纤格栅加强沥青路面的施工过程以及一般路用技术性能(高温抗车辙,低温抗裂,水稳定 性等)方面,对其抗疲劳性能的试验研究尚涉及不多.本文借鉴国内外沥青混合料疲劳性能试验方法,在常规实验设备条 件下,设计了以车辙试验模拟重复荷载作用的玻纤格栅加强沥青路面抗弯疲劳性能试验方法,分析了玻纤格栅加强沥青路面在重复荷载作用下的疲劳破坏过程,揭示 了玻纤格栅的加入使沥青路面的抗疲劳性能得到增强的原因以及延缓或抑制裂缝发展的机理. 3、加入玻纤格栅提高沥青混合料抗疲劳性能的机理沥青路面使用期间在气温环境影响下经受车轮荷载的反复作用,长期处于应力应变交叠变化状态,致使路面结构 强度逐渐下降、变形累积发展.当荷载重复超过一定次数以后,在荷载作用下路面内产生的应力就会超过强度下降后的结构抗力,使路面出现裂缝,最终产生疲劳断 裂破坏.因此沥青路面必须具有一定的承载能力,尤其应在规定的使用时间内不发生疲劳破坏.对沥青路面受荷载情况的受力分析表明:在直接与车轮接触的下方路 面层受到压力,在轮载边缘以外的区域的面层受到拉力作用,两受力区域所受力性质不同,而又彼此依靠,因此在两块受力区域的交界处即力的突变处容易发生破 坏.在长期荷载的作用下,疲劳开裂即产生与此.玻纤土工格栅置于沥青面层层间,能够将上述的压应力与拉应力分散,在两块受力区域之间形成缓冲带,在这里应 力逐步变化而不是突变,减少了应力突变对沥青面层的破坏.同时玻纤土工格栅的低延伸率减少的弯沉量,保证了路面不会发生过度变形[。