HTSZ-1平推法巖體直剪試驗儀
一、試驗目的
本試驗用于測定壩體混凝土與巖體接觸面，碾壓混凝土層間結合面，以及碾壓混凝土本體的原位抗剪斷強度。滿足國家行業標準（SLT264-2020）《水利水電工程巖石試驗規程》。
二、技術參數
1、*大加載范圍：0-100T *大位移量：0-150mm
2、液壓缸：2個
3、位移傳感器：4個
4、傳力桿：1個
5、測表支架：4個
6、墊板及滾珠排：1套
三、試驗前準備及試件的制備應符合下列要求：
1、在構筑物上選定具代表性部位和試驗層面，宜在施工試驗段或壩體上選定，選定試驗區的面積不應少于2m×8m，試體應布置在同一層面上，數量4~5塊。
2、每塊試體的剪切面積不應小于500mm×500mm，試體間凈距不應少于試體最小邊長的1.5倍。
3、剪切面以上試體的高度宜略大于試體邊長的2/3，
4、進行試驗布置時，施加于試體面上的水平推力方向，應與結構受力方向一致。
四、試體開挖制備與養護按下列規定執行：
1、試體開挖時齡期不應少于21d，采用人工挖鑿試驗區內試體外圍混凝土，嚴防試體擾動。
2、試體開挖深度應至試驗層面，但受水平推力的試驗層面應開挖至層面以下，并留有安裝千斤頂的足夠空間。千斤頂應嚴格定位，中心線應平行預定剪切面，且與剪切面的距離不應大于剪切方向試件邊長的5%，試體開挖后的尺寸允許偏差宜為±20mm，并用與試塊強度相近的水泥砂漿抹平。在做層縫抗剪時，在剪切面周邊留約10mm寬的剪切縫。
3、完成試體與試驗區開挖后，應向試坑充水或回填濕砂，做好試體養護與保護，直至規定齡期前，開始儀器設備安裝時，再行清除。同時應有繼續保持試體及其剪切面處于水飽和狀態的措施。
五、法向載荷系統安裝應符合下列要求：
1、在試件頂部鋪設一層水泥砂漿，并放上墊板，應輕擊墊板，使墊板平行預定剪切面，試件頂部也可鋪設橡膠或細砂再放置墊板。
2、在墊板上依次安放滾軸排、墊板、千斤頂、傳力柱、頂部墊板及反力裝置。
3、在露天場地或無法利用洞室頂板作為反力部位時，可采用堆截法或地錨作為反力裝置，當法向載荷較小時也可采用壓重法。
4、安裝完畢后，可啟動千斤頂稍加壓力，應使整個系統結合緊密。
5、整個法向載荷系統的所有部件，應保持在加載方向的同一軸線上，并應垂直預定剪切面。法向載荷的合力應通過預定剪切面的中心。
6、法向載荷系統應具有足夠的強度和剛度。當剪切面為傾斜或載荷系統超過一定高度時，應對法向載荷系統進行支撐。
7、液壓千斤頂活塞在安裝前應啟動部分行程。
六、剪切載荷系統安裝應符合下列要求：
1、采用平推法進行直剪試驗時，在試體受力面應用水泥砂漿黏貼一塊墊板，墊板應垂直預定剪切面。在墊板后應依次安放傳力塊、液壓千斤頂、墊板。在墊板和反力座之間應填筑混凝土（或砂漿）。
2、在試體受力面黏貼墊板時，墊板底部與剪切面之間，應預留1cm間隙。
3、安裝剪切載荷千斤頂時，應使剪切方向與預定的推力方向一致，其軸線在剪切面上的投影，應通過預定剪切面中心。平推法剪切載荷作用軸線應平行預定剪切面，軸線與剪切面的距離不宜大于剪切方向試體邊長的5%。
七、量測系統安裝應符合下列要求：
1、安裝量測試體*對位移的測表支架，應牢固地安放在支點上，支架的支點應在變形影響范圍以外。
2、在支架上應通過磁性表座安裝測表。在試體的對稱部位應分別安裝剪切和法向位移測表，每種測表的數量不宜少于2只。
3、根據需要，在試體與基石表面之間，可布置量測試體相對位移的測表。
4、所有測表及標點應予以定向，應分別垂直或平行預定剪切面。
5、應對安裝時所澆筑的水泥砂漿和混凝土進行養護。
八、試驗準備應包括下列各項：
1、應根據液壓千斤頂率定曲線和試體剪切面積，計算施加的各級載荷與壓力表讀數。
2、應檢查各測表的工作狀態，測讀初始讀數值。
九、法向載荷的施加方法應符合下列要求：
1、應在每個試體上施加不同的法向載荷，可分別為*大法向載荷的等分值。剪切面上的*大法向應力不宜小于預定的法向應力。
2、對于每個試體，法向載荷宜分1級~3級施加，分級可視法向應力的大小和巖性而定。
3、加載采用時間控制，應每5min施加一級載荷，加載后應立即測讀每級載荷下的法向位移，5min后在測讀一次，即可施加下一級載荷。施加至預定載荷后，應每5min測讀一次，當連續兩次測讀的法向位移之差不大于0.01mm時，可開始施加剪切載荷。
4、在剪切過程中，應使法向應力始終保持為常數。
十、剪切載荷的施加方法應符合下列要求：
1、剪切載荷施加前，應對剪切載荷系統和測表進行檢查，必要時應進行調整。
2、應按預估的*大剪切載荷分8級~12級施加。當施加剪切載荷引起的剪切位移明顯增大時，可適當增加剪切載荷分級。
3、剪切載荷的施加方法應采用時間控制。每5min施加一級，應在每級載荷施加前后對各位移測表測讀一次。接近剪斷時，應密切注視和測讀載荷變化情況及相應的位移，載荷及位移應同步觀測。
4、試體剪斷后，應繼續施加剪切載荷，直至測出趨于穩定的剪切載荷值為止。
5、將剪切載荷緩慢退載至零，觀測試體回彈情況，抗剪斷試驗即告結束。在剪切載荷退零過程中，仍應保持法向應力為常數。
6、根據需要，在抗剪斷試驗結束以后，可保持法向應力不變，調整設備和測表，應按本條第2款至第6款沿剪斷面進行抗剪（摩擦）試驗。剪切載荷可按抗剪斷試驗最后穩定值進行分級施加。
7、抗剪試驗結束后，根據需要，可在不同的法向載荷下進行重復摩擦試驗，即單點摩擦試驗。
十一、在試驗過程中，對加載設備和測表運行情況、試驗中出現的響聲、試體和巖體中出現松動或掉塊以及裂縫開展等現象，作詳細描述和記錄。
十二、試驗結束應及時拆卸設備。在清理試驗場地后，翻轉試體，對剪切面進行描述。剪切面的描述應包括下列內容：
1、量測剪切面面積。
2、剪切面的破壞情況，擦痕的分布、方向及長度。
3、巖體或混凝土試體內局部剪斷的部位和面積。
4、剪切面上碎屑物質的性質和分布。
十三、試驗成果整理應符合下列規定：
1、采用平推法，各法向載荷下的法向應力和剪應力應分別按下列公式計算：
a= 
? =
式中： a-作用于剪切面上的法向應力（MPa）
?-作用于剪切面上的剪應力（MPa）
P-作用于剪切面上的總法向載荷（N）
Q-作用于剪切面上的總剪切載荷（N）
A-剪切面面積（mm2）
2、應繪制各法向應力下的剪應力與剪切位移及法向位移關系曲線。應根據關系曲線，確定各法向應力下的抗剪斷峰值。
3、應繪制各法向應力及與其對應的抗剪斷峰值關系曲線，應按庫倫-奈維表達式確定相應的抗剪斷強度參數（?、c）。應根據需要確定抗剪（摩擦）強度猜數。
4、應根據需要，在剪應力與位移曲線上確定其他剪斷階段特征點，并應根據各特征點確定相應的抗剪強度參數。
十四、混凝土與巖體接觸面直剪試驗記錄應包括工程名稱、試驗段位置和編號及試體布置、試體編號、試驗方法、試體和剪切面描述、混凝土強度、剪切面面積、千斤頂和壓力表編號、測表布置和編號、各法向載荷下各級剪切載荷時的法向位移及剪切位移。
HTSZ-1平推法巖體直剪試驗儀
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