辽宁省地方标准 六、现场直剪试验规程 Specifications for in -situ direct test DB21/T1564. 6 -2007 主编单位:辽宁有色勘察研究院 批准部门:辽宁省建设厅 施行日期 2008年01片12日 2007沈阳 1总则 1. 0.1 为统一现场直剪试验的操作方法和技术要求，提高 岩土工程勘察质量，做到技术先进合理，成果准确可靠，特制定 本规程。 1. o. 2 现场直剪试验可用于岩土体本身、岩土体软弱结构 面和岩体与材料接触面的剪切试验。可分为岩土体在法向应力作 用下沿剪切面剪切破坏的抗剪断试验(事擦试验)和法向应力 为零时岩体剪切的抗剪试验。 1.0.3 现场直剪试验，可测定岩土体的抗剪强度指标。其 试验结果可用来验算和评价岩土体边(滑)坡、坝基、坝肩和 地下涧室围岩的稳立起性以及计算或验算地基的强度和稳定性。 1. O. 4 试验点的选择应具有代表性。试验前后均应选取适 量的试样进行室内的直剪试验，以供现场试验参考和对比。 1.0.5 进行现场直剪试验除遵守本规程外，尚应符俞国家 和行业有关标准和规定。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1 岩体直剪试验 预定的剪切面在垂直(法 l闪)应力作用下，施加剪 tJJ力， 直到岩体剪切破坏的试验 u 2.1.2 土体直剪试验 对一组士体试样施加不同的垂直(法向)应力，待固结稳 定后施加水平剪切力，使试样在确定的剪切面上破坏。 2.1.3 试体 根据设计需要，按规定的尺寸和方法制备的剪切试验体，包 • 126 • 括岩体、士体或其他材料制成的规格块体。 2.1.4 岩体弱面 岩体中软弱的结构丽，例如软弱岩夹层层面和构造面等。 ψ 内摩擦角 C一粘聚力 f一摩擦系数 F一滑滚摩擦力 A一试体剪切面面积 σ一垂直压应力2.2 符号 T一剪应力或抗剪强度 Pz一附加力 PL一设备自重 P.一油&千斤顶施加的垂直荷载 po-试体自市 α→横向推力与水平面夹角 。一剪切面与水平面夹角 PH一横向推力 Rv一千斤顶竖向压力读数 RH一于斤顶横向压力读数 Sv一压缩变形读数 SH一剪切变形读数 3 仪器设备 3. 0.1 现场直剪试骑宜采用液比豆豆力试验装置。 3.0.2 现场直剪试验的设备应包括以下五部分: 1 试体制备设备及工具:人工挖掘工具、岩石切削工具、 剪力盒等; 127 • 2 加荷设备:被压千斤顶、液压钢枕、液压隶、压力表、 高压管路、测力计等; 3 传力设备:传力柱(钢或 1昆凝土制品)、钢垫块(板)、 滚动滑板(滚轴排)、反力架、钢梁、岩锚(地锚)和支撑忏件 等: 4 量测设备:百分表(千分表)、磁性表座、万能表架和 支架等; 5 设备、仪表安装工具、混凝土振搅工具、地质描述仪器、 水平陀、袖珍经纬仪和照相、照明设备等。 3. O. 3 试验用的加荷、量测仪表应按有关规定进行定期检 验标定。 4 操作方法 4. 1 一般规定 4.1.1 试验场地应根据工程地质条件和建(构)筑物的受 力特点选择具有代表性的地段。 4.1. 2 现场直剪试验可在涵洞、试坑、探槽和大口径孔内 进行。当剪切 j面水平或接近水平时，可采用平推法或斜推法;当 剪切面较陡时，可采用模形体法。 4.1.3 同一组试验体的岩性应基本相同，受力状态与岩体 在工程巾的实际受 )J状态相近。 4.1. 4 现场直剪试验每组岩体不宜少于 5个，剪切面积不 宜小于 5000cm2，一般为 70.7cm x 70. 7cm的正力$形，高皮不宜 小于最小边长的 0.5倍。试体之间的距离应大于最小边长的1. 5 倍c 4.1.5 每组土体试验不宜少于 3个，剪切面积不得小于 25∞cm2，一般为碎石类土最大粒径 8-12倍，高度不宜小于 20cm或为最大粒径的 4-8倍，剪切面开缝应为最大粒径的 • 128 • 113 -114，碎石类士开缝一般为1. 0 -2. Ocm。 4.1.6 试验前应对试体所在的试验地段进行描述与记录， 记录应包括如下内容: 1 岩石名称、风化破坏程度、岩体弱面的成因、类型、产 状、分布状况、连续性及其所夹填充物的性状(厚度、颗粒组 成、据化程度和含水状态等) ; 2 在岩洞内应记录岩洞编号、位置、洞线在向、洞底高程、 岩洞和测点的纵、横地质剖面; 3 在露天和基坑内应记录试点的位置和高程及其周围的地 形、地Øi情况: 4 ì己马王试验地段开挖情况和试体制备方法;证体编号、位 置、剪切面尺寸和剪切方 I~J;试验地段和试点部位地下;1<的类 型、化学成分、活动规律和流量等。 4.1.7 试验后应描述剪切面尺寸、剪切破坏形式、剪切而 起伏差、擦痕的方向和长度、碎块分布状况、剪切面上充填物性 质，并对剪切面拍照记录。 4.2 试体制备 4.2.1 混凝士与岩体胶结面直剪试验的试体制备应按下列 步骤进行: l 在试点部位用人工(不准爆破)挖除表面松动岩石，形 成平整岩面。岩面起伏差为试体边长的 1%-2% 0 2 浇注混凝土试体之前，清除岩画上的岩屑并用清水洗净， 且保证岩面无积水。 3 按剪切方向立模并浇注混凝士，振动捣实。试体?昆凝土 要制作 15cmx 15cm x 15cm的混凝土试块，试块与试体应在相同 条件下养护，以测定其不同龄期的强度。 4 养牛-期完成后拆除模具，在试体上按垂直、剪切和侧面 位移测量要求，埋设测量标点。 5 直剪试验的平推法和斜推法试体受力情况见图 4.2.1" . 129 • 剪力作用方向应符合设计要求。 P f Q一斗、1-1 Q、\J 寸、、味 \2 \2 (a) (b) 图4.2.1 混凝土与岩体肢结面亘剪试验受力示意图 ( a)平推法 ( b)斜推法 P一垂宦荷裁 ;Q一剪力 e剪力偏矩 ;α一剪力作用线倾角 l-ìlt凝土民体 2一岩画 4.2.2 岩体弱面、软弱岩体直剪试验试体制备应按下列步 骤进行: 1 按4.2.1的要求开挖试点部位，在岩面按剪切方向定出 剪切面积，用风钻或切石机、也可用人工沿剪切面积周边将试体 与周围岩体切开。 2 对于岩体弱面的试体，应使弱面处在预定的剪切部位， 如图4.2.2所示。 3 为防止在制备过程中因吸(浸)水、应力松弛或扰动而 导或试体膨胀，可采用下列方法: (1)切断地节水来源; (2)用水泥砂浆抹试体顶面，而后在其上施加一定的垂直 荷载。 4 为避免试体在安装设备和试验过程中试体受到损坏，可 按图4.2.2，在试体上浇住钢筋混凝土保护罩，其厚度宜在 • 130 • 同 4JU / llif--!JW P A哇 。\Q 2 (a) 、、，，，'nu J'E ‘、 回4.2.2 岩体弱面直剪试验试体加固和受力示意图 1 岩石弱面 2一具有软弱结构面的岩体: 3一钢筋混凝土保护罩 4-纵横钢筋 5.0 -6. Ocm;试体的底部应留有预定的剪切缝，剪切缝的高度 宜为O.5- 1.0cm; 5 根据设计要求，对试体保持自然含水率或浸水饱和; 6 在试体上按垂直、剪切相侧向位移的测量要求，埋设测 量标点。 4.2.3 倾斜岩体弱面直剪试验的试体制备。 对倾斜岩体弱面进行直剪试验，可按图 4.2.3制备模形试 体。在探明倾斜岩体弱面的部位和产状后，接 4.2.2步骤制备， 制备过程中应采取措施，防止试体下滑 0 4.2.4 帖性土及碎石类土现场剪切试验试体制备应按下列 步骤进行: 1 将试样削成略大于剪切盒的士体，用下端带有刃口的剪 切盒，一边压人边削去剪切盒周边的土体，使剪切盒全部切 人土体并达到预定的位置; 2 在剪切盒与预留剪切面宜留有1. 0 ~ 3. Ocm的间隙，垫 上木条做起缝极: 3 试体与剪切盒间的空隙及试体的顶面宜用细砂填实，一 • 131 • P 2 P (a) (b) 圈4.2.3 倾斜岩体弱面直剪试验试体及受力示意国 ( a)方案一 (的方案二 }-模形岩体试体 2岩体弱面 p、。一作用在试体上的外力(应力) ; σ、T一剪切面上的垂直压应力和剪应力 ;α岩体弱面倾角: 自一模形试体一边与岩体弱面交角 般采用轻击振动使砂徐徐注人，试体顶面宜采用砂浆抹平，并高 出剪切盒 1.0cm左右; 4 当工程需要时，也可制备剪切面具有各种倾角的试体， 当倾角较大时，应对制备好的试体采取支护措施，直到试验设备 安装完毕，开始施加剪应力时才能拆除。在同一地质条件下、同 样规格的试体不得少于 3个。 4.2.5 水平推剪试验试体制备应按下列步骤进行: l 水平推剪试验应根据岩土性质确定试体的制备规格，碎 石类士应按图 4.2.5 (a)，岩石或坚硬粘土可采用图 4.2.5(b) 的形式制备试体; 2 在试坑底部选择未受开控扰动的土体作为试验位置，在 预施如水平推力的一侧挖出一条探为试体高度的槽，其宽度应满 足安放千斤顶、底库和推土板的尺寸要求: 3 按照规定的尺寸将试体与两侧土体分开，置入政层铜板 (钢板厚度约为 5-8mm，中间抹上机用黄油) ，也可在试体两侧 . 132 •