铁路工程岩石试验测试 工程岩体试验方法
1 总 则
1.0.1 为统一工程岩体试验方法,提高试验成果的质量和增强试验成果的可比性,制订本标准。
1.0.2 本标准适用于水利、水电、矿山、铁路、交通、石油、国防、工业与民用建筑等工程的岩石试验。
1.0.3 岩石试验对象应具有地质代表性。岩石试验内容、试验方法、技术条件等应符合工程建设勘测、设计、施工的基本要求和特性。
1.0.4 岩石试验除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 岩块试验
2.1 含水率试验
2.1.1 岩石含水率试验应采用烘干法,并适用于不含结晶水矿物的岩石。
2.1.2 试件应符合下列要求:
(1)保持天然含水率的试件应在现场采取,不得采用爆破或湿钻法。试件在采取、运输、储存和制备过程中,含水率的变化不应超过1%。
(2)每个试件的尺寸应大于组成岩石大颗粒的10倍。
(3)每个试件的质量不得小于40g。
(4)每组试验试件的数量不宜少于5个。
2.1.3 试件描述应包括下列内容:
(1)岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等。
(2)为保持试件含水状态所采取的措施。
2.1.4 主要仪器和设备应包括下列各项:
(1)烘箱和干燥器。
(2)天平。
2.1.5 试验应按下列步骤进行:
(1)称制备好的试件质量。
(2)将试件置于烘箱内,在105~110℃的恒温下烘干试件。
(3)将试件从烘箱中取出,放入干燥器内冷却至室温,称试件质量。
(4)重复本条(2)、(3)程序,直到将试件烘干至恒量为止,即相邻24h两次称量之差不超过后一次称量的0.1%。
(5)称量至0.01g。
2.1.6 试验成果整理应符合下列要求:
(1)按下列公式计算岩石含水率:
(2)计算值至0.1。
(3)含水率试验记录应包括工程名称、试件编号、试件描述、试件烘干前后的质量。
2.2 颗粒密度试验
2.2.1 岩石颗粒密度试验应采用比重瓶法,并适用于各类岩石。
2.2.2 试件应符合下列要求:
(1)将岩石用粉碎机粉碎成岩粉,使之全部通过0.25mm筛孔,用磁铁吸去铁屑。
(2)对含有磁性矿物的岩石,应采用瓷研钵或玛瑙研钵粉碎岩石,使全部通过0.25mm筛孔。
2.2.3 试件描述应包括下列内容:
(1)粉碎前应描述岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等。
(2)岩石的粉碎方法。
2.2.4 主要仪器和设备应包括下列各项:
(1)粉碎机、瓷研钵或玛瑙研钵、磁铁块和孔径为0.25mm的筛。
(3)烘箱和干燥器。
(4)真空抽气设备和煮沸设备。
(5)恒温水槽。
(6)容积100mL的短颈比重瓶。
(7)温度计。
2.2.5 试验应按下列步骤进行:
(1)将制备好的岩粉,置于105~110℃的恒温下烘干,烘干时间不得少于6h,放入干燥器内冷却至室温。
(2)用四分法取两份岩粉,每份岩粉质量为15g。
(3)将经称量的岩粉装入烘干的比重瓶内,注入试液(纯水或煤油)至比重瓶容积的一半处。对含水溶性矿物的岩石,应使用煤油作试液。
(4)当使用纯水作试液时,应采用煮沸法或真空抽气法排除气体;当使用煤油作试液时,应采用真空抽气法排除气体。
(5)当采用煮沸法排除气体时,煮沸时间在加热沸腾以后,不应少于1h。
(6)当采用真空抽气法排除气体时,真空压力表读数宜为100kPa,抽至无气泡逸出,抽气时间不宜少于1h。
(7)将经过排除气体的试液注入比重瓶至近满,置于恒温水槽内,使瓶内温度保持稳定并使上部悬液澄清。
(8)塞好瓶塞,使多余试液自瓶塞毛细孔中溢出,将瓶外擦干,称瓶、试液和岩粉的总质量,并测定瓶内试液的温度。
(9)洗净比重瓶,注入经排除气体并与试验同温度的试液至比重瓶内,按本条(7)、(8)程序称瓶和试液的质量。
(10)称量至0.0001g。
2.2.6 试验成果整理应符合下列要求:
(1)按下列公式计算岩石颗粒密度:
(2)颗粒密度试验应进行两次平行测定,两次测定的差值不得大于0.02g/cm3,取两次测值的平均值。
(3)计算值至0.01。
(4)颗粒密度试验记录应包括工程名称、试件编号、试件描述、比重瓶编号、试液温度、试液密度、干岩粉质量、瓶和试液总质量,以及瓶、试液和岩粉总质量。
2.3 块体密度试验
2.3.1 岩石块体密度试验可采用量积法、水中称量法或蜡封法,并应符合下列要求:
(1)凡能制备成规则试件和各类岩石,宜采用量积法。
(2)除遇水崩解、溶解和干缩湿胀性岩石外,均可采用水中称量法。
(3)不能用量积法或水中称量法进行测定的岩石,宜采用蜡封法。
2.3.2 量积法试件应符合下列要求:
(1)试件尺寸应大于岩石大颗粒的10倍。
(2)试件可用圆柱体、方柱体或立方体。
(3)沿试件高度,直径或边长的误差不得大于0.3mm。
(4)试件两端面不平整度误差不得大于0.05mm。
(5)端面应垂直于试件轴线,大偏差不得大于0.25°。
(6)方柱体或立方体试件相邻两面应互相垂直,大偏差不得大于0.25°。
2.3.3 蜡封法试件宜为边长40~60mm的浑圆状岩块。
2.3.4 测干密度时,每组试验试件数量不得少于3个;测湿密度时,试件数量不宜少于5个。
2.3.5 试件描述应包括下列内容:
(2)节理裂隙的发育程度及其分布。
(3)试件的形态。
2.3.6 主要仪器和设备应包括下列各项:
(1)钻石机、切石机、磨石机、砂轮机等。
(2)烘箱和干燥器。
(3)天平。
(4)测量平台。
(5)熔蜡设备。
(6)水中称量装置。