HTSZ-1平推法岩体直剪试验仪
一、试验目的
本试验用于测定坝体混凝土与岩体接触面，碾压混凝土层间结合面，以及碾压混凝土本体的原位抗剪断强度。满足国家行业标准（SLT264-2020）《水利水电工程岩石试验规程》。
二、技术参数
1、*大加载范围：0-100T *大位移量：0-150mm
2、液压缸：2个
3、位移传感器：4个
4、传力杆：1个
5、测表支架：4个
6、垫板及滚珠排：1套
三、试验前准备及试件的制备应符合下列要求：
1、在构筑物上选定具代表性部位和试验层面，宜在施工试验段或坝体上选定，选定试验区的面积不应少于2m×8m，试体应布置在同一层面上，数量4~5块。
2、每块试体的剪切面积不应小于500mm×500mm，试体间净距不应少于试体最小边长的1.5倍。
3、剪切面以上试体的高度宜略大于试体边长的2/3，
4、进行试验布置时，施加于试体面上的水平推力方向，应与结构受力方向一致。
四、试体开挖制备与养护按下列规定执行：
1、试体开挖时龄期不应少于21d，采用人工挖凿试验区内试体外围混凝土，严防试体扰动。
2、试体开挖深度应至试验层面，但受水平推力的试验层面应开挖至层面以下，并留有安装千斤顶的足够空间。千斤顶应严格定位，中心线应平行预定剪切面，且与剪切面的距离不应大于剪切方向试件边长的5%，试体开挖后的尺寸允许偏差宜为±20mm，并用与试块强度相近的水泥砂浆抹平。在做层缝抗剪时，在剪切面周边留约10mm宽的剪切缝。
3、完成试体与试验区开挖后，应向试坑充水或回填湿砂，做好试体养护与保护，直至规定龄期前，开始仪器设备安装时，再行清除。同时应有继续保持试体及其剪切面处于水饱和状态的措施。
五、法向载荷系统安装应符合下列要求：
1、在试件顶部铺设一层水泥砂浆，并放上垫板，应轻击垫板，使垫板平行预定剪切面，试件顶部也可铺设橡胶或细砂再放置垫板。
2、在垫板上依次安放滚轴排、垫板、千斤顶、传力柱、顶部垫板及反力装置。
3、在露天场地或无法利用洞室顶板作为反力部位时，可采用堆截法或地锚作为反力装置，当法向载荷较小时也可采用压重法。
4、安装完毕后，可启动千斤顶稍加压力，应使整个系统结合紧密。
5、整个法向载荷系统的所有部件，应保持在加载方向的同一轴线上，并应垂直预定剪切面。法向载荷的合力应通过预定剪切面的中心。
6、法向载荷系统应具有足够的强度和刚度。当剪切面为倾斜或载荷系统超过一定高度时，应对法向载荷系统进行支撑。
7、液压千斤顶活塞在安装前应启动部分行程。
六、剪切载荷系统安装应符合下列要求：
1、采用平推法进行直剪试验时，在试体受力面应用水泥砂浆黏贴一块垫板，垫板应垂直预定剪切面。在垫板后应依次安放传力块、液压千斤顶、垫板。在垫板和反力座之间应填筑混凝土（或砂浆）。
2、在试体受力面黏贴垫板时，垫板底部与剪切面之间，应预留1cm间隙。
3、安装剪切载荷千斤顶时，应使剪切方向与预定的推力方向一致，其轴线在剪切面上的投影，应通过预定剪切面中心。平推法剪切载荷作用轴线应平行预定剪切面，轴线与剪切面的距离不宜大于剪切方向试体边长的5%。
七、量测系统安装应符合下列要求：
1、安装量测试体*对位移的测表支架，应牢固地安放在支点上，支架的支点应在变形影响范围以外。
2、在支架上应通过磁性表座安装测表。在试体的对称部位应分别安装剪切和法向位移测表，每种测表的数量不宜少于2只。
3、根据需要，在试体与基石表面之间，可布置量测试体相对位移的测表。
4、所有测表及标点应予以定向，应分别垂直或平行预定剪切面。
5、应对安装时所浇筑的水泥砂浆和混凝土进行养护。
八、试验准备应包括下列各项：
1、应根据液压千斤顶率定曲线和试体剪切面积，计算施加的各级载荷与压力表读数。
2、应检查各测表的工作状态，测读初始读数值。
九、法向载荷的施加方法应符合下列要求：
1、应在每个试体上施加不同的法向载荷，可分别为*大法向载荷的等分值。剪切面上的*大法向应力不宜小于预定的法向应力。
2、对于每个试体，法向载荷宜分1级~3级施加，分级可视法向应力的大小和岩性而定。
3、加载采用时间控制，应每5min施加一级载荷，加载后应立即测读每级载荷下的法向位移，5min后在测读一次，即可施加下一级载荷。施加至预定载荷后，应每5min测读一次，当连续两次测读的法向位移之差不大于0.01mm时，可开始施加剪切载荷。
4、在剪切过程中，应使法向应力始终保持为常数。
十、剪切载荷的施加方法应符合下列要求：
1、剪切载荷施加前，应对剪切载荷系统和测表进行检查，必要时应进行调整。
2、应按预估的*大剪切载荷分8级~12级施加。当施加剪切载荷引起的剪切位移明显增大时，可适当增加剪切载荷分级。
3、剪切载荷的施加方法应采用时间控制。每5min施加一级，应在每级载荷施加前后对各位移测表测读一次。接近剪断时，应密切注视和测读载荷变化情况及相应的位移，载荷及位移应同步观测。
4、试体剪断后，应继续施加剪切载荷，直至测出趋于稳定的剪切载荷值为止。
5、将剪切载荷缓慢退载至零，观测试体回弹情况，抗剪断试验即告结束。在剪切载荷退零过程中，仍应保持法向应力为常数。
6、根据需要，在抗剪断试验结束以后，可保持法向应力不变，调整设备和测表，应按本条第2款至第6款沿剪断面进行抗剪（摩擦）试验。剪切载荷可按抗剪断试验最后稳定值进行分级施加。
7、抗剪试验结束后，根据需要，可在不同的法向载荷下进行重复摩擦试验，即单点摩擦试验。
十一、在试验过程中，对加载设备和测表运行情况、试验中出现的响声、试体和岩体中出现松动或掉块以及裂缝开展等现象，作详细描述和记录。
十二、试验结束应及时拆卸设备。在清理试验场地后，翻转试体，对剪切面进行描述。剪切面的描述应包括下列内容：
1、量测剪切面面积。
2、剪切面的破坏情况，擦痕的分布、方向及长度。
3、岩体或混凝土试体内局部剪断的部位和面积。
4、剪切面上碎屑物质的性质和分布。
十三、试验成果整理应符合下列规定：
1、采用平推法，各法向载荷下的法向应力和剪应力应分别按下列公式计算：
a= 
Ⴀ =
式中： a-作用于剪切面上的法向应力（MPa）
Ⴀ-作用于剪切面上的剪应力（MPa）
P-作用于剪切面上的总法向载荷（N）
Q-作用于剪切面上的总剪切载荷（N）
A-剪切面面积（mm²）
2、应绘制各法向应力下的剪应力与剪切位移及法向位移关系曲线。应根据关系曲线，确定各法向应力下的抗剪断峰值。
3、应绘制各法向应力及与其对应的抗剪断峰值关系曲线，应按库伦-奈维表达式确定相应的抗剪断强度参数（ƒ、c）。应根据需要确定抗剪（摩擦）强度猜数。
4、应根据需要，在剪应力与位移曲线上确定其他剪断阶段特征点，并应根据各特征点确定相应的抗剪强度参数。
十四、混凝土与岩体接触面直剪试验记录应包括工程名称、试验段位置和编号及试体布置、试体编号、试验方法、试体和剪切面描述、混凝土强度、剪切面面积、千斤顶和压力表编号、测表布置和编号、各法向载荷下各级剪切载荷时的法向位移及剪切位移。
HTSZ-1平推法岩体直剪试验仪
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