巖石直剪儀實驗操作流程及使用方法介紹

巖石直剪儀是研制的即能完成巖石力學性質,又能開展土的力學性質的新型試驗儀器,在實踐中已作過多項巖土力學性質的測試,測試效果具有高度的相近性或準確性,并在多項大的工程開展過巖土力學性質試驗,已應用在科研、生產方面效果好.該儀器具有設計合理,結構緊湊,加工精細,體積小,重量輕,可拆卸裝箱,便于搬運,現場易安裝,使用簡便,試驗快捷,廣泛適用于工程地質勘察隊、測試隊和大專院校、科研單位的現場試驗.
巖石直剪儀 主要用于現場或室內進行以下試驗項目:
    巖石變形試驗;
    巖石抗壓、拉強度試驗;
    巖石點荷載強度試驗，能完成國內鉆機的中~小不同直徑巖心與不規(guī)則樣的抗壓、抗拉測試.抗壓強度小可測試到5Mpa(軟巖),大可測試任何堅硬巖石;
    完整巖石直剪試驗(適用國內鉆機的中~小直徑巖心和橫斷面5cmX5cm直方柱體);
    巖石結構面與軟弱巖石直剪試驗適于不易加工成型的不規(guī)則樣；
    土直剪試驗直接測試鉆孔取心土的抗剪指標,剪切面積可大于環(huán)刀面積;

適合樣本大?。?br />1)巖石變形與抗壓強度試驗：≤=50~56 mm或50 mX50 mm，H≤100112 mm；
2)巖石抗拉強度試驗：50 56 mm，H 5 0 5 6mm；
3)巖石點強度試驗：L、W、H均為40×60 mm，六端盡可能平行；
4)完整巖石(規(guī)則試樣)直剪試驗：Ф=50mm、56mm、71.5mm、90mm等尺寸圓柱體、H=50～100mm;橫斷面50mmX50mm方柱體;
5)結構面和軟弱巖石(不規(guī)則試件)的直接剪切試驗：L≤160 mm，W≥140 mm，H≥160 mm；
6)土壤直接剪切試驗：≤90 mm，H≤30 mm；
7)砂礫土直接剪切試驗：礫石粒徑≤2.0cm，剪切盒體積L≤1 6 0mm，W≤1 4 0mm，H≤1 6 0mm，V≤35 cm~3"。
 

實驗項目名稱：巖石抗剪強度實驗（直剪實驗）

一、實驗目的

(1)實驗觀察、了解巖石剪切過程中的變形、破壞特征；

(2)通過該實驗掌握巖石直剪實驗方法，學會利用直剪實驗獲取巖石的抗剪強度，以及內聚力、內摩擦角的方法。

二、實驗儀器設備

1、設備游標卡尺（精度0.01mm）  巖石直剪儀（精度等級0.1）

2.技術指標1）法向大載荷：1200KN，行程100mm；2）剪切大載荷：600KN，行程100mm；3）巖樣尺寸：Ф25mm×50mm，50mm×50mm×50mm，100mm×100mm×50mm。

3.原理對試樣施加不同大小的法向力，采用平推法施加剪切力，直至試樣破壞，從而得到試樣的剪切強度，并根據摩爾庫倫準則計算內摩擦角和內聚力。4.功能      

1）模擬地層壓力條件，測定標準柱塞試樣或立方體試樣的巖石本體抗剪強度以及層理面、裂縫面等弱面結構的抗剪強度。      

2）巖石力學參數（內聚力和內摩擦角）

三、巖樣加工要求巖樣尺寸通常為：Ф25mm×50mm，50mm×50mm×50mm，100mm×100mm×50mm。試件在整個高度上，直徑誤差不超過0.3mm；需保證兩端面平整，兩端面的不平行度，大不超過0.05mm；試件端面垂直于試件軸，大偏差不超過0.25度。四、操作步驟4.

1 放置巖樣      

將巖樣固定在直剪儀凹槽位置 

打開操作系統(tǒng)   1）雙擊桌面 輸入密碼確定后，點擊文件選擇“巖石直剪.TAC”，如圖3所示。打開文件后，出現試驗助手界面

分別打開“活塞控制面板”和“調整外保護

選擇文件，并打開“剪切.TAC”，如圖7所示。打開文件后，出現靜力試驗軟件界面，

點擊“靜力試驗軟件4.1”控制面板上的“試樣參數”，出現“定義試樣參數”面板。先

后添加試樣組名稱和試樣名稱，選擇試樣類型，并輸入試樣尺寸參數，求解參數選擇大力（KN），完成后點“確定”進行保存。 

試樣參數選擇界面 傳感器位移、載荷清零操作  

4啟動試驗 觀察載荷隨時間變化規(guī)律，當巖石承受的載荷到達峰值后，觀察巖石破壞情況

3）實驗結束后，點擊停止試驗，將壓頭移開試樣表面，取出試樣。

五、注意事項1）實驗中若液壓源失去控制，立即按下緊急制動按鈕，確保人員安全；2）提升和放下活塞桿時注意速度不能太快；3）制樣時應保證巖樣上下面平整且與軸向垂直；4）安裝剪切盒子桿時注意保持平衡，避免砸傷；5）實驗開始前確定巖樣位于軸向活塞桿的正下方。

六、實驗結果整理  1）根據實驗數據繪制巖石剪切曲線  2）計算巖樣的剪切強度，巖石力學參數（內聚力、內摩擦角）

巖石直剪儀實驗操作流程及使用方法介紹