角度多元的节理加锚岩体单轴剪切蠕变试验

本节主要对节理试件进行单轴剪切蠕变试验,通过控制锚杆的有无进行对比,研究试件锚固前后的剪切蠕变力学特性,分析锚杆对节理试件的影响。

1)加载方式选择

分级加载和单级加载是节理试件剪切蠕变试验中常见的两种不同加载方式。

分级加载是指逐步施加不同的荷载在同一试件上,即施加下一级荷载的条件为:在当前等级荷载水平下,经过试验设定的蠕变时间或变形稳定。以此种方式逐步施加下一级荷载,直到试验结束。该方法可以在同一试件上获得更多的数据,克服了试件异质性引起的样品分散,缩短了试验的时间和周期。然而,该方法存在一些缺点,需要对蠕变曲线进行变换,使其易于使用。

单级加载是指从制作出一组理化性质相同的试件,确保相同的试验条件并在不同荷载水平下进行的蠕变试验,获得不同载荷水平下的蠕变数据。使用此方法得出的实验数据不会受到加载历史的影响,实验数据可以直接使用,同时试验结果具有很强的可靠性,此种加载试验是比较理想的一种试验方法。然而,在实际试验过程中,由于其离散性,很难制作出完全相同的试件。此外,在现有的试验条件下,难以满足多台相同的试验机同时进行长期蠕变试验。(www.xing528.com)

考虑到试件的离散性和数量的有限性,故本节采用分级加载的试验方法。

2)试验步骤

以无锚试件说明试验步骤:试验采用单体分级加载方法。根据完整试件抗剪强度确定控制荷载的等级,轴压的加载速率为500 N/s,初始荷载0.5 MPa,加载的荷载每级增加0.5 MPa,即0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 MPa,以此类推。在施加一级载荷后,立即测试瞬时位移,分别在1,2,4,8,16,24 h测试并记录剪切变形量,24 h后每天定时测定一次,每级不少于5 d,以此类推,直至试件被破坏。当每级控制荷载下试件剪切变形量位移差≤0.002 mm时,认为变形稳定。