第38卷第1期2013年2月
）01-0138-06文章编号：1001-
广西大学学报：自然科学版
JournalofGuangxiUniversity：NatSciEdVol．38No．1Feb．2013
点荷载试验确定岩石强度指标的效果分析
帆，谢永利
（长安大学公路学院，陕西西安710064）
摘要：为合理、有效地确定岩石强度指标，区别于常规室内试验获得岩石单轴抗压强度Rc的方法，对不同风化
采用岩石点荷载试验获得点荷载强度指数Is（50），经换算后得到岩石等效的单轴抗程度及岩性的几种岩石，
抗拉强度指标。通过试验分析认为该指标适用于Rc＞60MPa的坚硬岩石，证明采用点荷载指标换算值压、
获得的岩石强度指标可较好地应用于岩石坚硬程度划分、岩体质量分级、区域地质调查及岩体强度分析等方面。
关键词：岩石强度指标；单轴抗压强度；岩体；点荷载试验；岩体分级中图分类号：TU45文献标识码：A
Determinationoftherockstrengthwithpointloadtest
YANGFan，XIEYong-li
（SchoolofHighway，Chang'anUniversity，Xi'an710064，China）
Abstract：Inordertodeterminetherockstrengthinareasonableandeffectiveway，consideringtherocksofdifferentweatheringdegreesandlithology，apointloadtestinsteadoftheconventionalin-andtheequivalentuniaxialcompressivedoortestforrockuniaxialcompressivestrengthwasadopted，
andtensilestrengthafterconversionwasobtained．Theexperimentalanalysisverifiedthatthe
demonstratingthatthestrengthindexisapplicabletothehardrockwithstrengthlargerthan60MPa，
rockstrengthindexgivenbytheequivalentvalueofthepointloadindexcanbeusedtoidentifytherockhardness，rockmass，regionalgeologyandrockstrength．
Keywords：indexofrockstrength；uniaxialcompressionstrength；rockmass；rockpointloadtest；classificationofrockmass
长期以来，国内外广泛以岩石的单轴抗压强度作为岩石分类的基础，并用以评价岩石工程地质特
性和岩体质量等，其中岩石坚硬程度作为主要评价指标，主要包括岩石单轴饱和抗压强度（Rc）、弹性模量（Er）、回弹值（r）等。在这些力学指标中，单轴抗压强度因代表性强，且与其他强度指标相关
［2］性好，同时又能反映岩石受水软化性质而在工程中使用最广泛。但由于室内荷载试验费时费工，制
备试样困难，成本昂贵，所做试验数量少，往往受到诸多条件的限制而难以实施。点荷载试验是一种快速、轻便、经济的现场试验方法，在岩土工程实践中，当无条件取得实测Rc值时，可采用现场实测的
岩石点荷载强度指数IS的换算值。
本文在岩石单轴抗压强度试验的基础上，对同工况（相同含水率、温度条件）下岩石样本进行点荷载试验，对所得点荷载换算强度结果进行比较分析，认为在一定数值范围内确定强度指标时，点荷载试
09-29；修订日期：收稿日期：2012-基金项目：云南省自然科学基金资助项目（M）
），mail：glxx@chd．edu．cn。通讯联系人：谢永利（1961-男，山西芮城人，长安大学教授，博士生导师；E-
第1期杨帆等：点荷载试验确定岩石强度指标的效果分析
验对软岩Rc进行替代时情况较复杂，有待进一步论证研究，对硬岩Rc替代具有一定的代表性。经工程实践检验认为，采用点荷载试验方法获得的岩石坚硬程度定量指标，在一定条件下应用在岩体质量评
岩体强度分析等方面是可行的。价、
1点荷载试验概况
，岩石点荷载强度试验方法是布鲁克（E.Broch）和弗兰克林（J.AFranklin）1972年发明的同年
1985年又对该方法进行了修正。试验是将岩石试样置国际岩石力学学会试验方法委员会建议采用，
于上下两个圆锥状压板之间，对试样施加集中荷载，直至其破坏，然后求得岩石的点荷载强度指数，再通
。在加载点周围岩石所受的力接近压应力，过经验系数确定岩石的抗压强度值但在距加载点一定距
岩石受到了垂直加载轴方向的弹性拉应力。随着载荷进一步的作用，裂隙可在一定范离以外的范围内，
围内产生，并自然地发展，直到它们与弹性拉应力区连接后，岩石在拉应力作用下发生劈裂，即在点荷载
作用下整个试件中承受了拉应力和压应力。
试验现场在一山坡型露天矿内，采场内剥采水平标高930～1180m，逐级形成台阶式边坡，在每级边坡进行岩石取样。根据岩石岩性和节理特性，在场区内3个方位即东帮、西帮、北帮，从标高930m到1100m，每10m为一平台进行取样。取样时应尽量避免破坏岩块的原有属性而造成其内部结构损坏。现场可采用地质锤直接敲取试样，或是直接捡取在场区内边坡上剥离下的岩石试样，再对试样进行稍加
每种岩性在每一平台采样点采集修整即可使用。目测选取岩块的高宽比应控制在0.8～1.4的范围内，
15～20块试样。
剥离表土后裸露软岩主要包括石英片岩、云母片岩，且表现出强风化、松散、破碎等性状。基岩主要
矽卡岩，其强度较大。对于现场岩体进行取样、制样难以获得单轴抗压强度试验所要求的圆为大理岩、
硬岩切割困难），在这种试验条件下，为获得岩石抗压强度指标，采用点柱体试样（软岩成型条件较差，
荷载法进行测定
采用图1所示STDZ－3型点荷载仪测定，经统计分析后得到岩石的单轴抗压强度Rc，点荷载法测定Rc值。此方法的特点：①试验成本低、时间短、试样要求较低，在现场可直接提供试验数据；②已有相应的规范可直接应用于点荷载方法测定岩石试样强度；③点荷载试验所需样本量较大，在数据统计方法上还未统一，虽然与室内抗
但在量化指标压强度试验在结果上有着趋向性的关系，
上还需进一步分析论证。
点荷载强度换算值计算
若试样破坏时的点荷载为P，两加荷点间距D（即试
是取试样上宽和下宽的平均值，加样厚度）为试样宽度，
3型数显点荷载仪图1STDZ-D与垂直加荷轴的最小宽荷点的间距D在30～50mm，
Fig.1ThetypeofSTDZ-3numberdisplay
度W之比应为0.3～1.0，接触点距试件自由端的距离
pointloadinstrument
不小于加荷点间距D的0.5倍，且长度L与D之比不小
［11］［12-13］
：于1.0，则点荷载试验强度指标用Is（indexofstrength）表示为
PIs=2。（1）
为获得具有可比性、统一的点荷载强度值，规定采用在D=50mm岩心上进行径向试验所测得的值作为岩样经尺寸修正后的点荷载强度指数，用Is（50）表示，其与Is（D）关系表示为：
Is（50）=kp?Is（D），（2）
广西大学学报：自然科学版第38卷
kp=0.57D，D≤55mm，（3）kp=0.8D，D≥55mm，（4）
Is（50）为经尺寸修正后的点荷载强度指数（MPa）；Is（D）为直径D的未经尺寸修正的荷载强度指标式中，
值（MPa）；kp为修正系数；D加荷点间距（mm）。
Is（50）与岩石单轴抗压强度、单轴抗拉强度的经验公式分别为：
σc=24Is（50），σt=0.96Is（50）。
2.2试验计算结果与分析
表1为几种岩石取样后经室内物理力学试验获得的相关力学参数的结果。在相同取样条件下，现
由式（2）获得的点荷载强度指标，经换算得到的岩石场对所取岩石样本（Rc＞5MPa）采用点荷载试验，单轴抗压强度的平均值
如表2～4。
岩石室内物理力学性质试验结果
力学参数抗压强度/MPa
东帮点荷载单轴抗压强度测试结果
大理岩强度128...24.4356.56
石英片岩强度
126..43.60.53
矽卡岩强度135..58.82.91
Listofrockindoorphysicalmechanicpropertytestresult
岩石名称石英片岩云母片岩矽卡岩大理岩
密度/（g?cm
2.603.012.83
抗拉强度/MPa
泊松比0.10.142
样号E970E980E990E40E00平均
Eastsidepointloaduniaxialcompressivestrengthtestresult
云母片岩强度
60.43.35.38.93
西帮点荷载单轴抗压强度测试结果
大理岩强度115.49.77―40.
石英片岩强度
79.89―77.36.
矽卡岩强度105.86.52.0181.55
样号W980W990W20W平均
Westsidepointloaduniaxialcompressivestrengthtestresult
云母片岩强度
34.24.―25.28
第1期杨帆等：点荷载试验确定岩石强度指标的效果分析表4
北帮点荷载单轴抗压强度测试结果
样号N930N50N80N平均
Northsidepointloaduniaxialcompressivestrengthtestresult
石英片岩强度
矽卡岩强度
―90.―82.42.4670.05
大理岩强度
―125..50.77.07
云母片岩强度
以岩石室内试验所得单轴抗压强度作为实测值，与点荷载强度指标换算得到的单轴抗压强度进行对比分析，若换算值与实测值偏差约为10%，则认为该换算值可替代实测值。
在相同含水率、温度等条件下，控制点荷载强度换算值与室内所得岩石强度结果相差在10%以内。结果表明：Rc＞60MPa的岩石点荷载试验基本可以满足工程实际应用要求；当5MPa＜Rc＜60MPa时，由于含水率、温度（含水率、温度升高强度降低）等原因在试样的获取、保存、制备过程中存在偏差，这对试验结
从而不能保证所得结果的准确性；当Rc＜5MPa的极软岩不适用于点荷载试验。果造成一定的影响，
通过对现场各个方位不同岩性岩石取样进行点荷载试验的结果可以得到以下结论：①通过地质描述及点荷载取样试验结果（表2～4）可以看出，由于风化程度随地表深浅的变化，靠近表层的岩体强度较小，岩石强度反映出的规律表现为从标高930～1120m逐渐减小。
②比较表中各岩性岩石在东、西、北3个方位的强度指标，可以看到，由于各岩层的厚度、埋深及风化程度不同，软岩强度由东向西逐渐减小。北帮为矿体所在，成矿岩石强度较高，比东、西帮富含大理岩岩层的强度高。
③对比室内岩石单轴抗压强度试验与点荷载试验可得：云母片岩的强度相对误差为17.37%，石英片岩的为16.59%、矽卡岩的为6.11%、大理岩的为10.02%（表5）。
试验名称点荷载试验（平均）室内试验相对误差/%
点荷载试验与室内试验单轴抗压强度比较
石英片岩强度/MPa
48.0516.59
矽卡岩强度/MPa
大理岩强度/MPa
Compareofpointloadtestandindoortestuniaxialcompressivestrength云母片岩强度/MPa
④点荷载换算值越高，其相对误差越小，表现为坚硬岩石的相对误差较软岩的小。当Rc＞60MPa时，相对误差在10%以内
实验结果应用
岩石坚硬程度划分
对于坚硬岩石可采用点荷载试验确定其抗压强度；而较坚硬岩、较软岩及软岩则采用室内单轴抗压试验确定；现场直剪试验可用于极软岩的强度确定。反之，可以定性判定岩石的坚硬程度。根据现场云母片岩、石英片岩、大理岩、矽卡岩4种岩石采样后进行点荷载试验所得强度值（表5），可以确定其中大
矽卡岩为坚硬岩石；石英片岩、云母片岩为较坚硬岩石。理岩、
3.2岩体质量分级
对坚硬岩石进行岩体质量分级，可采用点荷载试验所得坚硬岩石强度指标直接用于岩体质量分级，年中国闪点燃点测定器市场前景展望分析及竞争格局预测研发报告_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
年中国闪点燃点测定器市场前景展望分析及竞争格局预测研发报告
||暂无简介
中金企信（北京）国际信息咨询有限公司|
总评分0.0|
阅读已结束，如果下载本文需要使用0下载券
想免费下载更多文档？
定制HR最喜欢的简历
下载文档到电脑，查找使用更方便
还剩5页未读，继续阅读
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢二次元同好交流新大陆
扫码下载App
温馨提示！由于新浪微博认证机制调整，您的新浪微博帐号绑定已过期，请重新绑定！&&|&&
LOFTER精选
网易考拉推荐
用微信&&“扫一扫”
将文章分享到朋友圈。
用易信&&“扫一扫”
将文章分享到朋友圈。
阅读(269)|
用微信&&“扫一扫”
将文章分享到朋友圈。
用易信&&“扫一扫”
将文章分享到朋友圈。
历史上的今天
loftPermalink:'',
id:'fks_080074',
blogTitle:'闪关灯的相关了解',
blogAbstract:'& 使用常识&&&&&\r\n1．什么是 TTL自动闪光控制？ \r\n&&&TTL测光方式是目前所存在的测光方式中较为精确的一种方式，它是直接测量通过镜头后到达感光胶片的受光量控制闪光灯的发光量，镜头前方加任何形式的附加镜片，都不会影响其胶片的正确测光与曝光，使用方便,省心。操作时只须将闪光灯的曝光模式调整到TTL方式，这时照相机不管是设置在程序式自动曝光模式P档还是设置于光圈优先自动曝光模式AV档或快门优先自动曝光模式TV档，闪光灯均会配合照相机以设定的光圈值为准进行TTL自动闪光控制，达到正确的曝光量后会立即停止闪光。\r\n2．什么是灯头自动变焦？ \r\n',
blogTag:'',
blogUrl:'blog/static/',
isPublished:1,
istop:false,
modifyTime:0,
publishTime:0,
permalink:'blog/static/',
commentCount:0,
mainCommentCount:0,
recommendCount:0,
bsrk:-100,
publisherId:0,
recomBlogHome:false,
currentRecomBlog:false,
attachmentsFileIds:[],
groupInfo:{},
friendstatus:'none',
followstatus:'unFollow',
pubSucc:'',
visitorProvince:'',
visitorCity:'',
visitorNewUser:false,
postAddInfo:{},
mset:'000',
remindgoodnightblog:false,
isBlackVisitor:false,
isShowYodaoAd:false,
hostIntro:'',
hmcon:'1',
selfRecomBlogCount:'0',
lofter_single:''
{list a as x}
{if x.moveFrom=='wap'}
{elseif x.moveFrom=='iphone'}
{elseif x.moveFrom=='android'}
{elseif x.moveFrom=='mobile'}
${a.selfIntro|escape}{if great260}${suplement}{/if}
{list a as x}
推荐过这篇日志的人：
{list a as x}
{if !!b&&b.length>0}
他们还推荐了：
{list b as y}
转载记录：
{list d as x}
{list a as x}
{list a as x}
{list a as x}
{list a as x}
{if x_index>4}{break}{/if}
${fn2(x.publishTime,'yyyy-MM-dd HH:mm:ss')}
{list a as x}
{if !!(blogDetail.preBlogPermalink)}
{if !!(blogDetail.nextBlogPermalink)}
{list a as x}
{if defined('newslist')&&newslist.length>0}
{list newslist as x}
{if x_index>7}{break}{/if}
{list a as x}
{var first_option =}
{list x.voteDetailList as voteToOption}
{if voteToOption==1}
{if first_option==false},{/if}&&“${b[voteToOption_index]}”&&
{if (x.role!="-1") },“我是${c[x.role]}”&&{/if}
&&&&&&&&${fn1(x.voteTime)}
{if x.userName==''}{/if}
网易公司版权所有&&
{list x.l as y}
{if defined('wl')}
{list wl as x}{/list}您所在位置： &
&nbsp&&nbsp&nbsp&&nbsp
闪点燃点沸点初馏点的定义.doc4页
本文档一共被下载：
次 ,您可全文免费在线阅读后下载本文档。
文档加载中...广告还剩秒
需要金币：150 &&
闪点燃点沸点初馏点的定义
你可能关注的文档：
··········
··········
　　在规定的条件下，加热试样，当试样达到某温度时，试样的蒸汽和周围空气的混合气，一旦与火焰接触，即发生闪燃现象，发生闪燃时试样的最低温度，称为闪点。
　　闪点是可燃性液体贮存、运输和使用的一个安全指标，同时也是可燃性液体的挥发性指标。闪点低的可燃性液体，挥发性高，容易着火，安全性较差。 石油产品，闪点在45℃以下的为易燃品，如汽油、煤油；闪点在45℃以上的为可燃品，如柴油、润滑油。挥发性高的润滑油在工作过程中容易蒸发损失，严重时甚至引起润滑油粘度增大，影响润滑油的使用。 一般要求可燃性液体的闪点比使用温度高20～30℃，以保证使用安全和减少挥发损失。
　　闪点的高低，取决于可燃性液体的密度，液面的气压，或可燃性液体中是否混入轻质组分和轻质组分的含量多少。可燃性液体使用过程中若闪点突然降低，可能发生轻油混油事故或水解（对某些合成油而言），必须引起注意。 可燃液体的闪点随其浓度的变化而变化。 闪点的高低与油的分子组成及油面上压力有关，压力高，闪点高。 闪点是防止油发生火灾的一项重要指标。在敞口容器中，油的加热温度应低于闪点10℃；在压力容器中加热则无此限制。 当可燃性液体液面上挥发出的燃气与空气的混合物浓度增大时，遇到明火可形成连续燃烧（持续时间不小于5秒）的最低温度称为燃点。燃点高于闪点。
从防火角度考虑，希望油的闪点、燃点高些，两者的差值大些。而从燃烧角度考虑，则希望闪点、燃点低些，两者的差值也尽量小些。临界点
　　闪点是指石油产品在规定条件下，加热到它的蒸汽与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度。油品越轻，闪点越低。 当
正在加载中，请稍后...| | | | | |
关于油品的闪点、燃点与自燃点
核心提示：油品的闪点、燃点与自燃点是油品的安全性指标，是大多数油品的必检项目之一，本文主要是介绍它们的概念以及与油品组成的关系一 油
&油品的闪点、燃点与自燃点是油品的安全性指标，是大多数油品的必检项目之一，本文主要是介绍它们的概念以及与油品组成的关系
一 油品的闪点、燃点与自燃点概念解释：
& 油品的闪点是预示出现火灾和爆炸危险程度的指标，采用标准的开口闪点测定仪或闭口闪点测定仪来进行测定，是评价石油产品安全性的指标。闪点是可燃性液体的蒸气同空气的混合气在临近火焰时，发生短暂闪火的最低温度。闪火是微小的爆炸，意味着在此温度下油品挥发产生的油蒸气已在空气中达到爆炸所需的浓度。只有混合气中可燃性气体的体积分数达到一定数值时，遇火才能爆炸。浓度过小或过大都不会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸界限。在爆炸界限内，可燃气在混合气中的最低体积分数称为爆炸下限;最高体积分数称为爆炸上限。油品的闪点就是指常压下，油品蒸气与空气混合达到爆炸下限或爆炸上限的油温。通常情况下，高沸点油品的闪点为其爆炸下限时的油品温度。因为该温度下液体油品已有足够的饱和蒸气压，使其在空气中的含量恰好达到油品的爆炸下限.因此一遇明火立即发生爆炸燃烧。由于在试验条件下油品用量很少，着火后瞬间可燃混合气即已烧尽，所以人们看到的只是短暂的火苗一闪。而低沸点油品，如汽油及易挥发的液态石油产品，在室温下的油气浓度已经大大超过其爆炸下限，其闪点实际上是它的爆炸上限的油品温度。若冷却以降低汽油的蒸气压，也可以测得爆炸下限所对应的闪火温度。由于闪点是衡量油品在贮存、运输和使用过程中安全程度的指标，所以测定低沸点油品爆炸下限的温度没有实际意义。
& 在测定油品开口杯闪点后继续升高温度，在规定条件下可燃混合气能被外部火焰点燃，并连续燃烧不少子5s时的最低温度，称为燃点，通常称为开口杯法燃点，是采用标准开口闪点和燃点测定仪进行测定，原则与测定开口闪点一致。闪点低子45℃液体的称为易燃液体，闪点大于45℃的液体称为可燃液体。
& 将油品加热到很高的温度后，再使之与空气接触，无需引火点燃，油品即因剧烈氧化而产生火焰自行燃烧，这就是油品的自燃现象，能发生自燃的最低油温，称为自燃点。，用标准的自燃点测定仪进行测定。
二 油品的闪点、燃点与自燃点与油品的组成关系：
1.与化学组成有关：通常情况下，烷烃比芳烃容易氧化，故含烷烃多的油品自燃点比较低，但其闪点却比粘度相同而含环烷烃和芳烃较多的油品高。在同类烃中，随相对分子质量增大，自燃点降低，而闪点和燃点增高。对碳原子数相同的烃类，自燃点的顺序为:烷烃&环烷烃，烯烃&芳烃;嫩点的顺序正好相反:烷烃&环烷烃，烯烃&芳烃。
2.与馏分组成有关：油品的闪点与其蒸气压有关，亦与其馏分组成有关，油品的沸点越高、馏分越重、相对分子质量越大，其闪点越高。反之，油品的沸点越低，馏分越轻，相对分子质量越小，越易挥发，其闪点和燃点越低。油品闪点和燃点的高低取决于低沸点烃类含量，烷烃的闪点比对应的烯烃要高。油品闪点的高低取决于油品中沸点最低的那部分烃类的含量。当有极少量轻油混人到高沸点油品中时，就能引起闪点显著降低。例如，某润滑油中掺人1%的汽油，闪点可从200℃降至170℃。正是由于这一原因，原油的闪点是很低的，它和低闪点油品一起被列人易燃物品之中。与燃点相反，油品的沸点越低，越不易自燃，其自燃点就越高;反之，自燃点越低。对同一烃类:沸点越高其燃点越高;沸点越高其自燃点反而较低。
编辑：songjiajie2010