巖石變角板剪切儀試驗(yàn)受諸多因素 影響, 致使試驗(yàn)成果分散多變, 整理困難, 所 得成果受人為因素影響, 1981年領(lǐng)布水利 水電工程巖石試驗(yàn)規(guī)程(試行) 時(shí), 未列入該 試驗(yàn)方法, 巖石抗剪斷強(qiáng)度試驗(yàn)*采用直 剪試驗(yàn)和三軸試驗(yàn)。 變角板法是利用壓力機(jī)施壓垂直荷載， 通過(guò)一套特制的夾具使試樣沿某一剪切面 產(chǎn)生剪切破壞，然后通過(guò)靜力平衡條件解 析剪切面上的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力，從而繪 制法向壓應(yīng)力與剪應(yīng)力τ的關(guān)系曲線，求得 巖石的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角。 試樣為50mm × 50mm × 50mm(或70m m)的立方體,誤差小于0.2~0.3mm,試樣各端 面嚴(yán)格平行，平行角度小于0.07mm,四面凸 起小于0.03mm.試件數(shù)量應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)方式確 定,當(dāng)取5個(gè)以上的剪切角度且每個(gè)角度下作1 個(gè)試件的剪切試驗(yàn)時(shí)，巖石變角板夾具/巖石變角剪切試驗(yàn)夾具所需試件zui低數(shù)量為5 個(gè);當(dāng)選取3個(gè)剪切角度，每個(gè)角度下作3個(gè)試 件的剪切試驗(yàn)，取其算數(shù)平均值時(shí)，所需試 件zui低數(shù)量為6~9個(gè)以上.當(dāng)采取第二種方式 時(shí)，計(jì)算平均值時(shí)硬計(jì)算偏離度，若偏離度 超過(guò)20%,則應(yīng)增補(bǔ)試件數(shù)量使得偏離度 不大于20%. a 制樣設(shè)備:鉆石機(jī)、切石機(jī)、磨石機(jī); b 壓力機(jī) c 變角板剪切夾具一套，要求在45度~70度 范圍內(nèi)有4~5個(gè)角度可供調(diào)整 d 卡尺:精度為0.002cm a 試樣制備 b 試樣描述及尺寸測(cè)量:巖石變角板夾具/巖石變角剪切試驗(yàn)夾具試件的描述應(yīng)包括 巖石名稱、顏色、礦物成分、風(fēng)化程度;試 件層理裂隙及其與加載方向的關(guān)系;試件在 制備過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題;試件尺寸和加工精 度;含水狀態(tài)。如上描述后測(cè)量預(yù)定剪切面 的邊長(zhǎng),求出剪切面面積并做好標(biāo)記。根據(jù) 實(shí)驗(yàn)要求做好烘干或飽水處理。 c 安裝試樣:將變角板剪切夾具用繩子拴在壓力機(jī)承 壓板間,應(yīng)注意使夾具的中心與壓力機(jī)的中心線相重 合, 然后調(diào)整夾具上的夾板螺絲,使刻度達(dá)到所要求 的角度,將試樣安裝于變角板內(nèi)。 d 加載:開動(dòng)壓力機(jī),同時(shí)降下壓力機(jī)橫梁,使剪切夾 具與壓力機(jī)承壓板接觸上，然后調(diào)整壓力表指針到 零點(diǎn)，以每秒0.5~0.8MPa的加荷速率加荷，直至 試件破壞,記錄破壞荷載P。 e 破壞試樣描述:升起壓力機(jī)橫梁,取出被剪壞的試 件進(jìn)行描述,內(nèi)容包括破壞面的形態(tài)及破壞情況等. f 重復(fù)試驗(yàn):變角板夾具的角度,一般在45度~70度 內(nèi)選擇，以5度為間隔重復(fù)上述步驟取得不同角度 下的破壞荷載 其中：τ為剪應(yīng)力; σ為正應(yīng)力;P為破壞荷載;A為試樣剪切面 面積;α為試樣放置角度(變角板角度,單位為度);f為滾軸摩擦 系數(shù)