ICS 73. 020 D 04 MT 备案号：2160—1998 中华人民共和国煤炭行业标准 MT/T797-1998 成术监誉情服研究员 #720000461 岩土室内直接剪切强度的测定 Testing of direct shear strength for rock and soil 1998-11-10发布 1999-04-01实施 国家煤炭工业局 发布 MT/T 7971998 前 现场岩体原位试验能较真实地反映客观实际，具有较好的地质代表性，但试验周期长，费用大，难以 大量进行试验，许多中小型工程一般不具备开展现场试验的条件.室内（10cm×10cm×9cm~20cm× 20cm×18cm)直接剪切试验可以针对不同的工程地质条件和模拟条件大量的进行，也可以弥补现场试 验数盘的不足。煤系沉积岩中的软弱泥化夹层和软岩直势，剪切面是固定的层面，恰好能够反映煤系地 层剪切直剪的特点.因此结合煤矿岩土工程实际，并根据中小型直剪试验仪器设备的进展，制定本标准。 本标准的附录A、附录B为提示的附录。 本标准自1999年4月1日起实施。 本标准由国家煤炭工业局行业管理司提出。 本标准由全国户外严酷条件下电气装置标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：煤炭科学研究总院抚顺分院。 本标准主要起草人：魏嘉昆、刘晶辉、杨洪海、白富英。 本标准委托煤炭科学研究总院抚顺分院负责解释。 中华人民共和国煤炭行业标准 MT/T 797—1998 岩土室内直接剪切强度的测定 Testing of direct shear strength for rock and soil 1范围 本标准规定了岩（煤）、土直接剪切强度测定的试样制备、试样描述、仪器设备、测定步和测定结果 的表述。适用于能加工成较规则试件的岩（煤）、土（软弱泥化夹层）试样室内直接剪切强度的测定。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均 为有效。所有标准都会被修订，使用本标难的各方应操讨使用下列标准最新版本的可能性。 GBJ123—1988土工试验方法标准 3试样制备 3.1试样制备前，首先设计试样剪切测定方案。 3.2岩块试样 3.2.1试样可用立方体（剪切面积为10cm×10cm20cm×20cm），或高度等于直径的圆柱体（直径 >7 cm), 3.2.2试样应用有足够度的钢外框包裹。试样与外框之间应贴实。 3.2.3测定饱和剪切强度时，应事先将试样按规定要求进行饱和。 3.3具有软弱结构面的试样 3.3.1试样应尽量保持原状结构，防止结构面被扰动。 3.3.2试样断面尺寸按3.2.1结构面保持在试样高度中部， 3.3.3对天然含水量的试样，在试样制备过程中应尽量减少含水量的损失。试样需进行饱和时，应按 GBJ123—88规定要求进行饱和。 3.4土样（软弱泥化夹层试样，以下同） 试样尺寸为直径61.8mm，高20mm。 3.4.1原状土样。 3.4.1.1土样在试验前应妥善保管，不受扰动，防止水分蒸发。 3.4.1.2土样应按自然沉积方向放置，用环刀切取试样时，应在环刀内壁涂一薄层凡土林，刃口向下将 环刀垂直压入土样，并沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀，整平环刀两端土样，擦净环刀外 壁。称环刀和土的总质量，并取余土测定含水量。 3.4.1.3切削低塑性和高灵敏度软土试样时，不得扰动。 3.4.2扰动土样 需要保持天然湿度的土样在试验前应采取防止水分蒸发的措施。 3.4.2.1一组试样的密度与要求的密度之差不得大于0.03g/cm，一组试样的含水域与要求的含水 量之差不得大于1%。 国家煤炭工业局1998-11-10批准 1999-04-01实施 MT/T 7971998 3.4.2.2制备试样时，根据环刀容积及所需的干密度和含水量计算干土质量和所加水量制备湿土样， 并宜采用下述方法之一制作； a）击样法：将一定量的湿土分三层倒入装有环刀的击实器内，击实至所需密度； b）压祥法：将一定量的湿土倒入装有环刀的压样器内，拂平土面，以静压力将土压入环刀。 3.4.2.3取出环刀，称环刀和土的总质量。 3.4.3土样饱和 对需要饱和的试样，应按GBJ123要求进行饱和。 3.5煤块试样 煤块试样的制备按第3.2。但须注意，试样切割制和磨制时避免温度影响。 3.6 试样数量 一组试样不得少于4个，一般应多制备1～2个样。 4 试样描述 试验前，应对下列内容进行描述。 4.1岩(煤)块试样 a）岩煤名称，组织结构，胶结物质和风化程度： b）层理、片理和节理裂隙的发育程度及其与受剪方向的关系； c）结构面的填充物质和填充程度以及试样采取和制备过程中的扰动情况： d）测量试样尺寸，对试样进行素描或拍照， 4.2土试样 在切前、制备试样时，应对土样名称、层次、气味、额色、杂质、裂缝和均匀性进行描述。 5仪器设备 5.1制备试样设备。 5.2饱和样品设备。 5.3测量试样尺寸量具， 5.4岩石直剪仅，高压等应变直剪仪，四联等应变直剪仪， 5.5测量法向和切向位移仪表，测益法间应力和剪切应力仪表，建议采用连续自动记录仪器。 6测试步骤 6.1岩（煤）块试样测定步骤 6.1.1) 将试样置于直剪仅上，试样的受剪方向应与设计方向一致。 6.1.2安装法向和剪切向的加荷系统时，应保证法向力和剪切向力的合力通过剪切面的中点。 6.1.3安装测量法向和切向位移的仪表时，测杆的支点应设置在剪切变形影响范围之外，测杆和表架 应具有足够的刚度。 . 6.1.4所选择的法向应力，除充填夹泥的结构面测定外，一般应不小于实际应力。对于充填夹泥的结构 面测定，法向应力的选择，以不挤出夹泥为原则。 6.1.5 试样上的法向应力在设计的正应力区间内分4个等级选择对应整数值施加。 6.1.6法向荷载分四～五次施加，每5min加荷一次，加荷前后读取垂直变形，达到预定荷载之后，观 测变形，直到相对稳定始能施加剪切荷载， 垂直变形相对稳定的标准应符合下列要求： a）对于不夹泥的结构面和岩样本身的测定，5min的读数差不超过0.01mm： b）对于充填低塑性类泥的结构面和煤样测定，10min的读数差不超过0.05mm； 2 MT/T 797—1998 c）对于充填高燃性夹泥的结构面测定，15min的读数差不超过0.05mm， 6.1.7剪切荷载的施加应符合下列要求： a）剪切荷教分级施加，除低塑性和高塑性夹泥结构面试验分别采用预估最大剪切荷载的5%和 10%进行施加外，其余试验按预估最大剪切荷裁的8%~10%施加： b）施加的剪切荷载引起的剪切变形超过前一级剪切荷载变形值的1.5倍时，剪切荷载减半施加， 即分别按预估的最大剪切荷载的2.5%和5%以及4%~5%施加； e）剪切荷载的施加采用时间控制，即每5min加荷一次，并记录加荷前后的势切向和法向位移值； d）试样剪断后，继续施加剪切荷载使剪应力下降到接近某一常数值，记录剪应力值； J e）调整剪切位移仪表，在同级法向应力下，按上述规定进行摩擦试验； f）必要时可改变法向应力进行单点摩擦试验： g）在剪切过程中，宜用稳压装置使法向应力保持恒定，无稳压装置又遇到升压或退压情况时，要及 时手动调整。 6.1.8测定结束后，拆除仅表、翻转试样，取样按GBJ123规定测定含水量，并对剪切面进行如下描逐 a）岩样破坏状态是否相预定剪切面破坏，当不满足测定设计方案要求时，测定数据无效； b）测定剪切面的起伏差，绘制沿剪切方向的断面高度的变化曲线， c）对剪切面进行紫描或拍照，记述节理裂隙与剪切面的关系，测量剪断面积； d）对于充填夹泥的结构面，必要时记述夹泥性质、厚度。 6.2土样测定步骤 6.2.1粘性土（含渗透系数小于10-"cm/s的软弱泥化夹层，下同）的快剪测定。 6.2.1.1对准剪切容器上下盒，插入固定销，在下盒内散入透水和滤纸，将带有试样的环力刃口向 上，对准剪切盒口，在试样上放滤纸和透水石，将试样小心地推入剪切盒内， 6.2.1.2移动传动装置，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触，依次加上传压板，加压框架，安装垂直位 移测量装置，记录初始读数。 6.2.1.3根据工程实际或设计正应力筋加各级垂直压力，当试样为他和试样时，向盒内注水：当试样为 非饱和试样时，应在加压板周围包以温棉花。 6.2.1.4拨去固定销，以0.8mm/min的剪切速率进行剪切，并每隔15s记录测力计百分表读数，直 至剪切结束， 6.2.1.5当测力计百分表读数不变或后退时，应继续剪切至剪切位移为4mm时停止，记下破坏值。当 剪切过程中测力计百分表读数无峰值时，则继续剪切至测力计百分表读数不再增加为止。 6.2.1.6剪切结束，吸干盒内积水，退去剪切力和垂直压力，移动压力框架，取出试样，测定试样含水 量. 6.2.2 2粘性土的固结快剪测定。 6.2.2.1试样的安装，按6.2.1.1~6.2.1.3进行。 6. 2.2. 2 2施加垂直压力后，每1h测定垂直变形一次，试样固结稳定时的垂直变形值为每1h不大于 0. 05 mm, 6.2.2.3其余测定步骤按6.2.1.4~6.2.1.6进行。 6.2.3粘性土的慢剪测定。 6.2.3.1试样的安装，按6.2.1.1~6.2.1.3进行。 6.2.3.2试样固结，按6.2.2.2进行。 6.2.3.3慢剪试验的剪切速率应小于0.02mm/min，其余测定步骤按6.2.1.4~6.2.1.6进行。 6.2.4砂性土的直剪测定。 6.2.4.1对准剪切容器上、下盒插入固定销，放入透水石， 6. 2.4. 2 2将制备的砂性土样倒