2.2 试样特征及制备
2.2.1 试样制备
根据《水利水电工程岩石试验规程》(SL 264—2001)、《工程岩体试验方法标准》(GB/T 50266—2013)以及国际岩石力学学会推荐标准,砂岩试样按ϕ50mm×100mm圆柱体进行制备。为避免岩性不均匀带来试验结果的离散性,同组试验岩样均取自一块完整岩体。
试样制备采用水钻法钻孔取芯,为了避免各向异性对岩石力学特性试验结果的影响,制备岩石试样时沿同一个方向加工,如图2.5所示。由于部分岩芯厚度较大,为250mm左右,取出后,用切割机切为两段并分别将两端面切割磨平,制样严格按照国际岩石力学学会(ISRM)试验规程来加工,岩样直径的误差不超过0.3mm,端面不平行度误差不超过0.05mm,端面与试件轴线间最大偏差均不大于0.25°。
图2.5 岩体取芯试样
2.2.2 所选岩样特征
2.2.2.1 2-4号岩块特征
所选岩块编号为2-4号,种类为四川红砂岩,质地均匀细密,无风化现象,无可见节理,总体连续性、完整性很好,为新鲜岩体,水平层理明显,钻样方向均垂直于节理。典型岩样如图2.6所示。
图2.6中2、3表示试件所取岩块的编号,岩样3-8(上)表示试样取自所钻岩芯的上部。岩块2、3、4均取自同一大块岩块。
图2.6 岩样2-4号岩块典型岩石试样
对典型岩样切片送检,由国土资源部武汉资源环境监督检测中心出示鉴定报告,鉴定结果如下:
(1)岩石鉴定名称:钙质胶结含长石石英细砂岩(图2.7)。
(2)碎屑组分。
1)铁质碎屑零星分布,粒径0.1～0.2mm,2%。
2)正长石碎屑,零星分布,粒径0.3mm,3%。
3)斜长石碎屑,零星分布,粒径0.2mm,3%。
4)燧石岩屑,零星分布,粒径0.2mm,2%。
5)碎屑石英,次角状,均匀分布,粒径0.15～0.25mm,80%。
(3)基质组分。
1)泥质,3%。
2)钙质,7%。
(4)胶结类型:孔隙式。
(5)结构构造:基质具泥-细晶结构的细粒砂状结构。
图2.7 钙质胶结含长石石英细砂岩切片照片
2.2.2.2 5号岩块特征
所选岩块编号为5号,其岩样质地均匀细密,无风化现象,无可见节理,总体连续性、完整性很好,为新鲜岩体,水平层理明显,钻样方向均垂直于节理。典型岩样如图2.8所示。
图2.8 5号岩块典型岩石试样
岩样5-16(上)表示试样取自所钻岩芯的上部。
对典型岩样切片送检,由国土资源部武汉资源环境监督检测中心出示鉴定报告,鉴定结果如下:
(1)岩石鉴定名称:绢云母含长石细粒石英砂岩。
(2)碎屑组分。
1)正长石碎屑,次角状,粒径0.2～0.3mm,零星分布,4%。
2)片状白云母,零星分布,长径0.5mm,2%。
3)燧石岩屑,次圆状,粒径0.15mm,4%。
4)斜长石碎屑,粒径0.3mm,3%。
5)碎屑石英,角状或次角状,零散均匀分布,粒径0.1～0.3mm,75%。
6)铁质碎屑零星分布,2%。
(3)基质组分。
1)绢云母+泥质,8%。
2)钙质,2%。
(4)胶结类型:孔隙式。
(5)结构构造:基质具泥及微细鳞片结构的细粒砂状结构(图2.9)。
图2.9 绢云母含长石细粒石英砂岩切片照片
2.2.2.3 6号岩块特征
所选6号岩块取自秭归沙镇溪镇三峡库区某滑坡,弱风化,无可见节理,总体连续性、完整性较好,岩样层理与钻样方向大约成45°倾角。典型岩样如图2.10所示。
图2.10 6号岩块典型岩样示意图
对典型岩样切片送检,由国土资源部武汉资源环境监督检测中心出示鉴定报告,鉴定结果如下:
(1)岩石鉴定名称:绢云母中粒石英砂岩。
(2)碎屑组分。
1)燧石岩屑,次角—次圆状,粒径0.3mm,10%。
2)碎屑石英,次角—次圆状,均匀分布,粒径0.3～0.5mm,80%。
(3)基质组分:绢云母,10%。
(4)胶结类型:孔隙式。
(5)结构构造:基质具微细鳞片变晶结构的中粒砂状结构(图2.11)。
图2.11 绢云母中粒石英砂岩切片照片
2.2.3 岩样选择
为保证选择的岩样性质均一,使试验结果具有可比性,选择外观无明显裂纹杂质的岩样,并采用声波探测仪测定岩样波速,选择波速相近的岩样进行同组试验。去掉波速相差较大的岩样后,试验所用砂岩的平均波速分别为3091.0m/s、3440.4m/s和3863.8m/s。部分结果见表2.1。
表2.1 声波测试结果
续表
