巖塊檢測

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一、物理性質檢測

1. 密度與孔隙率

   • 檢測方法：通過巖石質量與體積的比值（密度）及孔隙體積占比（孔隙率）測定，常用水浸法或氦孔隙計。
   • 意義：密度影響巖體自重荷載，孔隙率反映巖石的致密程度，直接影響其滲透性和耐久性。

2. 吸水率

   • 檢測方法：測量巖石在常壓或真空條件下的吸水能力（質量變化百分比）。
   • 意義：評估巖石的耐候性及凍融破壞風險，高吸水率巖石易因水分侵入而劣化。

二、力學性質檢測

1. 單軸抗壓強度（UCS）

   • 檢測方法：對標準圓柱形巖樣施加軸向壓力直至破壞，計算大承載力。
   • 意義：判斷巖石承載能力，用于基礎設計、隧道支護參數確定。

2. 抗拉強度

   • 檢測方法：巴西劈裂試驗（間接拉伸法）。
   • 意義：巖石抗拉強度遠低于抗壓強度，是評估巖體開裂風險的關鍵指標。

3. 彈性模量與泊松比

   • 檢測方法：通過應力-應變曲線計算巖石的變形特性。
   • 意義：彈性模量反映巖石剛度，泊松比描述側向變形能力，用于數值模擬與結構設計。

4. 抗剪強度

   • 檢測方法：直剪試驗或三軸壓縮試驗，測定內聚力（c）和內摩擦角（φ）。
   • 意義：分析巖體邊坡穩定性、斷層滑移風險的核心參數。

三、水理性質檢測

1. 滲透系數

   • 檢測方法：常水頭或變水頭滲透試驗，測定水流通過巖樣的速度。
   • 意義：評價地下水滲流對工程的影響，如大壩壩基防滲設計。

2. 軟化系數

   • 檢測方法：對比干燥與飽和狀態下巖石的抗壓強度比值。
   • 意義：反映巖石遇水后的強度損失，泥巖、頁巖等軟巖需關注。

四、耐久性檢測

1. 凍融循環試驗

   • 檢測方法：模擬巖石在反復凍融環境下的質量損失或強度衰減。
   • 意義：評估寒冷地區巖石工程的長期耐久性。

2. 耐候性試驗

   • 檢測方法：通過干濕循環、鹽霧試驗模擬風化作用。
   • 意義：預測巖石在自然條件下的化學風化速率。

五、化學與礦物成分分析

1. X射線衍射（XRD）與電子探針（EPMA）

   • 檢測方法：分析巖石的礦物組成及含量。
   • 意義：判定巖石的膨脹性（如蒙脫石含量）、酸堿性（影響混凝土耐久性）。

2. 酸堿溶解試驗

   • 檢測方法：測定巖石在酸/堿溶液中的溶蝕率。
   • 意義：評估化學腐蝕對地下工程（如隧道襯砌）的影響。

六、結構特征檢測

1. 節理裂隙統計

   • 檢測方法：現場測繪或鉆孔成像（如聲波CT）統計裂隙密度、產狀及填充物。
   • 意義：裂隙網絡控制巖體的滲透性和整體穩定性。

2. 層理與片理方向

   • 檢測方法：羅盤測量巖層產狀。
   • 意義：各向異性巖體的力學行為差異顯著，影響邊坡開挖方向選擇。

七、特殊檢測項目

1. 聲波速度測試

   • 檢測方法：測定縱波（P波）和橫波（S波）在巖體中的傳播速度。
   • 意義：推算巖體完整性系數，用于分類圍巖質量（如RQD指標）。

2. 放射性檢測

   • 適用場景：鈾礦周邊工程或地下空間開發，測定γ射線強度。
   • 意義：保障施工及使用環境安全。

檢測標準與規范

檢測需遵循標準（如GB/T 50266《工程巖體試驗方法標準》）或標準（ASTM D7012、ISRM建議方法），確保數據可比性與可靠性。

結論

巖塊檢測需根據工程目標（如地基、隧道、邊坡）選擇針對性項目，結合現場與實驗室數據綜合評價。例如，水電工程需側重滲透性和抗剪強度，而露天礦邊坡則需聚焦結構面與耐久性。通過科學檢測可有效規避塌方、滲漏等風險，保障工程安全與經濟性。

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