ASTM D4506-21
用径向顶升试验测定岩体原位变形模量的标准试验方法

Standard Test Method for Determining In Situ Modulus of Deformation of a Rock Mass Using the Radial Jacking Test

标准号

ASTM D4506-21

发布

2021年

发布单位

美国材料与试验协会

当前最新

ASTM D4506-21

 

 

引用标准

ASTM C31/C31M ASTM D3740 ASTM D420 ASTM D4403 ASTM D6026 ASTM D6032 ASTM D653 ASTM E122

适用范围

1.1本试验方法是通过在圆形断面岩石中的试验室中施加均匀分布的径向载荷来测定岩体原位变形模量；在不同位置测量由此产生的岩石径向位移，由此可以计算变形模量。岩石的径向各向异性变形能力是在足够的位置处获取的，也可以根据在测试室沿线和周围的不同位置处获取的引伸计读数之间的差异以及每个加载序列的深度来确定。关于随时间变化的变形的信息也可以通过在选定的时间间隔内保持载荷恒定来获得。注 1——即使形成千斤顶的每个钢环均匀加载，由圆柱形试验室引起的变形也不太可能均匀。理论上，变形将沿着圆柱体变化，使其看起来像高斯概率曲线。
1.2 该测试方法基于美国垦务局制定的程序，采用长引伸计，提供距离测试区足够远的底部锚点，用作零参考点（图 1）（1）.2另一种方法是新奥地利方法，它基于由于测试载荷而从中间向下延伸到偏转区域之外的支撑柱的参考杆，如图 2(2) 所示。除了获取变形读数的方法不同之外，这两个现场测试是相同的。有关径向顶升和数据分析的更多信息参见参考文献 (3-8)。
1.3 测试结果的应用超出了本测试方法的范围，但可能是某些测试计划的组成部分。 （参见注 2。） 注 2——例如，测试隧道周围的原位应力将影响测试结果，具体取决于测试结果的使用方式，并且可能需要在任何分析或建议中予以考虑。
1.4 原位岩石变形行为的测试受到反作用框架和平板千斤顶最大应力范围的限制。
1.5 单位——以英寸-磅为单位的数值被视为标准值。括号中给出的值是对 SI 单位的合理数学转换，仅供参考，不被视为标准。以英寸-磅以外的单位报告测试结果不应被视为不符合本测试方法。
1.5.1 设备所提供的 SI 单位是英寸-磅单位的替代品，其他类似的 SI 单位也应可接受，只要它们满足英寸-磅设备制定的技术要求。
1.5.2 处理英寸-磅单位时使用英寸-磅单位的重力系统。在此系统中，磅 (lbf) 代表力（重量）的单位，而质量的单位是块。除非涉及动态（F=ma）计算，否则不会给出段塞单位。
1.5.3 段塞质量单位通常不用于商业实践；即密度、平衡等。因此，本标准中质量的标准单位为千克（kg）或克（g）或两者。此外，括号中未给出/呈现等效的英寸-磅单位（块）。
1.5.4 在工程/建筑行业中，同时使用磅来表示质量单位（lbm）和力单位（lbf）是常见的做法。这种做法隐含地结合了两个独立的单位系统；绝对系统和引力系统。从科学角度来说，在一个标准中结合使用两组独立的英寸-磅单位是不受欢迎的。如上所述，该标准包括英寸-磅单位的重力系统，并且不使用/呈现质量单位。然而，使用天平或秤记录质量磅（lbm）或记录密度（lbm/ft3）不应被视为不符合本标准。
1.5.5 仅使用一组单位进行计算； SI 或重力英寸-磅。允许使用其他单位，前提是使用适当的转换系数来保持整个计算中单位的一致性，并保持类似的有效数字或分辨率，或两者都保持。 1 本试验方法由 ASTM D18 土壤和岩石委员会管辖，并由 D18.12 岩石力学小组委员会直接负责。当前版本于 2021 年 9 月 1 日批准。2021 年 10 月发布。最初于 1985 年批准。上一版本于 2013 年批准为 D4506 – 13ɛ1。 DOI：10.1520/D4506-21。 2 括号内的黑体数字指的是本标准所附的参考文献列表。 *变更摘要部分出现在本标准的末尾 版权所有 © ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959。美国 本国际标准是根据世界贸易组织贸易技术壁垒（TBT）委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。 1 1.6 所有观测值和计算值均应符合实践 D6026 中规定的有效数字和舍入准则，除非被本标准取代。
1.6.1 为了将测量值或计算值与规定限值进行比较，测量值或计算值应四舍五入到规定限值中最接近的小数或有效数字。
1.6.2 本标准中用于规定如何收集/记录或计算数据的程序被视为行业标准。此外，它们代表通常应保留的有效数字。使用的程序不考虑重大变化、获取数据的目的、特殊目的研究或对用户目标的任何考虑；通常的做法是根据这些考虑因素增加或减少报告数据的有效数字。考虑工程设计分析方法中使用的有效数字超出了本标准的范围。注 3——上述 1.6 中以及随后有关有效数字、四舍五入、精度和读数数量的标准部分中关于有效数字和四舍五入的讨论更适合手动类型读数。然而，即使使用任何电子数据采集系统，读数仍应等于或优于任何手动数据采集要求。
1.7 本标准并不旨在解决与其使用相关的所有安全问题（如果有）。本标准的使用者有责任建立适当的安全、健康和环境实践，并在使用前确定监管限制的适用性。
1.8 本国际标准是根据世界贸易组织贸易技术壁垒（TBT）委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。

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