中华人民共和国国家标准工程岩体试验方法标准GB/T50266-99 1
主编单位： 原中华人民共和国电力工业部
批准部门： 中华人民共和国建设部
实施日期：1999年5月1日
关于批准发布 《工程岩体试验方法标准》 的通知
建标[1999]25号
根据国家计委计综[1986]2630号文的要求，由电力工业部会同有关部门共同制订的《工程岩体试验方法标准》，已经有关部门会审，现批准《工程岩体试验方法标准》GB/T50266-99为推荐性国家标准，自1999年5月1日起施行。
本标准由电力工业部负责管理，具体解释等工作由电力工业部水电水利规划设计总院负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部
一九九九年一月二十二日
1 总 则
1.0.1 为统一工程岩体试验方法，提高试验成果的质量和增强试验成果的可比性，制订本标准。
1.0.2 本标准适用于水利、水电、矿山、铁路、交通、石油、国防、工业与民用建筑等工程的岩石试验。
1.0.3 岩石试验对象应具有地质代表性。岩石试验内容、试验方法、技术条件等应符合工程建设勘测、设计、施工的基本要求和特性。
1.0.4 岩石试验除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 岩块试验
2.1 含水率试验
2.1.1 岩石含水率试验应采用烘干法，并适用于不含结晶水矿物的岩石。
2.1.2 试件应符合下列要求：
（１）保持天然含水率的试件应在现场采取，不得采用爆破或湿钻法。试件在采取、运输、储存和制备过程中，含水率的变化不应超过1％。
（２）每个试件的尺寸应大于组成岩石最大颗粒的10倍。
（３）每个试件的质量不得小于40ｇ。
（４）每组试验试件的数量不宜少于5个。
2.1.3 试件描述应包括下列内容：
（１）岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等。
（２）为保持试件含水状态所采取的措施。
2.1.4 主要仪器和设备应包括下列各项：
（１）烘箱和干燥器。
（２）天平。
2.1.5 试验应按下列步骤进行：
（１）称制备好的试件质量。
（２）将试件置于烘箱内，在105～110℃的恒温下烘干试件。
（３）将试件从烘箱中取出，放入干燥器内冷却至室温，称试件质量。
（４）重复本条（2）、（3）程序，直到将试件烘干至恒量为止，即相邻24ｈ两次称量之差不超过后一次称量的0.1％。
（５）称量精确至0.01ｇ。
2.1.6 试验成果整理应符合下列要求：
（1）按下列公式计算岩石含水率：
（2）计算值精确至0.1。
（3）含水率试验记录应包括工程名称、试件编号、试件描述、试件烘干前后的质量。
2.2 颗粒密度试验
2.2.1 岩石颗粒密度试验应采用比重瓶法，并适用于各类岩石。
2.2.2 试件应符合下列要求：
（１）将岩石用粉碎机粉碎成岩粉，使之全部通过0.25mm筛孔，用磁铁吸去铁屑。
（２）对含有磁性矿物的岩石，应采用瓷研钵或玛瑙研钵粉碎岩石，使全部通过0.25mm筛孔。
2.2.3 试件描述应包括下列内容：
（１）粉碎前应描述岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等。
（２）岩石的粉碎方法。
2.2.4 主要仪器和设备应包括下列各项：
（１）粉碎机、瓷研钵或玛瑙研钵、磁铁块和孔径为0.25mm的筛。
（２）天平。
（３）烘箱和干燥器。
（４）真空抽气设备和煮沸设备。
（５）恒温水槽。
（６）容积100mL的短颈比重瓶。
（７）温度计。
2.2.5 试验应按下列步骤进行：
（１）将制备好的岩粉，置于105～110℃的恒温下烘干，烘干时间不得少于6ｈ，然后放入干燥器内冷却至室温。
（２）用四分法取两份岩粉，每份岩粉质量为15ｇ。
（３）将经称量的岩粉装入烘干的比重瓶内，注入试液（纯水或煤油）至比重瓶容积的一半处。对含水溶性矿物的岩石，应使用煤油作试液。
（４）当使用纯水作试液时，应采用煮沸法或真空抽气法排除气体；当使用煤油作试液时，应采用真空抽气法排除气体。
（５）当采用煮沸法排除气体时，煮沸时间在加热沸腾以后，不应少于1ｈ。
（６）当采用真空抽气法排除气体时，真空压力表读数宜为100kPa，抽至无气泡逸出，抽气时间不宜少于1ｈ。
（７）将经过排除气体的试液注入比重瓶至近满，然后置于恒温水槽内，使瓶内温度保持稳定并使上部悬液澄清。
（８）塞好瓶塞，使多余试液自瓶塞毛细孔中溢出，将瓶外擦干，称瓶、试液和岩粉的总质量，并测定瓶内试液的温度。
（９）洗净比重瓶，注入经排除气体并与试验同温度的试液至比重瓶内，按本条（7)、（8）程序称瓶和试液的质量。
（１０）称量精确至0.0001g。
2.2.6 试验成果整理应符合下列要求：
（１）按下列公式计算岩石颗粒密度：
（２）颗粒密度试验应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.02g/cm3，取两次测值的平均值。
（３）计算值精确至0.01。
（４）颗粒密度试验记录应包括工程名称、试件编号、试件描述、比重瓶编号、试液温度、试液密度、干岩粉质量、瓶和试液总质量，以及瓶、试液和岩粉总质量。
2.3 块体密度试验
2.3.1 岩石块体密度试验可采用量积法、水中称量法或蜡封法，并应符合下列要求：
（１）凡能制备成规则试件和各类岩石，宜采用量积法。
（２）除遇水崩解、溶解和干缩湿胀性岩石外，均可采用水中称量法。
（３）不能用量积法或水中称量法进行测定的岩石，宜采用蜡封法。
2.3.2 量积法试件应符合下列要求：
（１）试件尺寸应大于岩石最大颗粒的10倍。
（２）试件可用圆柱体、方柱体或立方体。
（３）沿试件高度，直径或边长的误差不得大于0.3mm。
（４）试件两端面不平整度误差不得大于0.05mm。
（５）端面应垂直于试件轴线，最大偏差不得大于0.25°。
（６）方柱体或立方体试件相邻两面应互相垂直，最大偏差不得大于0.25°。
2.3.3 蜡封法试件宜为边长40～60mm的浑圆状岩块。
2.3.4 测干密度时，每组试验试件数量不得少于3个；测湿密度时，试件数量不宜少于5个。
2.3.5 试件描述应包括下列内容：
（１）岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等。
（２）节理裂隙的发育程度及其分布。
（３）试件的形态。
2.3.6 主要仪器和设备应包括下列各项：
（１）钻石机、切石机、磨石机、砂轮机等。
（２）烘箱和干燥器。
（３）天平。
（４）测量平台。
（５）熔蜡设备。
（６）水中称量装置。
2.3.7 量积法试验应按下列步骤进行：
（１）量测试件两端和中间三个断面上相互垂直的两个直径或边长，按平均值计算截面积。
（２）量测端面周边对称四点和中心点的五个高度，计算高度平均值。
（３）将试件置于烘箱中，在105～110℃的恒温下烘24ｈ，然后放入干燥器内冷却至室温，称试件质量。
（４）长度量测精确至0.01mm，称量精确至0.01g。
2.3.8 水中称量法试验步骤应符合本标准第2.4.5条的规定。
2.3.9 蜡封法试验应按下列步骤进行：
（１）测湿密度时，应取有代表性的岩石制备试件并称量；测干密度时，试件应在105～110℃恒温下烘24ｈ，然后放入干燥器内冷却至室温，称干试件质量。
（２）将试件系上细线，置于温度60℃左右的熔蜡中约1～2ｓ，使试件表面均匀涂上一层蜡膜，其厚度约1mm左右。当试件上蜡膜有气泡时，应用热针刺穿并用蜡液涂平，待冷却后称蜡封试件质量。
（３）将蜡封试件置于水中称量。
（４）取出试件，擦干表面水分后再次称量。当浸水后的蜡封试件质量增加时，应重做试验。
（５）湿密度试件在剥除蜡膜后，按本标准第2.1.5条的步骤，测定岩石含水率。
（６）称量精确至0.01g。
2.3.10 试验成果整理应符合下列要求：
（１）量积法按下列公式计算岩石块体干密度：
（２）蜡封法按下列公式计算岩石块体干密度和块体湿密度：
（３）计算值精确至0.01。
（４）块体密度试验记录应包括工程名称、试件编号、试件描述、试验方法、试件质量、试件水中称量、试件尺寸、水的密度和蜡的密度。
2.4 吸水性试验
2.4.1 岩石吸水性试验应包括岩石吸水率试验和岩石饱和吸水率试验，并应符合下列要求：
（１）岩石吸水率采用自由浸水法测定。
（２）岩石饱和吸水率采用煮沸法或真空抽气法测定。
（３）在测定岩石吸水率和饱和吸水率的同时，应采用水中称量法测定岩石块体密度。
（４）本试验适用于遇水不崩解的岩石。
2.4.2 试件应符合下列要求：
（１）规则试件应符合本标准第2.3.3条的要求。
（２）不规则试件宜为边长40～60mm的浑圆状岩块。
（３）每组试验试件的数量不得少于3个。
2.4.3 试件描述应符合本标准第2.3.5条的规定。
2.4.4 主要仪器和设备应包括下列各项：
（１）钻石机、切石机、磨石机、砂轮机等。
（２）烘箱和干燥器。
（３）天平。
（４）水槽。
（５）真空抽气设备和煮沸设备。
（６）水中称量装置。
2.4.5 试验应按下列步骤进行：
（１）将试件置于烘箱内，在105～110℃温度下烘24ｈ，取出放入干燥器内冷却至室温后称量。
（２）当采用自由浸水法饱和试件时，将试件放入水槽，先注水至试件高度的1/4处，以后每隔2ｈ分别注水至试件高度的1/2和3/4处，6ｈ后全部浸没试件。试件在水中自由吸水48ｈ后，取出试件并沾去表面水分称量。
（３）当采用煮沸法饱和试件时，煮沸容器内的水面应始终高于试件，煮沸时间不得少于6ｈ。经煮沸的试件，应放置在原容器中冷却至室温，取出并沾去表面水分称量。
（４）当采用真空抽气法饱和试件时，饱和容器内的水面应高于试件，真空压力表读数宜为100kPa，直至无气泡逸出为止，但总抽气时间不得少于4ｈ。经真空抽气的试件，应放置在原容器中，在大气压力下静置4ｈ，取出并沾去表面水分称量。
（５）将经煮沸或真空抽气饱和的试件，置于水中称量装置上，称试件在水中的质量。
（６）称量精确至0.01g。
2.4.6 试验成果整理应符合下列要求：
（１）按下列公式计算岩石吸水率、饱和吸水率、干密度：
（２）计算值精确至0.01。
（３）吸水性试验记录应包括工程名称、试件编号、试件描述、试验方法、干试件质量、浸水后质量、强制饱和后的质量、试件水中称量及水的密度。
2.5 膨胀性试验
2.5.1 岩石膨胀性试验应包括岩石自由膨胀率试验、岩石侧向约束膨胀率试验和岩石膨胀压力试验，并应符合下列要求：
（１）岩石自由膨胀率试验适用于遇水不易崩解的岩石。
（２）岩石侧向约束膨胀率试验和岩石膨胀压力试验适用于各类岩石。
2.5.2 试件应在现场采取，并保持天然含水状态。不得采用爆破或湿钻法取样。
2.5.3 试件应符合下列要求：
（１）自由膨胀率试验的试件：圆柱形试件的直径宜为50～60mm，试件高度宜等于直径，两端面应平行；正方形试件的边长宜为50～60mm,各相对面应平行。试件数量不得少于3个。
（２）侧向约束膨胀率试验的试件高度应大于15mm，或大于岩石最大颗粒的10倍，两端面应平行。试件直径不得小于高度的4倍。试件数量不得少于3个。
（３）膨胀压力试验的试件高度应大于15mm，或大于岩石最大颗粒的10倍，两端面应平行。试件直径不得小于高度的2.5倍。试件数量不得少于3个。
2.5.4 试件应采用干法加工，天然含水率的变化不应超过1％。
2.5.5 试件描述应包括下列内容：
（１）岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等。
（２）膨胀变形和加载方向分别与层理、片理、节理裂隙之间的关系。
（３）试件加工方法。
2.5.6 主要仪器和设备应包括下列各项：
（１）钻石机、切石机、磨石机等。
（２）测量平台。
（３）自由膨胀率试验仪。
（４）侧向约束膨胀率试验仪。
（５）膨胀压力试验仪。
（６）干湿温度计。
2.5.7 自由膨胀率试验应按下列步骤进行：
（１）将试件放入自由膨胀率试验仪内，在试件上下分别放置透水板，顶部放置一块金属板。
（２）在试件上部和四侧对称的中心部位分别安装千分表。四侧千分表与试件接触处，宜放置一块薄铜片。
（３）读记千分表读数，每隔10min读记1次，直至3次读数不变。
（４）缓慢地向盛水容器内注入纯水，直至淹没上部透水板。
（５）在第１小时内，每隔10min测读变形1次，以后每隔1ｈ测读变形1次，直至3次读数差不大于0.001mm为止。浸水后试验时间不得小于48ｈ。
（６）试验过程中，应保持水位不变。水温变化不得大于2℃。
（７）试验过程中及试验结束后，应详细描述试件的崩解、掉块、表面泥化或软化等现象。
2.5.8 侧向约束膨胀率试验应按下列步骤进行：
（１）将试件放入内壁涂有凡士林的金属套环内，在试件上下分别放置薄型滤纸和透水板。
（２）顶部放上固定金属荷载块并安装垂直千分表。金属荷载块的质量应能对试件产生5kPa的持续压力。
（３）试验及稳定标准应符合本标准第2.5.7条的（3）～（6）。
（４）试验结束后，应描述试件表面的泥化和软化现象。
2.5.9 膨胀压力试验应按下列步骤进行：
（１）将试件放入内壁涂有凡士林的金属套环内，在试件上下分别放置薄型滤纸和金属透水板。
（２）安装加压系统及量测试件变形的测表。
（３）应使仪器各部位和试件在同一轴线上，不得出现偏心荷载。
（４）对试件施加产生0.01MPa压力的荷载，测读试件变形测表读数，每隔10min读数1次，直至3次读数不变。
（５）缓慢地向盛水容器内注入纯水，直至淹没上部透水板。观测变形测表的变化，当变形量大于0.001mm时，调节所施加的荷载，应保持试件厚度在整个试验过程中始终不变。
（６）开始时每隔10min读数1次，连续3次读数差小于0.001mm时，改为每1ｈ读数1次；当每1ｈ读数连续3次读数差小于0.001mm时，可认为稳定并记录试验荷载。浸水后总试验时间不得少于48ｈ。
（７）试验过程中，应保持水位不变。水温变化不得大于２℃。
（８）试验结束后，应描述试件表面的泥化和软化现象。
2.5.10 试验成果整理应符合下列要求：
（１）按下列公式计算岩石自由膨胀率、侧向约束膨胀率、膨胀压力:
（２）计算值取3位有效数字。
（３）膨胀性试验记录应包括工程名称、试件编号、试件描述、试件尺寸、温度、试验时间、轴向变形、径向变形和轴向荷载。
2.6 耐崩解性试验
2.6.1 耐崩解性试验适用于粘土岩类岩石和风化岩石。
2.6.2 试件应符合下列要求：
（１）在现场采取保持天然含水量的试样并密封。
（２）试样制成每块质量为40～60g的浑圆状岩块试件，每组试验试件的数量不应少于10个。
2.6.3 试件描述应包括岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等。
2.6.4 主要仪器和设备应包括下列各项：
（１）烘箱及干燥器。
（２）天平。
（３）耐崩解性试验仪。由动力装置、圆柱形筛筒和水槽组成，其中圆柱形筛筒长100mm、直径140mm、筛孔直径2mm（图2.6.4）。
（４）温度计。
2.6.5 试验应按下列步骤进行：
（１）将试件装入耐崩解试验仪的圆柱形筛筒内，在105～110℃的温度下烘干至恒量后，在干燥器内冷却至室温称量。
（２）将装有试件的圆柱形筛筒放在水槽内，向水槽内注入纯水，使水位在转动轴下约20mm。圆柱形筛筒以20r/min的转速转动10min后，将圆柱形筛筒和残留试件在105～110℃的温度下烘干至恒量后，在干燥器内冷却至室温称量。
（３）重复本条（2）项的程序，求得第二次循环后的圆柱形筛筒和残留试件质量。根据需要可进行5个循环。
（４）试验过程中，水温应保持在20±2℃范围内。
（５）试验结束后，应对残留试件、水的颜色和水中沉积物进行描述。根据需要，对水中沉积物进行颗粒分析、界限含水量测定和粘土矿物分析。
（６）称量精确至0.1g。
2.6.6 试验成果整理应符合下列要求：
（１）按下列公式计算岩石耐崩解性指数：
（２）计算值精确至0.1。
（３）耐崩解性试验记录应包括工程名称、取样位置、试件编号、试件描述、水的温度及试件在试验前后的烘干质量。
2.7 单轴抗压强度试验
2.7.1 单轴抗压强度试验适用于能制成规则试件的各类岩石。
2.7.2 试件可用岩心或岩块加工制成。试件在采取、运输和制备过程中，应避免产生裂缝。
2.7.3 试件尺寸应符合下列要求：
（１）圆柱体直径宜为48～54mm。
（２）含水颗粒的岩石，试件的直径应大于岩石最大颗粒尺寸的10倍。
（３）试件高度与直径之比宜为2.0～2.5。
2.7.4 试件精度应符合下列要求：
（１）试件两端面不平整度误差不得大于0.05mm。
（２）沿试件高度，直径的误差不得大于0.3mm。
（３）端面应垂直于试件轴线，最大偏差不得大于0.25°。
2.7.5 试件含水状态可根据需要选择天然含水状态、烘干状态、饱和状态或其它含水状态。试件烘干和饱和方法应符合本标准第2.4.5条的规定。
2.7.6 同一含水状态下，每组试验试件的数量不应少于3个。
2.7.7 试件描述应包括下列内容：
（１）岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等。
（２）加荷方向与岩石试件内层理、节理、裂隙的关系及试件加工中出现的问题。
（３）含水状态及所使用的方法
2.7.8 主要仪器和设备应包括下列各项：
（１）钻石机、锯石机、磨石机、车床等。
（２）测量平台。
（３）材料试验机。
2.7.9 试验应按下列步骤进行：
（１）将试件置于试验机承压板中心，调整球形座，使试件两端面接触均匀。
（２）以每秒0.5～1.0MPa的速度加荷直至破坏。记录破坏荷载及加载过程中出现的现象。
（３）试验结束后，应描述试件的破坏形态。
2.7.10 试验成果整理应符合下列要求：
（１）按下列公式计算岩石单轴抗压强度：
（２）计算值取3位有效数字。
（３）单轴抗压强度试验记录应包括工程名称、取样位置、试件编号、试件描述、试件尺寸和破坏荷载。