[发明专利]一种岩石与喷射混凝土接触面粘结强度测试装置及测试方法

说明书

本发明属于岩石与喷射混凝土接触面粘结强度测试技术领域，具体公开一种岩石与喷射混凝土接触面粘结强度测试装置及测试方法。测试装置包括T形岩石、T形试模、连接组件。测试方法：（1）将T形试模固定在T形岩石上部；（2）混凝土喷射与成型；（3）测试装置安装；（4）拉拔试验；（5）记录加载过程中有效峰值；（6）重复上述步骤（1）‑（5）；（7）取多次有效峰值的平均值作为其最大拉力F；根据最大拉力F和接触面积S，计算岩石与喷射混凝土接触面粘结强度Q。本发明测试装置以及测试方法，操作过程中接触面无扰动、测量精度高，可用于室内又可在现场准确测试，可为地下支护结构的安全和质量评判提供可靠依据。

技术领域

本发明属于岩石与喷射混凝土接触面粘结强度测试技术领域，具体涉及一种岩石与喷射混凝土接触面粘结强度测试装置及测试方法。

背景技术

随着我国地下工程建设的快速发展，隧道开挖支护已成为保证隧道安全建设和运行的重要环节，尤其是岩壁与喷射混凝土之间接触面的粘结强度直接决定了隧道初期支护效果，进而对隧道和地下工程质量和安全可靠性产生重要影响。目前，针对岩石与喷射混凝土接触面粘结强度的测试装置在现场和室内使用过程中均存在一些弊端，亟需改进。因此，发明一种在现场和室内都可以准确测定岩石与喷射混凝土接触面粘结强度的测试装置，为隧道初期支护安全和质量评判提供切实可靠的依据显得尤为重要。

目前，针对岩石与喷射混凝土接触面粘结强度的测试装置主要以钻芯拉拔法和劈裂法为主。钻芯拉拔法主要应用于现场测试，因为钻芯过程对接触面会产生不可避免的扰动，尤其是在喷射混凝土之后的初期阶段，若扰动太大或粘结强度发展较慢，将会导致接触面直接断裂；针对钻芯过程中的扰动问题，有部分学者提出预埋构件的改进措施，但喷射过程中很难保证构件垂直，使得拉拔过程中易出现偏心受力；若采用将拉拔构件粘结于喷射混凝土表面，因为胶结材料硬化慢，在早期拉拔时极易出现混凝土与胶结材料界面先于喷射混凝土与岩石界面断裂现象，导致试验结果无效。劈裂法主要应用于室内试验研究，该方法虽然避免了对试样接触界面的扰动，但是，当选用自然破裂岩石面作为接触面时，无法保证劈裂破坏发生在喷射混凝土与岩石界面处，易出现破坏曲线并不是二者的接触薄弱面现象；即使选用平整度一致的岩石界面，在采用劈裂法加载时，也很难保证施加的纵向载荷刚好位于二者界面处，试验受人为因素影响较大；此外，由于岩石自然断裂面粗糙不平，劈裂破坏过程中会产生混凝土与岩石剪切破坏，从而导致试验结果偏大。

发明内容

为克服现有技术中存在的不足之处，本发明的目的旨在提供一种岩石与喷射混凝土接触面粘结强度测试装置及测试方法，该装置及测试方法在测试时对岩石与喷射混凝土的接触面无扰动、测量精度高，可用于室内又可在现场准确测试，为隧道的安全和质量评判提供可靠依据。

为实现上述目的，本发明提供了两种技术方案，一种用于室内测试，另外一种用于现场测试，具体为：

第一种，室内测试装置以及测试方法：

室内测试装置：包括T形岩石、T形试模、两个连接组件；T形岩石与T形试模的形状相同；所述T形岩石为在基岩上提前切割而成，并与基岩脱离；

所述T形岩石由第一实心柱体和第二实心柱体一体成型，并且第一实心柱体粗、第二实心柱体细，第二实心柱体位于第一实心柱体顶部，第一实心柱体和第二实心柱体的中心线在同一条直线上；