《岩石动态剪切断裂韧度测试方法》标准编制说明.docx

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团体标准《岩石动态剪切断裂韧度测试方法》

（征求意见稿）编制说明

一、标准制定目的与意义

目前，我国在水利工程、采矿工程、交通工程等基建领域正处于蓬勃发展的时期，相关岩体工程围岩破裂失稳的问题也随之十分突出。如何降低能耗，提高开挖破岩以及矿产资源的效率也是人们一直追求的目标。岩石材料动态I型与II型断裂韧度在岩体结构的设计和稳定性分析、爆破参数优化设计、破岩和矿产资源开发效率等方面都发挥着重要的作用。虽然岩石材料的断裂性质已在岩土工程领域中得到了广泛的应用，然而规范性的岩石动态I型与II型断裂韧度测试方法至今尚未形成完整的体系，急需加强相关测试方法体系的建设。其中，中国爆破行业协会提出的岩石材料直切槽半圆盘弯曲试样动态拉伸起裂韧度测试方法已经在行业领域内广泛应用于I型断裂韧度的测量；但综合国内外推荐的断裂测试方法规范来看，岩石材料的动态剪切（Ⅱ型）断裂韧度测试方法规范还亟待完善，严重滞后于行业的发展，不利于从业工作者开展相关工作。因此，结合我国相关行业领域的需求，在前人工作以及相关技术指南的基础上，提出适合岩石材料动态剪切断裂韧度测试方法已势在必行。这将进一步完善岩石断裂韧度测试方法体系，也为提高破岩、矿产资源开发效率以及岩体质量评价、稳定性评价、损伤破坏鉴定评估、岩体工程建设管理和相关政策、法律法规的提供重要依据。

鉴于此，起草组积极响应国家标准化管理的精神，在广泛调研和多年探索实践的基础上，拟推荐动态穿剪法和动态短棒压缩法测量岩石材料的动态剪切断裂韧度。旨在通过统一的规范标准形式，完善该领域的顶层设计，让广大的从业工作者做到有据可依，便于采纳使用，进而服务于岩石工程的设计、建设和运维。另外，也有助于提高行业的核心竞争力，推动行业的发展。

二、主要工作过程

1．组建标准起草组

2022年09月：开始组建标准起草组，起草人包括：夏开文等；起草单位包括中国地质大学（北京）等。

2．标准草稿的编写

2022年10月～2022年12月：起草组召开第一次会议，明确标准编制的指导思想和原则、工作方案及起草内容。根据人员结构与技术能力对标准编制任务进行细分，包括技术标准研制进程的跟踪、资料的收集与分析等。编写人员对标准编制资料进行消化理解，开始标准草案编写工作。

3．组织调研

2023年01月～2023年04月：起草组广泛调研收集国内外关于剪切断裂韧度测试方法和动态测试技术的资料，并结合自身在岩石动力学领域中多年探索和实践的成果，完成了第一版标准草稿。

4．试验

2023年05月～2023年08月：对标准草稿中涉及的两种测试动态剪切断裂韧度测试方法进行试验测试和验证，试验结果可以支撑标准草稿中试验方法的技术指标规定，符合科学适用的原则。

5．开展研讨工作

2023年09月～2023年12月：召开第二、三次会议，会上对第一版标准草稿进行研讨，并重点对试验方法的具体操作细节、标准草稿的内容和形式进行充分讨论，形成了第二轮的修改意见，并完成第二版标准草稿的修改。

2024年01月：专家评审，立项公示。

三、标准编制原则和标准编制主要内容

1．编制原则

标准编制遵循“科学性、适用性、统一性、规范性”的原则，格式严格按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定进行编制。本标准的制定旨在为动态剪切断裂韧度测试提供指导，进而服务于岩石工程的设计和建设。

2．标准编制主要内容

本标准正文内容分为十章，规定了岩石材料动态剪切断裂韧度测试方法（包括动态冲剪法和动态短棒压缩法）范围、规范性引用文件、术语和定义、符号和缩略语、试验原理、试样要求、试验装置、试验方法、数据记录、数据处理及结果判定、参考文献。

四、主要试验（或验证）情况分析

4.1试验目的和对象

试验主要为了验证本标准中涉及的岩石穿剪（PTS）试样和岩石短棒压缩（SCC）试样能否满足动态测试的要求，从而得到岩石动态剪切断裂韧度。

4.2验证过程

2023年01月-2023年08月：起草组按照标准草稿中规定的试验试样、试验装置和试验方法开展试验，试样材料选用大理岩，试样直径均为50mm。加工尺寸和精度符合本标准草稿要求，试验流程严格按照标准草稿推荐试验步骤进行。

动态PTS试验中典型动态力平衡图和动态断裂韧度如下：

图1动态PTS试验中典型动态力平衡

图2动态剪切断裂韧度（动态PTS法）

动态SCC试验中典型动态力平衡图和动态断裂韧度如下：

图3动态SCC试验中典型动态力平衡

图4动态剪切断裂韧度（动态SCC法）

从图1-4中可以看出，采用PTS试样和SCC试样进行动态加载试验中均能满足试样两端动态力平衡，表明动态试验结果有效。动态断裂韧度表现出显著的率相关性。

4.3试验结论

在试验过程中，试验样品可以按本标准规