岩石力学性质试验
岩石力学实验报告
岩石力学实验报告《岩石力学实验报告》摘要：本次实验旨在研究岩石的力学性质，通过实验数据的收集和分析，得出岩石的抗压强度和抗拉强度等重要参数。
实验结果表明，岩石的力学性质受到多种因素的影响，包括岩石的成分、结构、孔隙度等。
本实验为岩石力学性质的研究提供了重要的数据支持。
引言：岩石是地球表面的重要构成物质，其力学性质对于地质灾害的预测和岩土工程的设计具有重要意义。
岩石力学实验是研究岩石力学性质的重要手段之一，通过对岩石样品进行拉伸、压缩等实验，可以得出岩石的抗压强度、抗拉强度等重要参数。
本次实验旨在通过岩石力学实验，研究岩石的力学性质，为岩石工程领域提供重要的数据支持。
实验材料和方法：本次实验选取了多种不同类型的岩石样品，包括花岗岩、砂岩、页岩等。
实验方法主要包括拉伸实验和压缩实验。
拉伸实验通过拉伸试验机对岩石样品进行拉伸，得出岩石的抗拉强度。
压缩实验通过压缩试验机对岩石样品进行压缩，得出岩石的抗压强度。
实验过程中，需要注意对岩石样品的选择和制备，以及实验条件的控制。
实验结果和分析：通过实验数据的收集和分析，得出了不同类型岩石的抗压强度和抗拉强度等重要参数。
实验结果表明，不同类型的岩石具有不同的力学性质，受到岩石成分、结构、孔隙度等因素的影响。
花岗岩具有较高的抗压强度和抗拉强度，砂岩和页岩的力学性质相对较弱。
此外，实验结果还表明，岩石的力学性质受到温度、湿度等环境因素的影响，这为岩石工程的设计和施工提出了新的挑战。
结论：本次实验通过岩石力学实验，研究了岩石的力学性质，得出了岩石的抗压强度和抗拉强度等重要参数。
实验结果表明，岩石的力学性质受到多种因素的影响，包括岩石的成分、结构、孔隙度等。
这为岩石工程的设计和施工提供了重要的数据支持，也为岩石力学性质的研究提供了新的思路和方法。
希望本次实验的结果能够为岩石工程领域的发展和进步提供重要的参考。
岩石力学实验报告
岩石力学实验报告岩石力学实验报告引言岩石力学实验是研究岩石的物理力学性质和力学行为的重要手段。
通过实验可以探索岩石的力学特性，为工程建设和地质灾害防治提供依据。
本文将介绍一次岩石力学实验的过程和结果，以及对实验结果的分析和讨论。
实验目的本次实验的目的是研究不同岩石样本在不同加载条件下的力学特性，包括强度、变形和破裂行为。
通过实验结果，可以了解岩石在实际工程中的承载能力和稳定性，为工程设计和施工提供参考。
实验方法1. 样本准备：从现场采集不同类型的岩石样本，经过加工和处理后制备成标准试样，确保试样的尺寸和质量符合实验要求。
2. 强度试验：将试样放置在强度试验机上，施加逐渐增加的加载，记录试样的应力-应变曲线。
通过分析曲线，可以确定试样的弹性模量、屈服强度和抗拉强度等力学参数。
3. 变形试验：在加载过程中，观察试样的变形情况，包括弹性变形和塑性变形。
通过测量试样的应变和变形量，可以计算出试样的变形模量和变形能力等指标。
4. 破裂试验：在试样达到极限承载能力时，观察试样的破裂形态和破裂面的特征。
通过分析破裂面的形貌和结构，可以了解试样的破裂机制和破裂韧性。
实验结果与分析1. 强度试验结果：不同类型的岩石样本在强度试验中表现出不同的力学特性。
例如，花岗岩样本的强度较高，具有较高的抗压和抗拉强度；而砂岩样本的强度较低，容易发生破裂。
通过对不同样本的应力-应变曲线进行比较分析，可以得出不同岩石类型的强度参数，为岩石工程设计提供依据。
2. 变形试验结果：在加载过程中，不同岩石样本表现出不同的变形特性。
弹性模量较高的岩石样本具有较小的弹性变形，而塑性变形较大的岩石样本具有较低的弹性模量。
通过测量试样的应变和变形量，可以计算出岩石的变形模量和变形能力，为岩石的变形预测和变形控制提供参考。
3. 破裂试验结果：不同岩石样本的破裂形态和破裂面特征各异。
有些岩石样本呈现出韧性破裂，破裂面较为平滑；而有些岩石样本呈现出脆性破裂，破裂面较为粗糙。
岩石基础力学性质的试验研究和应用
岩石基础力学性质的试验研究和应用岩石是地球壳中的主要构成元素之一，其力学性质的研究对于地质工程、岩土工程以及矿山工程等领域具有重要意义。
本文将探讨岩石基础力学性质的试验研究和应用，深入了解岩石的力学特性，为工程实践提供科学依据和指导。
一、岩石力学性质的试验研究1.1 岩石试验的重要性岩石的力学性质直接关系到岩体的稳定性和工程的安全性。
因此，进行岩石力学性质的试验研究是十分必要的。
通过试验可以获得岩石的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、弹性模量等重要参数，从而对岩石的力学性质进行全面的分析和评价。
1.2 岩石试验的基本内容岩石试验的基本内容包括物理试验、力学试验和数值模拟试验等。
物理试验可以了解岩石的物理特性，如密度、孔隙度等；力学试验可以测量岩石的力学性能，如强度、刚度等；而数值模拟试验则可以通过计算模拟来揭示岩石的力学行为和响应。
1.3 岩石试验的方法和设备岩石试验的方法和设备主要包括压力试验机、拉力试验机、剪力试验机等。
其中，压力试验机用于测量岩石的抗压强度，拉力试验机用于测量岩石的抗拉强度，剪力试验机用于测量岩石的抗剪强度。
通过这些试验方法和设备，可以对岩石的不同力学性质进行全面细致的研究。
二、岩石力学性质的应用2.1 岩石基础工程中的应用在岩石基础工程中，岩石力学性质的应用尤为重要。
通过对岩石力学性质的研究，可以确定合理的基础设计方案，避免因岩石的破坏而引发的工程事故。
此外，在基础工程中，还可以根据岩石的弹性模量和抗裂强度等参数，结合土体力学的原理，进行地基处理和加固，提高地基的承载力和稳定性。
2.2 岩石爆破工程中的应用岩石爆破工程是一种常见的岩石开采方法，也是岩石力学性质的重要应用领域之一。
通过对岩石的抗压强度和抗拉强度等参数的测定，可以确定爆破设计的参数和爆破药剂的种类，提高爆破效果和工程效率。
2.3 岩石地质灾害的防治岩石地质灾害是指岩石体在自然力作用下发生的破坏、滑动、崩塌等不利于工程建设和人类安全的现象。
研究岩石的实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过岩石力学实验，研究岩石的力学性质，包括抗压强度、抗拉强度、变形性能、水理性质等，为岩土工程设计和施工提供理论依据。
二、实验原理岩石力学实验主要包括以下几种：1. 岩石单轴抗压强度试验：在岩石试件上施加轴向压力，当试件破坏时，记录破坏时的最大轴向压力，以此确定岩石的单轴抗压强度。
2. 岩石抗拉强度试验（劈裂试验）：将岩石试件沿劈裂面进行拉伸，当试件破坏时，记录破坏时的最大拉伸力，以此确定岩石的抗拉强度。
3. 岩石变形试验：通过施加轴向压力，观察岩石的变形情况，分析岩石的变形规律。
4. 岩石水理性质试验：测定岩石的吸水性、软化性、抗冻性和透水性等水理性质。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：岩石力学试验机、万能试验机、岩样制备设备、量筒、天平等。
2. 实验材料：岩石试件、砂、水等。
四、实验步骤1. 岩石单轴抗压强度试验：（1）将岩石试件加工成标准尺寸，并对试件表面进行打磨。
（2）将试件放入岩石力学试验机，调整试验机夹具，使试件轴向压力方向与试件轴线一致。
（3）启动试验机，以一定的加载速度对试件施加轴向压力，当试件破坏时，记录破坏时的最大轴向压力。
2. 岩石抗拉强度试验（劈裂试验）：（1）将岩石试件加工成标准尺寸，并对试件表面进行打磨。
（2）将试件放入万能试验机，调整试验机夹具，使试件劈裂面与试验机轴线一致。
（3）启动试验机，以一定的拉伸速度对试件施加拉伸力，当试件破坏时，记录破坏时的最大拉伸力。
3. 岩石变形试验：（1）将岩石试件加工成标准尺寸，并对试件表面进行打磨。
（2）将试件放入岩石力学试验机，调整试验机夹具，使试件轴向压力方向与试件轴线一致。
（3）启动试验机，以一定的加载速度对试件施加轴向压力，记录试件的变形情况。
4. 岩石水理性质试验：（1）测定岩石的吸水性：将岩石试件放入量筒中，加入一定量的水，记录试件吸水后的质量。
（2）测定岩石的软化性：将岩石试件浸入水中，记录试件饱和后的抗压强度。
岩石力学实验
整理课件
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岩石单轴抗压实验
➢ 实验目的 ➢ 实验原理 ➢ 实验仪器 ➢ 实验步骤 ➢ 结果处理 ➢ 报告编写
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一、实验目的
1、掌握岩石硬度的测定方法； 2、掌握岩石塑性系数的测定方法。
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二、实验原理
岩石的硬度是岩石破坏时所施加的压力与压头面积的比值。岩石的塑性系数为岩
(3)计算岩石的杨氏弹性模量与割线模量，填入表4中。
表4 岩石杨氏弹性模量与割线模量测定结果
试样编号
1 2
弹性模量 /GPa
计算值
平均值
割线模量 /GPa
计算值
平均值
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六、报告编写
实验结束后认真独立填写实验报告，实验报告应包括以下内容： 1.实验目的； 2.实验原理； 3.实验仪器； 4.实验步骤； 5.原始数据及实验数据整理； 6.对本实验的建议。
四、实验步骤
(2)设置试验机采集软件：设定试件尺寸、实验日期、实验人员 等数据、选择实验加载方式为位移控制式，加载速率0.3mm/min。
(3) 开始实验：启动试验机，观察软件采集的数据，同时查看试 件的破坏情况。
(4)结束实验：当试件破坏，材料试验机自动停止。选择高速档 向上调节材料试验机压板，使之与试件脱离。
整理课件
8
二、实验原理
当岩石试样在无侧限压力条件下，岩石在纵向压力作用下出现压 缩破坏时，单位面积上缩承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度。计 算公式为：
P Rc A
（1）
Rc—试样单轴抗压强度，MPa；
P—试样破坏载荷，N；
A—试样初始截面积，mm2。
岩石力学性质试验——单轴压缩强度和变形试验课件(PPT)
随着应变增大而减小。 d点以后为摩擦阶段，岩石产生
宏观断裂面后，其摩擦具有 抵抗外
ε 力的能力。
二、单轴压缩强度和变形试验
—成果整理 （三）计算岩石弹性模量和泊松比
Eav
=
σb ε lb
−σa − εla
μav
=
ε db ε lb
− ε da − εla
a
ε db
−
应力为σ
时的横向应变值；
b
二、单轴压缩强度和变形试验
—成果整理 （三）计算岩石弹性模量和泊松比
Eav
=
σb ε lb
−σa − εla
μav
=
ε db ε lb
− ε da − εla
水电：弹性模量
式中：Eav − 岩石平均弹性模量(MPa)；
μav − 岩石平均泊松比；
水电：弹性泊松比
环向引伸仪
CIRC－8、4、1.6、0.8mm（测量试件的环向位移）。
二、单轴压缩强度和变形试验
刚性试验机控制过程
—仪器设备
当岩石因破裂扩展发
伺
生大应变时，通过传感 服
控
器把这一信号输入伺服 制 控制器中，伺服控制器 器
试 件
伺服循环
给伺服阀信号，使伺服
阀打开，压力降低，使
试件保持恒定的变形速
控 制
12.0125 0.061649 7.04E-05 1.365458
15.05162 0.077154 9.18E-05 1.36601 18.02871 0.091625 0.000118 1.366285
21.02131 0.10334 0.000138 1.367112
岩石力学特性研究 – 试验和模型分析
•
•
1951年，在奥地利创建了地质力学研究组，并形成了独具一格的奥地
利学派（Muller和Stini）。
同年，国际大坝会议设立了岩石力学分会。
1956年，美国召开了第一次岩石力学讨论会。
1957年，第一本《岩石力学》专著出版（J.Talobre,法国）。
1959年，法国马尔帕塞坝溃决，引起岩体力学工作者的关注和研究。
•稳定性计算与评价
围岩
有压隧洞
岩基
岩坡
13
岩
石
力
学
二、研究内容与研究方法
1.研究内容
❖ 以边坡为例
14
工
程
地
质
研
究
方
法
（地层、岩性、结构面
岩块、结构面力 应力条件（建筑物
学性质（室内试验： 作用力、天然应力、
特征及分布、地下水等）
求变形、强度参数）
边坡岩体地质特征
地质模型建立
综合
评价
法
岩体力学性质，力学参数
四个特征：
具有一定工程地质岩组
以不连续为特征的岩体结构
赋存于一定的地质物理环境
（地应力、地下水、地温）
作为工程作用对象的地质体
3
一、岩石和其物理性质
四个特性(DIANE)：
Discontinuous
Inhomogeneous
Anisotropic
Non-elastic
基本物理指标
1. 容重和密度
容重：岩石单位体积（包括岩石孔隙体积）的重力。可分为：干容重、湿容重
和饱和容重。一般未说明含水状态时是指湿容重。
W
V
▪ 岩石的容重取决于组成岩石的矿物成分、孔隙大小以及含水的多少；
岩石的基本物理力学性质及其试验方法
岩石的基本物理力学性质及其试验方法第一讲岩石的基本物理力学性质及其试验方法(之一)一、内容提要：本讲主要讲述岩石的物理力学性能等指标及其试验方法，岩石的强度特性。
二、重点、难点：岩石的强度特性，对岩石的物理力学性能等指标及其试验方法作一般了解。
一、概述岩体力学是研究岩石和岩体力学性能的理论和应用的科学，是探讨岩石和岩体对其周围物理环境(力场)的变化作出反应的一门力学分支。
所谓的岩石是指由矿物和岩屑在长期的地质作用下，按一定规律聚集而成的自然体。
由于成因的不同，岩石可分成火成岩、沉积岩、变质岩三大类。
岩体是指在一定工程范围内的自然地质体。
通常认为岩体是由岩石和结构面组成。
所谓的结构面是指没有或者具有极低抗拉强度的力学不连续面，它包括一切地质分离面。
这些地质分离面大到延伸几公里的断层，小到岩石矿物中的片理和解理等。
从结构面的力学来看，它往往是岩体中相对比较薄弱的环节。
因此，结构面的力学特性在一定的条件下将控制岩体的力学特性，控制岩体的强度和变形。
【例题1】岩石按其成因可分为()三大类。
A.火成岩、沉积岩、变质岩B.花岗岩、砂页岩、片麻岩C.火成岩、深成岩、浅成岩D.坚硬岩、硬岩、软岩答案：A【例题2】片麻岩属于()。
A.火成岩B.沉积岩C.变质岩答案：C【例题3】在一定的条件下控制岩体的力学特性，控制岩体的强度和变形的是()。
A.岩石的种类B.岩石的矿物组成C.结构面的力学特性D.岩石的体积大小答案：C(一)岩石的质量指标与岩石的质量有关的指标是岩石的最基本的，也是在岩石工程中最常用的指标。
1岩石的颗粒密度(原称为比重)岩石的颗粒密度是指岩石的固体物质的质量与其体积之比值。
岩石颗粒密度通常采用比重瓶法来求得。
其试验方法见相关的国家标准。
岩石颗粒密度可按下式计算2岩石的块体密度岩石的块体密度是指单位体积岩块的质量。
按照岩块含水率的不同，可分成干密度、饱和密度和湿密度。
(1)岩石的干密度岩石的干密度通常是指在烘干状态下岩块单位体积的质量。
岩石力学与工程实验指导书(修订)
岩石力学实验指导书湖南科技大学能源与安全工程学院目录岩石物理性质试验 (1)一、岩石密度试验 (6)岩石力学性质试验 (18)一、岩石单轴抗压强度试验 (18)二、岩石抗拉强度试验（劈裂法） (24)三、岩石抗剪强度试验(变角剪切) (27)四、岩石力学伺服控制试验 (43)岩石物理性质试验一、岩石密度试验1概述岩石密度，即单位体积的岩石质量，是试样质量与试样体积之比。
根据试样的含水量情况，岩石密度可分为烘干密度、饱和密度和天然密度。
一般未说明含水情况时，即指烘干密度。
根据岩石类型和试样形态，分别采用下述方法测定其密度：（1）凡能制备成规则试样的岩石，宜采用量积法。
（2）除遇水崩解、溶解和干缩湿胀性岩石外，可采用水中称重法。
（3）不能用量积法或水中称重法进行测定的岩石，可采用腊封法。
用水中称重法测定岩石密度时，一般用测定岩石吸水率和饱和吸水率的同一试样同时进行测定。
2试样制备2.1量积法（1）试样的形态，可以用圆柱体、立方体或方柱体，根据密度试验后的其他实验要求选择。
（2）制备的试样，应具有一定的精度，其精度要求应满足其他试验项目的规定。
（3）每组试验须制备3个试样，它们须具有充分的代表性。
2.2腊封法（1）试样取边长为4～6cm的近似立方体的岩块。
（2）如需测定天然密度时，拆除密封后立即称试样重。
（3）每组试验须制备3个试样，它们须具有充分的代表性。
3试样描述（1）岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小、胶结物质等特征。
（2）节理裂隙的发育程度及其分布。
（3）试样形态及缺角，掉棱角等现象。
4主要仪器设备4.1量积法（1）钻石机、切石机、磨石机或其他制样设备。
（2）烘箱和干燥器。
（3）称量大于500g ，感量为0.01g 的天平。
（4）精度为0.01mm 的测量平台或其他仪表。
4.2腊封法（1）烘箱和干燥器。
（2）石蜡和熔蜡用具。
（3）称量大于500g ，感量为0.01g 的天平。
（4）水中称重装置。
岩石力学性质试验
试件的加工首先将岩块夹持在钻石机平台上，用Ф50 mm 金刚石钻头钻取岩石试件，然后用锯石机锯成高100 mm 或25 mm 左右的圆柱体试件。
钻锯岩石试件时要用纯净水冷却。
最后在磨平机上将岩石试件两端磨平。
按照要求单轴抗压强度和三轴抗压强度试验试件应采用圆柱体作为标准试样，直径为50mm ，允许变化范围为48~54mm ，高度为100mm ，允许变化范围95~105mm 。
对于非均质粗粒结构岩石，或取样尺寸小于标准尺寸者，允许采用非标准试样，但高径比宜为2.0~2.5。
抗拉强度试验试件采用圆柱体为标准试样，直径为50mm ，允许变化范围48~54mm 。
试样的厚度宜为直径的0.5~1.0倍，并大于岩石最大颗粒的10倍。
精度要求：在整个事件高度上，直径误差不得超过0.3mm ；两端面不平整度，最大不超过0.05mm ；端面应垂直于试样轴线，最大偏差不超过0.25°。
试验一、岩石单轴抗压强度的测定一、仪器设备材料试验机、游标卡尺、电阻应变仪、万用表、试验机、电阻应变片、胶水等。
二、标准试件规格：采用直接为50mm 的圆柱体，高径比为 2 ：1；也可采用50×50×100mm 的长方体。
三、测定步骤：1、测试件尺寸（试件直径应在其高度中部两个互相垂直的方向量测，取算术平均值）填入记录表内。
2、选择压力机度盘：一般应满足0.2P ＜P max ＜0.8P式中：P max ——预计最大破坏载荷，KN P ——压力机度盘最大值，KN3、开动压力机，使其处于可用状态，将贴好电阻片的试件置于压力机承压板中心，接通电源调整电阻应变仪，调整球形坐，使试件上下受力均匀，在逐渐加载过程中不断调整承压板位置，使之均匀受载。
检查的方法是，在试样上施加少许压力后，观测几个纵向应变片的值是否接近。
4、以0.5~1.0MPa/s 的速度加载直至破坏。
5、施加荷载过程中，记录各级应力下纵向和横向应变值。
(整理)岩石力学性质试验
岩石力学性质试验一、岩石单轴抗压强度试验1.1概述当无侧限岩石试样在纵向压力作用下出现压缩破坏时，单位面积上所承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度，即试样破坏时的最大载荷与垂直于加载方向的截面积之比。
在测定单轴抗压强度的同时，也可同时进行变形试验。
不同含水状态的试样均可按本规定进行测定，试样的含水状态用以下方法处理：（1）烘干状态的试样，在105～1100C下烘24h。
（2）饱和状态的试样，使试样逐步浸水，首先淹没试样高度的1/4，然后每隔2h分别升高水面至试样的1/3和1/2处，6h后全部浸没试样，试样在水下自由吸水48h；采用煮沸法饱和试样时，煮沸箱内水面应经常保持高于试样面，煮沸时间不少于6h。
1.2试样备制（1）试样可用钻孔岩芯或坑、槽探中采取的岩块，试件备制中不允许有人为裂隙出现。
按规程要求标准试件为圆柱体，直径为5cm，允许变化范围为4.8～5.2cm。
高度为10cm，允许变化范围为9.5～10.5cm。
对于非均质的粗粒结构岩石，或取样尺寸小于标准尺寸者，允许采用非标准试样，但高径比必须保持=2:1～2.5:1。
（2）试样数量，视所要求的受力方向或含水状态而定，一般情况下必须制备3个。
（3）试样制备的精度，在试样整个高度上，直径误差不得超过0.3mm。
两端面的不平行度最大不超过0.05mm。
端面应垂直于试样轴线，最大偏差不超过0.25度。
1.3试样描述试验前的描述，应包括如下内容：（1）岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小，胶结物性质等特征。
（2）节理裂隙的发育程度及其分布，并记录受载方向与层理、片理及节理裂隙之间的关系。
（3）测量试样尺寸，并记录试样加工过程中的缺陷。
1.4主要仪器设备1.4.1试样加工设备钻石机、锯石机、磨石机或其他制样设备。
1.4.2量测工具与有关检查仪器游标卡尺、天平（称量大于500g，感量0.01g），烘箱和干燥箱，水槽、煮沸设备。
1.4.3加载设备压力试验机。
采矿岩石力学实验报告
岩石力学实验报告班级：学号:姓名：日期：西安科技大学实验一 岩石单轴抗压强度的测定一、 实验目的1、 掌握岩石力学性质的实验方法。
2、 熟悉试验机的操作技能及使用方法。
3、 对完整岩石强度分级和性能描述。
二、 实验原理利用材料试验机对岩石试件进行单轴压缩，使岩石试件在单轴压力下达到破坏的极限强度，数值等于破坏时的最大压应力，其抗压强度等于破坏时的荷载与受力截面积之比。
即 10⨯=FPR Mpa 三、 实验设备及工具1、 材料实验机-----30吨万能材料试验机2、 游标卡尺（精度0.02毫米） 四、 岩石试件及数量标准试件采用直径5厘米的圆柱体，高径比为2，并且两端面平行（要求两端面不平行度小于0.01厘米），上下端直径偏差小于0.02厘米。
相同状态下同一种岩性试件（最好从同一块岩石上取下）的数量一般不少于3块，若测定结果偏离度大于20％级以上时应适当增补测试试件的数量，一保证测试结果。
五、 实验方法及程序1、 对岩石试件进行编号，并对其颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态进行详细描述，并填入记录表内。
2、 量测试件尺寸，量测时应在试件高度的上中下三个部位分别量测两个相互正交的直径，取其算术平均值作为直径，精度0.1毫米。
试件高度测定精度1.0毫米。
3、 选择压力机度盘（根据岩石试件的岩性及试件的完整情况进行选择），并挂上相应的摆锤。
4、 启动压力机，将度盘指针调整到零，使其处于工作状态。
5、 将试件置于压力机承压板中心，调整球形坐使试件截面与压力机承压板平行，以便使试件上下受力均匀，必要时应设置防护网，以免试件压裂时崩出伤人。
6、 以每秒0.5~1Mpa 的速度加载直到破坏。
7、 记录破坏荷载以及加载过程中出现的现象，对破坏后的试件进行描述。
六、 实验结果计算1、单个试件的单项抗压强度 10⨯=FPRMpa 式中：P---------------试件破坏荷载，KN ；F---------------试件初始截面积，cm 2；2、每组试件单向抗压强度算术平均值（取小数点后1位）；11np i i R R MPa n ==∑式中：R i ---------------第i 个试件单项抗压强度，Mpan----------------每组试件的数量。
岩石力学性质试验
2Ea C
（3-3）
双向压缩应力条件下（见图3-2），在不考虑摩擦对闭 合裂纹的影响并假定椭圆形裂纹将从最大拉应力集中点开 始扩展，裂纹扩展准则为：
2 （1 - 3） ＝81 （1 +3 3 >0） 1 3
（3-4）
3 1
（1 +3 3 0）
（3-5）
Hohai University
Hohai University
第一节 岩石单轴压缩变形试验
岩石具有与金属类弹性材料不同的独特的变形特 性，这种变形特性用变形模量、弹性模量和泊松比等 参数表示。
常见岩石的变形模量和泊松比见表3-1。 岩块变形参数主要采用岩块单轴压缩变形试验方 法取得。岩石应力—应变全过程曲线（见图3-3，图 3-4）是研究本构模型的依据，需要在刚性伺服试验 机上进行试验获得。 Hohai University
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岩石单轴压缩试验受多因素的影响：（1）加载速 率；（2）试件尺寸（高径比，规定2：1）（见表32）等。 Hohai University
Hohai University
第二节 岩石单轴抗压强度试验
岩石单轴抗压强度是岩石试件在无侧 限条件下受轴向作用破坏时单位面积 所承受的载荷。 某些岩石的干抗压强度、饱和抗压强度及软化系 数见表3-3。
1、岩石试件的防油处理； 2、加载速率的选择；
3、侧压力的侧压力的效应；
Hohai University
第四节 岩石抗拉强度试验
岩石抗拉强度是指岩石试件在外力作用下抵抗拉 应力的能力，为岩石试件拉伸破坏时的极限载荷与受 拉截面积的比值。 岩石抗拉强度的试验方法很多，分为轴向拉伸法、 劈裂法、弯曲试验法和圆柱体或球体的径向压裂法等。 其中劈裂法，由于操作简单且用而被广泛采用。图37为劈裂破坏形式，其抗拉强度按式（3-8）计算。
岩石物理力学性质试验规程
岩石物理力学性质试验规程一、试验目的岩石物理力学性质是评估和研究岩石工程行为的重要指标之一，本试验规程旨在规范岩石物理力学性质试验的操作程序，确保结果准确可靠。
二、试验仪器1. 岩石强度试验机：能够施加等速加载或恒定应变的试验机，带有适当的测量和记录设备。
2. 岩石样品制备设备：包括岩石切割机、砂轮机、平面研磨机等，用于制备符合要求的岩石样品。
三、试验样品1. 样品采集：从实际岩石体中选择代表性样品，应满足试验目的和样品尺寸要求。
2. 样品制备：将采集到的岩石样品，经过切割、抛光等步骤制备成符合规定尺寸的圆柱样品或者立方体样品。
四、试验步骤第一步：试样准备1. 使用岩石切割机将岩石样品切割成圆柱或立方体样品，并确保样品光滑平整。
2. 样品的尺寸应符合设计和试验要求，直径为50-100mm，高度为50-200mm。
确保样品尺寸和几何形状的测量准确。
第二步：试验前的准备1. 样品表面清洁：用清水和毛刷清洁样品表面，确保无杂质和污垢的影响。
2. 样品称重：用天平称量样品质量，记录准确数值以备后续计算使用。
3. 湿润试样：根据试验要求，在试样表面涂刷薄薄的润湿剂，并确保试样完全湿润。
第三步：试验操作1. 安装试样：将试样放置于试验机上，调整好位置并固定好。
2. 设置加载方式：根据试验要求和设计加载方式，选择等速加载或恒定应变加载。
3. 进行试验：根据试验方法和标准，按照不同的加载速率施加力或变形，持续记录试样的负荷、位移或变形等数据。
第四步：试验数据处理1. 数据记录：使用数据采集装置实时采集试验数据，并记录下来。
2. 数据计算和分析：对试验得到的数据进行计算和分析，包括计算岩石的应力-应变关系、弹性模量、抗压强度、剪切强度等指标。
3. 结果检查和比较：将试验结果与设计要求进行比较，判断试验结果的可靠性和合理性。
五、试验结果报告1. 报告内容：试验结果报告应包含样品信息、试验方法、试验结果以及分析和讨论等内容。
岩石的基本物理力学性质及其试验方法2
第二讲岩石的基本物理力学性质及其试验方法(之二)一、内容提要：本讲主要讲述岩石的变形特性、强度理论二、重点、难点：岩石的应力-应变曲线分析及岩石的各种强度理论。
三、讲解内容：四、岩石的变形特性与岩石的强度特性一样，岩石的变形特性也是岩石的重要力学特性。
只有对岩石的变形特性的变化规律有了足够的了解，才能应用某些数学表达式描述岩石的变形特性，进而运用这些表达式计算岩石在外荷载作用下所产生的变形特性，并评价其稳定性。
在实际的工程中，经常遇到岩石在单轴和三轴压缩状态下的变形问题。
(一)岩石在单向压缩应力作用下的变形特性1. 岩石在普通试验机中进行单向压缩试验时的变形特性岩石的变形特性通常可从试验时所记录下来的应力-应变曲线中获得。
岩石的应力-应变曲线反映了各种不同应力水平下所对应的应变(变形)规律。
以下先介绍具有代表性的典型的应力-应变曲线。
1)典型的岩石应力-应变曲线分析图15-1-17例示了典型的应力-应变曲线。
根据应力-应变曲线的变化，可将其分成OA，AB，BC三个阶段。
三个阶段各自显示了不同的变形特性。
(1)OA阶段，通常被称为压密阶段。
其特征是应力-应变曲线呈上凹型，即应变随应力的增加而减少。
形成这一特性的主要原因是存在于岩石内的微裂隙在外力作用下发生闭合所致。
(2)AB阶段，也就是弹性阶段。
从图15-1-17可知，这一阶段的应力-应变曲线基本呈直线。
假设在这一阶段卸荷的话，其应变可以恢复，由此可称为弹性阶段。
这一阶段常用两个弹性常数来描述其变形特性。
即弹性模量E和泊松比。
所谓弹性模量，是指应力—应变曲线中呈直线阶段的应力与应变之比值(或者是该曲线在直线段的斜率)被称作平均模量。
就模量的概念而言，岩石的模量还有初始模量、切线模量、割线模量等。
在岩石力学中比较常用的是平均弹性模量E和割线模量E50，E50是指岩石峰值应力一半的应力、应变之比值，其实质代表了岩石的变形模量。
所谓泊松比，是指在弹性阶段中，岩石的横向应变与纵向应变比之值。
岩石物理力学性质试验规程
岩石物理力学性质试验规程1. 引言本文档旨在为岩石物理力学性质试验提供一套规程，以确保试验的准确性和可重复性。
岩石物理力学性质试验是评价岩石力学性质的重要手段，对于岩石工程和地质工程的设计、施工和预测具有重要意义。
2. 试验目的岩石物理力学性质试验的主要目的是获取岩石的基本力学性质参数，如强度、弹性模量、抗剪强度和抗压强度等，用于岩石力学特性的研究和实际工程应用。
3. 试验方法3.1 试验设备•岩石力学试验机•强度试验装置•弹性模量试验装置•抗剪强度试验装置•抗压强度试验装置•试样制备工具3.2 试样制备1.根据试验要求，选择合适的岩石样本，并保证样本的完整性和充分代表性。
2.对选择的岩石样本进行表面处理，去除杂质和不良部分，使试样表面平整。
3.根据试验要求，制备符合规格要求的试样，如立方体试样、圆柱体试样等。
3.3 试验步骤1.在试验前，对试验设备进行检查和校准，确保设备正常运行和准确测量。
2.将待测样品安装到相应的试验装置上。
3.进行预加载试验，以调整试验装置并确保样品与装置紧密贴合。
4.根据试验要求，施加恒定速度或恒定荷载进行试验。
5.在试验过程中，记录试验数据包括荷载、变形和时间等。
6.在试验结束后，根据试验结果进行数据处理和分析。
4. 数据处理4.1 强度参数计算根据试验数据，计算岩石的强度参数，如抗拉强度、抗压强度等。
计算公式如下：抗拉强度 = 断裂荷载 / 试样横截面积抗压强度 = 最大荷载 / 试样横截面积4.2 弹性模量计算根据试验数据，通过应力-应变关系计算岩石的弹性模量。
计算公式如下：弹性模量 = 斜率 × 试样长度 / 试样变形4.3 抗剪强度计算根据试验数据，计算岩石的抗剪强度。
计算公式如下：抗剪强度 = 最大剪应力 / 试样抗力4.4 数据分析根据试验数据和计算结果，进行数据分析，包括数据可信度评估、异常数据排除和数据统计等。
5. 结果与报告根据试验数据和数据分析结果，撰写试验报告，报告应包括以下内容：•试验目的和背景•试验方法和步骤•试验结果和数据分析•结果讨论和结论•参考文献6. 安全注意事项在进行岩石物理力学性质试验时，需注意以下事项：•牢固固定试验设备，确保设备的稳定性和安全性。
岩石力学性质试验质量控制规程
岩石力学性质试验质量控制规程第一章总则1.1 目的和依据本规程旨在确保岩石力学性质试验的质量，保证试验结果的准确性和可靠性。
依据《国家岩石力学试验规程》（GB/T xxx）进行制定。
1.2 适用范围本规程适用于各类岩石力学性质试验的质量控制，包括但不限于岩石抗压强度试验、剪切强度试验等。
第二章试验室设施和仪器设备的要求2.1 试验室设施要求（1）试验室应具备良好的通风、排水等基础条件，保证实验环境的舒适和安全。
（2）试验室应设置合适的灯光和工作台面，以提供良好的实验操作环境。
（3）试验室应具备合适的防护设施，并遵守相关安全规定。
2.2 仪器设备要求（1）试验机：试验机应具备相应的加载能力，满足试验要求，并且需定期进行校准和维护。
（2）刚度计：刚度计应具备合适的精度和灵敏度，以测定岩石样本的刚度参数。
（3）变形计：变形计应具备足够的灵敏度，以准确测量岩石样本在加载过程中的变形情况。
（4）其它辅助设备：根据试验需要配置合适的辅助设备，如温度计、压力计等。
第三章试验流程的质量控制3.1 试样制备（1）试样应按照试验要求进行制备，包括尺寸、几何形状等。
（2）试样的制备过程应严格按照标准要求进行，确保试样的质量和一致性。
（3）试样的编号和记录应清晰可见，以保证试验结果的追溯性。
3.2 试验参数的设定（1）试验参数的设定应根据试验要求和标准规定进行，确保试验过程的准确性和可比性。
（2）试验参数的设定应在试验前进行检查，以排除设备故障或误操作可能导致的问题。
3.3 试验数据的采集和记录（1）试验数据的采集应使用合适的数据采集系统，并及时记录。
（2）试验数据应准确、完整，并配备相应的日期、时间和试验员信息。
第四章试验结果的评定和报告4.1 试验结果的评定（1）试验结果的评定应基于试验参数的设定和试验数据的收集，确保结果的准确性和可靠性。
（2）试验结果应与标准规定进行比对，以确定试验样本的力学性质。
4.2 试验报告的撰写（1）试验报告应包含试验的目的、方法和结果等相关信息。
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岩石力学性质试验
一、岩石单轴抗压强度试验
1.1概述
当无侧限岩石试样在纵向压力作用下出现压缩破坏时，单位面积上所承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度，即试样破坏时的最大载荷与垂直于加载方向的截面积之比。
在测定单轴抗压强度的同时，也可同时进行变形试验。
不同含水状态的试样均可按本规定进行测定，试样的含水状态用以下方法处理：
（1）烘干状态的试样，在105～1100C下烘24h。
（2）饱和状态的试样，使试样逐步浸水，首先淹没试样高度的1/4，然后每隔2h分别升高水面至试样的1/3和1/2处，6h后全部浸没试样，试样在水下自由吸水48h；采用煮沸法饱和试样时，煮沸箱内水面应经常保持高于试样面，煮沸时间不少于6h。
1.2试样备制
（1）试样可用钻孔岩芯或坑、槽探中采取的岩块，试件备制中不允许有人为裂隙出现。
按规程要求标准试件为圆柱体，直径为5cm，允许变化范围为4.8～5.2cm。
高度为10cm，允许变化范围为9.5～10.5cm。
对于非均质的粗粒结构岩石，或取样尺寸小于标准尺寸者，允许采用非标准试样，但高径比必须保持=2:1～2.5:1。
（2）试样数量，视所要求的受力方向或含水状态而定，一般情况下必须制备3个。
（3）试样制备的精度，在试样整个高度上，直径误差不得超过0.3mm。
两端面的不平行度最大不超过0.05mm。
端面应垂直于试样轴线，最大偏差不超过0.25度。
1.3试样描述
试验前的描述，应包括如下内容：
（1）岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小，胶结物性质等特征。
（2）节理裂隙的发育程度及其分布，并记录受载方向与层理、片理及节理裂隙之间的关系。
（3）测量试样尺寸，并记录试样加工过程中的缺陷。
1.4主要仪器设备
钻石机、锯石机、磨石机或其他制样设备。
游标卡尺、天平（称量大于500g，感量0.01g），烘箱和干燥箱，水槽、煮沸设备。
压力试验机。
压力机应满足下列要求：
（1）有足够的吨位，即能在总吨位的10%～90%之间进行试验，并能连续加载且无冲击。
（2）承压板面平整光滑且有足够的刚度，其中之一须具有球形座。
承压板直径不小于试样直径，且也不宜大于试样直径的两倍。
如大于两倍以上时需在试样上下端加辅助承压板，辅助承压板的刚度和平整光滑度应满足压力机承压板的要求。
（3）压力机的校正与检验应符合国家计量标准的规定。
1.5试验程序
（1）根据所要求的试样状态准备试样。
（2）将试样置于压力机承压板中心，调整有球形座的承压板，使试样均匀受力。
（3）依每秒0.5～0.8MPa的加载速度对试样加荷，直到试样破坏为止，记录最大破坏载荷。
（4）描述试样破坏形态，并记下有关情况。
1.6成果整理和计算
按下式计算岩石单轴抗压强度
式中：
——岩石单轴抗压强度（MPa）；
c
P——最大破坏载荷（N）；
A——垂直于加载方向的试样横截面积（mm2）。
试验结果按表1-1记录。
表1-1 岩石单轴抗压强度试验记录表
班级组别
试验者计算者
二、岩石压缩变形试验
2.1概述
岩石变形试验，是在纵向压力作用下测定试样的纵向（轴向）和横向（径向）变形，据此计算岩石的弹性模量和泊松比。
弹性模量是纵向单轴应力与纵向应变之比，规程规定用单轴抗压强度的50%作为应力和该应力下的纵向应变值进行计算。
根据需要也可以确定任何应力下的弹性模量。
泊松比是横向应变与纵向应变之比，规程规定用单轴抗压强度50%时的横向应变值和纵向应变值进行计算。
根据需要也可以求任何应力下的泊松比。
2.2试样备制
试样备制方法和精度要求见7.2。
2.3试样描述
试样描述见7.3。
2.4主要仪器设备
（1）制样设备、检查仪器和压力机要求见7.4。
（2）电阻应变片、粘结剂、万用表等。
（3）电阻应变仪（或数据采集器）、压力传感器、引伸仪等。
除用电阻应变仪外，也可用精度能达到0.1%和量程能满足变形测定需要的其他仪表。
岩石试件
轴向应变片
横向应变片
图4 岩石试件贴电阻应变片示意图图5 试件连接静态应变仪示意图
2.5试验程序
（1）选择电阻片，电阻片质量应符合产品要求，电阻丝的长度应大于组成试样的矿物最大粒径或斑晶的10倍以上。
同一试样用的工作片和补偿片的电阻值应不超过±0.2欧姆。
（2）电阻片应贴在试样高度的中部，每个试样贴纵向（轴向）和圆周向电阻片各2片，沿圆周向对称布置，贴片处应尽量避开显著的裂隙、特大的矿物颗粒或斑晶。
试样贴片前用零号砂纸打磨，用丙酮或酒精将贴片处擦洗干净，防止污染（如图4所示）。
（3）贴片用的胶，一般情况下可用502快速粘结剂，914粘结剂等脆性胶；饱和试样还需配置防潮胶液。