岩石力学实验
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。
岩石力学实验方案
实验方案实验一单轴压缩试验一、实验得目得以白垩系软岩为研究对象，设置不同得冻结温度,分别对岩样进行一次冻融循环，并测定其冻融前后得单轴抗压强度与杨氏弹性模量，且绘出应力—应变曲线。
当无侧限试样在纵向压力作用下出现压缩破坏时,单位面积上所承受得载荷称为岩石得单轴抗压强度,即式样破坏时得最大载荷与垂直与加载方向得截面积之比.本次试验主要测定饱与状态下试样得单轴抗压强度。
二、试样制备（1)样品可用钻孔岩芯或在坑槽中采取得岩块,在取样与试样制备过程中,不允许发生人为裂隙。
(2）试样规格:经过钻取岩芯、岩样尺寸切割、岩样打磨几道工序制备成直径5cｍ、高10cm得圆柱体。
(3)试样制备得精度应満足如下要求:a沿试样高度，直径得误差不超过０.03cm;b试样两端面不平行度误差，最大不超过０．00５cm;c端面应垂直于轴线,最大偏差不超过０、25°；ｄ方柱体试样得相邻两面应互相垂直，最大偏差不超过0、２5°。
三、主要仪器设备1、制样设备：钻石机、切石机及磨石机.2、测量平台、角尺、游标卡尺、放大镜、低温箱等。
3、压力试验机。
四、实验步骤1、取加工好得岩石试样15块，放入抽真空设备中进行饱水处理，浸泡2４h;2、a.(1）从饱水后得试样中取３块,进行冻结前常温（＋2０℃）条件下岩石得单轴压缩试验,并记录应力—应变曲线等信息；（2)从剩下得饱水岩样中取出6块放入低温箱中，在恒温—1０℃条件下冻结4８h；（3）取出冻结后得3块岩样,进行冻结－10℃条件下岩石得单轴压缩试验，并记录应力-应变曲线等信息；(4）取出冻结后另外3块岩样,在室内常温环境下自然解冻后，进行岩石冻结解冻后恢复到常温条件下岩石得单轴压缩试验,并记录应力-应变曲线等信息；b、以剩余得6块试样为对象，把冻结温度设置为—30℃，重复a中步骤(2)～(4）；３、通过试验数据分析在两种冻结温度下，岩样冻结前、冻结中与冻结解冻后三种状态下三种岩石单轴压缩下强度、应力-应变曲线及弹性模量等参数得变化情况.五.成果整理与计算1、按下式计算岩石得单轴抗压强度：－———-岩石单轴抗压强度,ＭPａ;———－最大破坏荷载，Ｎ；－—－—垂直于加载方向得试样横截面积,mｍ2。
岩石力学实验报告_3
试验一、岩石单向抗压强度的测定一、仪器设备材料试验机、游标卡尺。
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，将试件置于压力机承压板中心，调整球形坐，使试件上下受力均匀，0.5~1.0MPa 的速度加载直至破坏。
四、测定结果的计算： 试件的抗压强度：FP R式中：R ——试件抗压强度，MPaP ——试件破坏载荷，N F ——试件面积，mm 2试验二、岩石抗拉强度的测定（劈裂法）一、仪器设备：材料试验机、劈裂法实验夹具、游标卡尺。
二、试件规格标准试件采用圆盘形，直径50mm 、厚25mm ；也可采用50×50×50mm 得方形试件。
三、测定步骤：1、2同抗压强度相同。
3、通过试件直径的两端，沿轴线方向画两条互相平行的线作为加载基线，把试件放入夹具内，夹具上下刀刃对准加载基线，放入试验机的上下承压板之间，使试件的中心线和试验机的中心线在一条直线上。
4、开动试验机，以每秒0.03~0.05MPa 的速度加载直至破坏。
四、测定结果计算：DLPR L 14.32式中：R L ——岩石单向抗拉强度，MPaP ——试件破坏载荷，N D ——试件直径，mm L ——试件厚度，mm抗拉强度测定记录表。
岩石力学实验-混凝土配比实验
实验九、混凝土配比
一、实验目的
矿用材料目前主要包括矿用充填材料，矿用注浆材料，矿用喷浆材料等。
其中矿用喷浆材料主要是混凝土材料，喷射混凝土应具有较高力学性能和良好的耐久性，应能大幅提高岩体承载能力，加强支护整体性，另外，喷射混凝土能够有效封闭围岩，阻止或减缓岩石风化。
故此次配比实验主要对象为混凝土块配比实验。
二、实验仪器及工具
混凝土块模具，河砂，水泥（42.5级），水，电子秤，铁铲
三、实验原理
M25混凝土配合比表：
水：360kg 水泥：400kg 砂：1200kg
M25混凝土综合而得到的配合比为：0.9∶1∶3
四、实验步骤
（1）通过计算，将水泥，河砂，水按照配比要求取量
（2）根据实际情况通过电子秤称取，取得水1278g，水泥1420g，河砂4260g，混合到容器中，搅拌。
（3）配比好之后，导入方块磨具中，静置，待混凝土块凝结。
五、心得体会
通过精确计算在水泥配比试验中我一共做出3份试样，同时也学到了混凝土配比的比例，也为我们之前实验消耗的试件提供了补充。
虽然这个实验没有过多的理论知识，但是看到实验所得的实物让我很有成就感。
岩石力学实验-单轴抗拉试验
实验五、煤（岩）石单轴抗拉强度测试一、实验目的煤（岩石）在单轴拉伸荷载作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力称为岩石的单轴抗拉强度简称抗拉强度。
通常所说的抗拉实验是指直接拉伸破坏实验，如金属拉伸实验。
由于煤（岩石）进行直接拉伸实验在准备试件方面要花费大量的人力、物力和时间，因此采用间接拉伸实验方法，来测试岩石的抗拉强度。
劈裂法是最基本的方法。
二、实验仪器及工具（1）钻石机或车床，锯石机，磨石机或磨床。
（2）劈裂法实验夹具，或直径2.0mm钢丝数根。
（3）游标卡尺（精度0.02mm），直角尺，水平检测台，百分表架和百分表。
（4）材料试验机。
三、实验原理在压应力的作用下，沿圆盘直径y-y的应力分布图。
在圆盘边缘处，沿y-y方向（σy）和垂直y-y方向（σT）均为压应力，而离开边缘后，沿y-y方向仍为压应力，但应力值比边缘处显著减少，并趋于均匀化；垂直y-y方向（σΤ）变成拉应力。
并在沿y-y的很长一段距离上呈均匀分布状态，虽然拉应力的值比压应力值低很多，但由于岩石的抗拉强度很低，所以试件还是由于x方向的拉应力而导致试件沿直径的劈裂破坏，破坏是从直径中心开始，然后向两端发展，反映了岩石的抗拉强度比抗压强度要低得多的事实。
四、实验步骤（1）测定前核对岩石名称和岩样编号，对试件颜色、颗粒、层理、裂隙、风化程度、含水状态以及加工过程中出现的问题进行描述，并填入记录表内。
（2）检查试件加工精度，测量试件尺寸，填入记录表内。
（3）选择材料试验机度盘时，一般应满足下式：0.2P0<P max<0.8P0式中P max——预计最大破坏载荷，kN；P0——材料实验机度盘最大值，kN。
（4）通过试件直径的两端，沿轴线方向画两条互相平行的线作为加载基线。
把试件放入夹具内，夹具上、下刀刃对准加载基线，用两侧夹持螺钉固定好试件，或用两根直径 2.0mm的钢丝放在加载基线上，钢丝间用橡皮筋固定。
（5）把夹好试件的夹具或夹好钢丝的试件放入材料试验机的上、下承压板之间，使试件的中心线和材料试验机的中心线在一条直线上。
岩石力学实验测试方法--崔振东(中科院地质与地球物理)
3
二、岩石力学试验相关设备 1、岩石力学试样制备设备
岩石钻孔取芯机、岩石切割机、岩石磨平机、 岩石抛光机、岩石预制裂纹切割机等。
钻孔取芯机
4
岩石切割机
精密切割机
5
岩石磨平机
6
岩石抛光机
7
岩石预制裂纹切割机
8
2、试验设备 微机伺服电子万能试验机、微机伺服液压试验 机、及其他特殊试验设备（如点荷载仪、霍普金 森杆撞击系统等）。
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实验步骤：
试验前测量：原始尺寸、含水 率、密度、矿物成分、微结构等。
初始条件设定：清零、量程等
试样安装：点击“下降”按钮 移动横梁，调整至合适位置，将 试样放入夹具或粘贴在加载端， 施加几十牛的初始载荷拉紧。 加载试验：设定试验速度（以 ASTM和ISRM标准为主），点击 “上升”按钮开始拉伸试验，试 样断裂后试验机自动停止加载。
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实验结果处理：
Instron 加载平台
Instron 引伸计
Instron 控制系统
Instron 液压动力源
Instron 液压油降温水箱
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MTS-SANS CMT系列微机控制电子万能试验机
最大载荷 100KN ，采用 Powertest 软件控制加载过程和数据采集，可 进行岩石单轴拉伸、单轴压缩与三点弯曲试验。并配备有高低温箱和 WK650 型高精度温控器，温控范围 -70℃—350 ℃，可实现高低温环境下 的拉伸、压缩与弯曲试验。
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热电阻温度传感器
光纤温度传感器
利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变 化的原理进行测温。
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4、其他辅助设备：夹具、应变片、声发射仪等。
高等岩石力学-岩石力学实验
Adwanced Rock Mechanics
高等岩石力学
岩石力学实验
高等岩石力学
岩石力学实验研究对象
岩体?
岩石?
高等岩石力学
岩石力学实验研究标准
试验标准 1、工程岩体试验方法标准GB/T 50266-99 2、公路工程岩石试验规程 JTG E41-2005 3、水电工程岩石试验规程 DL/T5368-2007 4、 铁路工程岩石试验规程TB10115-98 5、岩石试验规程（ 冶金行业标准）YBJ 46-
量积法测定岩石密度时，需测定规则试样的平均断面积A，
平均高度h以及试样的质量W，可得岩石的密度。
当试样在105℃一110℃温度下烘干24小时称重，可测定岩石
的干密度（γd）：
d
gs Ah
式中，γd为岩石的干密度（g／cm3）；gs为被测岩样在 105℃一110℃的温度下烘干24 小时的质量（g）；A为被测 岩样的平均断面积（cm2）；h为被测岩样平均高度（cm）。
高等岩石力学
岩石吸水率实验
4、饱水率（饱和或强制吸水率）sa
烘干岩石经高压、煮沸或真空抽气饱和后 吸入水的质量与试件固体的质量之比的百分数 。
sa
msa mdr mdr
%
高等岩石力学
岩石吸水率实验
4、饱水系数kW
岩石饱水系数是指岩石吸水率与饱水率 的比值，以百分率表示。
kw/sa %
在高压条件下，通常认为水能进入岩石中所有 张开的孔隙和裂隙中，国外采用高压设备，测定 岩石的饱和吸水率；国内常用真空抽气法或沸煮 法测定饱和吸水率。饱水率反映岩石中总的张开 型孔隙和裂隙的发育程度，对岩石的抗冻性和抗 风化能力具有较大影响．
岩石的干密度（γd）为
岩石力学-实验报告 (1)
岩石力学-实验报告《岩石力学》综合复习资料一、填空题1、岩石的抗拉强度是指。
可采用方法来测定岩石的抗拉强度，若试件破坏时的拉力为p，试件的抗拉强度为σ，可用式子表示。
2、在加压过程中，井眼的切向或垂向的有效应力可能变成拉应力，当此拉应力达到地层的时，井眼发生破裂。
此时的压力称为。
当裂缝扩展到倍的井眼直径后停泵，并关闭液压系统，形成，当井壁形成裂缝后，围岩被进一步连续地劈开的压力称为。
如果围岩渗透性很好，停泵后裂缝内的压力将逐渐衰减到。
3、在钻井中，岩石磨损与其相摩擦的物体的能力称作岩石的，表征岩石破碎的难易程度的称作岩石的。
4、垂直于岩石层面加压时，其抗压强度，弹性模量；顺层面加压时的抗压强度，弹性模量。
5、在单向压缩荷载作用下，岩石计试件发生圆锥形破坏的主要原因是。
6、岩石蠕变应变率随着湿度的增加而。
7、一般可将蠕变变形分成三个阶段。
第一蠕变阶段或称；第二蠕变阶段或称；第三蠕变阶段或称。
但蠕变并一定都出现这三个阶段。
8、如果将岩石作为弹性体看待，表征其变形性质的基本指标是和。
9、随着围压的增加，岩石的破坏强度、屈服应力及延性都。
10、为了精确描述岩石的复杂蠕变规律，许多学者定义了一些基本变形单元，它们是、、。
将这些变形单元进行不同的组合，用以表示不同的变形规律，这些变形模型由、、。
11、在岩体中存在大量的结构面（劈理、节理或断层），由于地质作用，在这些结构面上往往存在着软弱夹层；其强度。
这使得岩体有可能沿软弱面产生。
12、岩石的力学性质取决于组成晶体、颗粒和之间的相互作用以及诸如的存在。
13、在三轴不等压情况下，随着最小主应力σ3的增加，岩石的破坏强度及延性，屈服应力。
二、选择题1、劈裂试验得出的岩石强度表示岩石的a抗压强度b抗拉强度c单轴抗拉强度d剪切强度2、岩石的吸水率指a岩石试件吸入水的重量和岩石天然重量之比b岩石试件吸入水的重量和岩石干重量之比c岩石试件吸入水的重量和岩石饱和重量之比d岩石试件岩石天然重量和岩石饱和重量之比3、已知某岩石的饱水状态与干燥状态的抗压强度之比为0.72，则该岩石a软化性强，工程地质性质不良b软化性强，工程地质性质较好c软化性弱，工程地质性质较好d软化性弱，工程地质性质不良4、当岩石处于三向应力状态且比较大的时候，一般将岩石考虑为a弹性体b塑性体c弹塑性体d完全弹性体5、在岩石抗压试验中，若加荷速率增大，则岩石的抗拉强度a增大b减小c不变d无法判断6、在岩石的含水率试验中，试件烘干时应将温度控制在a95-105℃b100-105℃c100-110℃d105-110℃7、在缺乏试验资料时，一般取岩石抗拉强度为抗压强度的a1/2-1/5b1/10-1/50c2-5倍d10-50倍8、某岩石试件的相对密度ds=2.60，孔隙比e=0.05，则该岩石的干密度ρd为a2.45b2.46c2.47d2.489、下列研究岩石弹性、塑性和粘性等力学性质的理想力学模型中，哪一种被称为凯尔文模型a弹簧模型b缓冲模型c弹簧与缓冲器并联d弹簧与缓冲器串联10、岩石的割线模量和切线模量计算时的应力水平为aσb/2bσc/2cσddσ50三、判断改错题1、根据库伦——纳维尔破坏准则破裂面外法线方向与最大主应力之间的夹角为452、岩石抗压强度实验要求岩心轴径比小于2。
岩石力学实验-岩石剪切强度试验
实验七、岩石抗剪强度的测定一、实验目的了解岩石抗剪实验所用模具的结构组成、掌握实验过程及实验数据处理的办法二、实验仪器及工具（一）设备1、材料实验机2、变角剪切夹具（二）量具游标卡尺三、实验原理通过变角剪切夹具作用在试块上的力P可分解为与剪切面垂直的正应力和与剪切面平行的剪应力。
当P大到某一值时，剪应力大于岩石的黏聚力与因正应力而产生的摩擦力之和时，岩石即被剪切破坏。
此时，可通过已知的α值和破坏载荷P，计算得到几组正应力σ和剪应力τ，最终通过绘图和计算求得岩石的黏聚力C与内摩擦角ψ。
四、实验步骤1、核对岩石名称和岩样编号，描述试件颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态以及加工过程中出现的问题；2、在45o~65o范围内选择3个或5个以上剪切角度并在试件上画出剪切线；3、检查试件加工精度，测量试件尺寸；4、估算试样最大破坏载荷P max，满足0.2P0<P max<0.8P0（P0为试验机加载最大值）；5、调整材料试验机度盘指针为零，使材料试验机处于工作状态；6、夹具与试件调整好后，以0.5~1.0MPa/s的速度加载直至破坏；7、对试件破坏情况进行描述或摄影。
五、实验内容1、学会材料实验机的操作方法及变角剪切模具的使用方法；2、学会变角剪切实验方法，岩石的内摩擦角及黏聚力的计算方法。
六、实验注意事项1、记录岩石试件的完整状态及加工精度；2、选择合适的材料实验机或度盘值；3、选择合适的倾角α。
α<40o时试件可能因在过大的σ作用下，不按预定的剪切面破坏，呈现单向压缩时破坏现象。
α>65o时可能引起拉应力，使试块呈现拉伸破坏； 4、选择合适的加载速率七、实验现象及数据记录、处理1、当倾角α=40o 时，取试样一做剪切强度试验： 试样一厚度：71.77mm 试样一宽度：72.59mm 试样一长度：72.89mm 试件所受试验力开始至时间破坏过程受力图：试件剪断破坏载荷为86.59KN ；试件剪切破坏后的情况：2、当倾角α=50o 时，取试样二做剪切强度试验：试样二尺寸大小如下： 试样二厚度：71.10mm 试样二宽度：72.74mm试样二长度：71.25mm100002000030000400005000060000700008000090000100000172143214285356427498569640711782853924995106611371208127913501421149215631634170517761847岩石剪切强度（试样一）试验力(N)位移(mm)试件剪断破坏载荷为73.02KN ；试件剪切破坏后的情况：o 试样三厚度：71.55mm 试样三宽度：71.14mm 试样三长度：71.81mm 试件所受试验力开始至时间破坏过程受力图：100002000030000400005000060000700008000014283124165206247288329370411452493534575616657698739780821862903944985102610671108岩石剪切强度（试样二）试验力(N)位移(mm)试件剪断破坏载荷为63.02KN；试件剪切破坏后的情况：八、心得体会通过此次实验，让我加深了对煤岩剪切强度试验的认识，学会了怎样测定煤岩的剪切强度，在测量环节充分认识到，做实验要时刻保持科学严谨的态度，稍有差错就有可能导致误差增大从而导致实验失败。
岩石力学实验
—
毛硐跨度 5~10m时，长 期稳定，一般 无碎块掉落
同Ⅰ级 围岩结 构
块状结 构和层 间结合 较好的 中厚层 或厚层 状结构
— 冒硐跨度 5~10m时，围 岩能较长时间 （数月至数年） 维持稳定，仅 出现局部小块 掉落
Ⅱ
>60
>2.5
3.7~5.2
>0.75
>2
主要工程 构 构造影响程度，结构面发育 情况和组合状态 单轴饱和抗压 强度 σcw(MPa) 20~30 点荷载强 度（MPa） 岩体声波指标 岩体纵波速 度（km/s） 岩体完整性 系数 岩土 强度 应力 比 毛硐稳定情况
n Vv 100% V
二、岩石的物理性质
4、岩石的水理性：
天然含水率（w） ，岩石空隙含水的质量与固体质量之比。
w mw 100% ms
m0 ms 100% ms mP ms 100% ms
岩石的吸水率（ wa ） ，岩石吸入水的质量与固体的质量之比。 自然吸水率
Wa Wsa
绪 论
3、经典理论阶段（20世纪30—60年代）
这是岩石力学形成的重要阶段； 弹性力学、塑性力学和流变理论被引入岩石力学，导出经典计算公式；
形成围岩与支护体共同作用理论，结构面影响受到重视；
实验方法完善； 连续介质理论特点与不足；
后来的有限单元方法被引入；地应力测量受到重视；
岩石力学实验-弹性模量
实验四、岩石变形参数测定（弹性模量E和泊松比μ）一、实验目的岩石的弹性模量是指岩石在弹性变形阶段其应力与应变变化值之比，通过实验掌握岩石弹性模量的测试及数据处理，图形绘制的方法。
二、实验仪器及工具电阻应变片粘接剂绝缘胶带万用表游标卡尺电线三、实验原理电阻应变片是一种把机械位移转化为电量变化的传感器。
应变片粘贴在岩石试件上。
试件受压时，电阻丝跟着缩短，截面增加，电阻值减小。
试件受拉时，电阻丝跟着伸长，截面缩小，电阻值增大。
应变片电阻值R的变化量ΔR=Kε。
电阻应变仪为直接把电阻值的变化转为应变与试件的应变成正比，即ΔRR量的仪器。
因此通过测量得到电阻应变片的应变值也即测得试件在受压过程时的纵向应变值εl和横向应变值εd，进而可通过计算得出岩石的弹性模量和泊松比。
四、实验装置压力传感器WDW-300电子万能试验机专用计算机软件：数据采集与处理软件五、实验内容1. 了解试件的加工机具、检测机具，规程对尺寸和精度的要求及检测方法；2. 学会材料实验机的操作方法；3. 学会岩石试件的防潮处理及电阻应变片的粘贴、接线、焊接技术；4. 学会电阻应变仪的测读方法，岩石的弹性模量的测量方法。
六、实验步骤1.测定前核对岩石名称和岩样编号，描述试件颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态以及加工过程中出现的问题等;2.检查试件加工精度，量测试件尺寸;3.估算试样最大破坏载荷Pmax,满足0.2Po<Pmax <0.8Po (Po 为试验机加载最大值);4.开动压力机，使其处于可用状态，并将试件放在承压板中心;5.将电阻应变仪接上电源，预热半小半，连接线路，预调平衡，接线方式可用全桥或半桥;6.按每秒内0.5 ~ 1MPa 的速度逐级加载按估计破坏载荷的十分之一间隔读一次数， 记录载荷与应变值，直至破坏;7.记录破坏载荷值以及加载过程中出现的现象，并对试件的破坏情况进行描述和摄影。
七、实验现象及数据记录八、实验结果及数据分析εd平均εl平均=75.27/569=0.132压应力/MPa 应变仪读数体积应变/μεvμεd μεl-1.051964512 17 -57 23-2.10392902416 -132 100-2.62991128 28 -165109-3.296285464 41 -203 121-4.664131812 38 -329 253-6.4175684956 -467 355-8.696987423 75 -631 481-11.4677781 90 -816 636-14.55396315 127 -990 736-17.78005265 152-1168 864-21.18211953 188 -1301 925μ=九、心得体会此次关于弹性模量测定的实验一方面让我明白了应变片贴的位置不同所测得应变也会有不同且让我知道了最恰当的贴应变片位置，另一方面在后期试验数据的处理上让我对弹性模量这一力学名词有了更深刻的印象和自己的理解。
岩体力学实习报告
试验一 岩石点荷载强度试验一．试验目的岩体的点荷载试验是将岩石块体置于一对点接触的加荷装置上，岩石破坏主要是呈劈裂破坏的性质，破坏的机理是张破坏。
用来测定岩石的抗拉强度，又根据岩石的抗拉强度与抗压强度之间的内在联系，由点荷载试验结果换算出岩石的抗压强度。
二．试验原理试件在一对点荷载作用下发生破坏iao ，主要是由于加荷轴线上的拉应力引起的，其破坏机制为张破裂。
试验表明，不同形状的试件在点荷载作用下，其加荷轴附近的应力状态基本相同，这为采用不同形状的试件在点荷载作用下，其加荷轴附近的应力状态基本相同，这为采用不同形状及不规则试件进行点荷载试验提供了理论依据。
点荷载试验得出的基本力学指标是点荷载强度指数，其计算公式为：2es D p I = 式中：P ——作用于试件破坏时的荷载值（KN ）；D e ——等效岩芯直径（mm ），对于采取的钻孔岩芯径向试验，D e 2==D 2(D ——岩芯直径)，对于岩芯的轴向试验，方块体以及不规则岩块试验πAD e 42=(A=DW,D——试件上、下两加荷点间距离，W ——试件破裂面垂直于加荷轴的平均宽度)。
试验表明，同一种岩石当试件尺寸不同时，对点荷载强度会产生影响，因此试验方法标准中规定以D=50mm 时的点荷载强度为基准，当D 值不等于500mm 时，需对点荷载强度进行修正，其修正公式为：s s FI I =)50( Me D F ⎪⎭⎫ ⎝⎛=50 式中：F ——尺寸修正系数；M ——修正指数，由同类岩石的经验值确定，1985年国际岩石力学协会（ISRM ）建议m=0.45，近似取m=0.5。
由点载荷强度指数可进一步计算出岩石的单轴抗压强度（c σ）及抗拉强度（t σ）计算公式如下：75.0)50(821.22s c =σ )50(1s t I K =σ三．试验步骤(一)试件制备1.试样应取自于工程岩体，具有代表性。
可利用钻孔岩芯，或在基岩露头、勘探抗槽探硐、巷道中采取岩块。
2-岩石力学实验及地层压裂设计
1 2 3
1910年摩尔（Mohr）提出材料 的破坏是剪切破坏，并指出在 破坏面上的剪应力 是为该面 上法向应力的函数，即
f ( )
（1）
（2）
（1）真三轴 （2）常规三轴
摩尔—库伦准则
做3~5块实验得到摩尔圆与破裂线
低围压时破裂线方程为直线
tan(） S0
4、结果处理 得到岩石单轴压缩应力应变曲线。
1）设置加载速率 0.5~0.8MPa/s 2）实时记录数据 （如应力、应变) 3）试件破坏后停 止
2、岩石三轴压缩强度：
三轴抗压强度：指在三向压缩载荷下岩石所能承受的最大压应力。三 轴实验可分为真三轴和常规三周实验。柱塞样只能做常规三轴实验
岩石三轴剪切破坏
将岩石加工成特殊形状
t
Pt A
式中：P为试件承受最大的载荷 A垂直拉应力的横截面积
3
P（d 22 d 12） d 12
1 2 P
2）间接法
由于直接法技术复杂，要求高。故而各种间接法被人们所应用。如巴西劈 裂法。
试验方法：采用圆柱体和立方体试 件。沿着圆柱体直径方向施加集中 荷载（通过垫条实现）。试件受力 后就可能沿着受力的直径裂开。
应力集 中区
此时周向应力计算的取得最大值为：
3 H h Pi Pp
直井--井壁稳定性-坍塌
井壁坍塌压力的计算 因泥页岩的渗透率非常小，所以不考虑流体流动。在 θ为90̊或270̊处，将σθ和σr代 入摩尔—库伦强度准则。得：
b
（3 H h） 2C O A Pp(A 2 1)
静态杨氏模量
静态泊松比
E 静 0.6435 E 动 0.4396
岩石力学-实验报告
岩石力学-实验报告岩石力学与工程实验报告一、实验目的1、熟悉运用岩石力学的phase软件；2、运用岩石力学的基本理论，来计算某地的地应力值。
二、实验软件1、岩石力学phase软件；2、autocad2006;3、matlab6.5软件；4、microsoftoffice2003软件。
三、实验方法与步骤1、选取九龙河溪古水电站地质构造带作为实验基础，并用运用autocad软件绘制将该地区的断层、节理等地质构造单元；2、在phase软件中导入已绘制各种边界（断裂边界、材料边界、boundry）；3、进行网格划分；4、定义材料，并将所计算的模型设置正确的材料颜色；5、运用matlab软件进行数据处理和计算；5.1、已知理塘、雅江、呷巴、长河坝、乾宁的最大主应力及最小主应力，利用工程力学的力学计算方法，将已知应力点的σ1、σ3、最大主应力方向转换成σx、σy、τxy、τyx.可得出如表1所示的的实验数据：地名理塘雅江呷巴长河坝乾宁σx7.4025735.3528234.5533733.1198512.883026σy5.897427315.9671774085.1466269146.090149323.22697392 τxy1.960520.760290.044860.425860.56961x坐标-16.2352-8.73521.73937.3222-0.3815y坐标14.60414.60414.001413.072820.9622表格1：将σ1、σ3转化为σx、σy的数据表5.2、运用matlab软件编程，求出各个地区的ν、λ、α值令e=e;v=ν；l=λ；a=α；yanshi1的源程序：e=input（'请输入e的值：'）;v=input（'请输入v的值：'）;g=e/[2*（1+v）]l=e*v/[（1+v）*（1-2*v）]a=l+2*g对于⑤古生代到三叠纪的变质分布有：e=12500mpa，0.22运行matlab程序：yanshi1请输入e的值：12500请输入v的值：0.22g=5.1230e+003l=4.0252e+003a=1.4271e+004即求得理塘g=370.3704；l=864.1975；a=1.6049e+0035.3、在利用autocad的测量距离方法，得出理塘、雅江、呷巴、长河坝、乾宁的坐标，求得的数据如表2：地名e（mpa）μλgαx坐标理塘125000.224025.17565122.9508214271.08-121764雅江125000.224025.17565122.9508214271.08-65514呷巴125000.224025.17565122.9508214271.0813044.75长河坝125000.224025.17565122.9508214271.0854916.5乾宁125000.224025.17565122.9508214271.08-2861.25表格2：各个地区的x，y坐标5.4、建立matlab的矩阵模型，求出系数a1，a2，a3，a4，a5，b1，b2，b3，b4，b5matlab的矩阵模型如下：a=[α02*α*x0a*y0λ02*λ*yλ*xλ02*λ*x0λ*y0α02*α*yα*x0102*yx102*x0y];b=[σx;σy;τxy/g];y坐标10953010953010501198046157217a*x=b；即可得如下的系数矩阵：a=[14271，0，-3475388088，0，1563111392，0，4025.2，0，881760312，-49012445314271，0，-1869900588，0，1563111392，0，4025.2，0，881760312，-26370695314271，0，372324682，0，1498604846，0，4025.2，0，845376529.2，5250792914271，0，1567426743，0，1399214466，0，4025.2，0，789309518.4，22104989614271，0，-81667225，0，2243636672，0，4025.2，0，1265655712，-115173054025.2，0，-980248906，0，440880156，0，14271，0，3126205260，-17376940444025.2，0，-527413906，0，440880156，0，14271，0，3126205260，-9349502944025.2，0，105015858，0，422688265，0，14271，0，2997209691，1861623414025.2，0，442099792，0，394654759，0，14271，0，2798625024，7837133724025.2，0，-23034610，0，632827856，0，14271，0，4487273343，-408336120，1，0，219060，-121764，1，0，-243528，0，1095300，1，0，219060，-65514，1，0，-131028，0，1095300，1，0，210021，13044.8，1，0，26089.6，0，105010.50，1，0，196092，54916.5，1，0，109833，0，980460，1，0，314433，-2861.3，1，0，-5722.6，0，157216.5];b=[-5.89743;-5.96718;-5.14663;-6.09015;-3.22697;-7.4026;-5.3 528;-4.5534;-3.1199;-2.883;0.000382689;0.000148407;0.000008756;0.000083127;0.000111185];5.5、利用以上模型来求解，从中任意选取10组可求a1，a2，a3，a4，a5和b1，b2，b3，b4，b5的值分别如下：a1=-0.0007，a2=0，a3=-1e-10，a4=-1e-09，a5=3e-09，b1=0.00013，b2=-0.0003，b3=-2e-09，b4=6.5e-10，b5=1.7e-095.6、根据以上的系数a1，a2，a3，a4，a5，b1，b2，b3，b4，b5可将研究区域的不同坐标值找出，利用以下式子求出σx，σy，τxy 值：α*a1+2αx*a3+αy*a5+λ*b2+2λy*b4+λx*b5=σxλ*a1+2λx*a3+λy*a5+α*b2+2αy*b4+αx*b5=σyb1+2x*b3+y*b5+a2+2y*a4+x*a5=τxy/g求得的实验数据见表3：xσyyσxτxy-270030.1-30000026.1019082723.443972-3.3845051-248837-30 000026.0187855322.919628-3.1933399-236123.4-30000025.96892 11422.60508-3.0786621-196566.8-30000025.8137738721.6264-2.7 218553-184185.2-30000025.7652113321.320064-2.6101715-15396 5.8-30000025.6466860720.572399-2.3375878-123746.4-30000025. 5281608119.824733-2.0650041-93526.95-30000025.4096355519.077067-1.7924204-60145.15-30000025.278706918.25116-1.491311 5-26763.34-30000025.1477782617.425253-1.19020256618.4692-3 0000025.0168496116.599346-0.889093645416.512-30000024.864 6776515.639435-0.539129473948.703-30000024.7527699514.933 514-0.2817648104011.98-30000024.634857114.189711-0.0105895 134075.26-30000024.5169442513.4459090.26058577164138.53-3 0000024.399031412.7021060.53176105175764.95-30000024.3534 307912.4144540.63663307217176.63-30000024.1910077211.3898 781.01017268258588.32-30000024.028*******.3653021.3837122 9-300000267798.0381-0.9138556976.8671631-3.0855215-3000002 35596.07620.6249763837.8493492-3.1178096-300000203394.114 32.1638084638.8315352-3.1500977-300000158059.48854.330209 90210.214278-3.1955536-300000124366.99785.94026973911.241 926-3.2293362-30000090674.507127.55032957612.269575-3.2631 188-30000056982.016449.16038941313.297223-3.2969014-30000 042538.324659.85060873513.737767-3.3113838-30000010072.42 38211.4020536414.728004-3.3439365-300000-22393.47712.95349 85415.71824-3.3764892-300000-49054.759214.2275586916.53143 1-3.4032218-300000-75716.041315.5016188417.344622-3.429954 4-300000-113096.70117.2879248618.484762-3.4674351-300000-1 50477.36119.0742308819.624903-3.5049157-300000-187858.0212 0.860536920.765043-3.5423964-300000-225238.6822.6468429221.905184-3.579877-300000-262619.3424.4331489523.045324-3.617 3577-300000-30000026.2194549724.185465-3.6548383 表格3：不同坐标的应力值5.7、在phase中设定边界应力值导入所求的模型，即可得到所需的实验模型。
《岩体力学》岩石试件加工制备实验
《岩体力学》岩石试件加工制备实验一、试验的目的（1）掌握岩样取样要求和方法（2）掌握岩石试件制备中取芯、切割、打磨操作及制备后岩样干燥、饱和方法和要求。
本次试验主要为岩石力学性能试验加工制备符合要求的岩样。
二、主要仪器设备（1）试件加工设备钻石机、切石机、磨石机或其他制样设备。
取芯机 切割机 磨石机 图1-1 岩石试件加工设备（2）量测工具与有关仪器游标卡尺，直角尺， 放大镜，天平（称量大于500g ，感量0.01g ），烘箱和干燥箱，水槽、煮沸设备。
岩石磨三、岩样采样要求1）采样（1）采样数量应根据工程性质决定，岩样可在试坑、平洞、竖井、天然地面、边坡及钻孔中采取，所取岩样应具有代表性，采取岩样时，应让岩样受到最小程度扰动，并保持岩块、岩芯原状结构及天然湿度；用钻机取样时，每节岩芯两端面完整长度不宜小于12厘米，除此以外的取样，应将岩石修凿成15～17厘米见方岩块，制样时应注意岩石结构不被破坏，经爆破后的岩石，在选取试样时更应注意；对于风化度高的软质岩石和结构面较发育的破碎岩石，每节岩芯两端面完整长度不宜小于10厘米，岩块制成10厘米见方，涉及变形模量、弹性模量、三轴试验每节岩芯两端面完整长度不宜小于20厘米、直径不宜小于10厘米，岩块制成20厘米见方岩块。
（2）采取岩样数量应满足所要求进行的试验项目和试验方法的需要。
下表为室内岩石试验加工成标准试件后，各试验项目试样数量表，采取岩样数量参考下表酌情多取试样。
岩石试验加工成标准试件后各试验项目试样数量见表1-1表1－1岩石各试验项目试样数量表注：①、表中所列“试样重量或体积”指对应试验项目加工成标准试件时试样所需数量，如工程需要做多种试验时，应视具体情况多取样品。
②、特殊试验项目的取样数量，可酌量采取。
③、加工力学试件后试样可兼做物理试验项目或用剩余试样加工物理试验项目试件。
④、力学项目属破坏性试验，试件必须单独加工，采样时应满足需要。
2）、岩样的封装（1）要保持天然含水量、易风化、干缩湿胀类岩石，在采取后应立即密封包装，密封时可先用胶布封严再涂上融蜡，以防岩石中水分散失或吸潮；密封后的岩样在装箱前应存放于室内阴凉和防冻的地方。
岩石的三轴剪切实验原理
岩石的三轴剪切实验原理
岩石的三轴剪切实验是一种常用的岩石力学试验方法，用于研究岩石在复杂应力状态下的力学特性。
其原理如下：
1. 设备和样品准备：实验需要使用到三轴剪切试验机和岩石样品。
样品通常为圆柱形状，在试验前需要修整成标准的几何形状。
2. 应力施加：实验中，通过三轴剪切试验机施加压力，将样品放置在试验机的夹持装置中。
垂直于样品轴向的压力称为轴向应力，平行于样品轴向的两个平面上施加的压力称为剪切应力。
3. 应变测量：在施加压力的同时，通过应变计或位移传感器等装置测量样品的变形情况。
具体包括轴向应变和剪切应变。
4. 载荷控制：在实验中，可以通过控制试验机施加的载荷来控制样品的变形。
常用的载荷控制模式有单轴载荷控制、剪切载荷控制和围压载荷控制。
5. 实验参数记录：在进行实验时，需要记录下施加的轴向应力和剪切应力，以及相应的应变数据。
通过绘制应力-应变曲线可以了解样品的力学行为。
通过三轴剪切实验，可以得到岩石的黏弹性和强度特性。
这对于岩石力学研究以及地质工程设计具有重要意义。
岩石力学实验-煤和岩石块体密度测定实验
实验一、岩石密度的测定一、实验目的煤(岩石)块体密度是指煤(岩石)试件质量与其体积的比值。
煤(岩石)块体密度包括天然块体密度(试件在天然含水状态下的密度)、自然块体密度(试件制备后，在下部贮水的干燥器内存放1~2d的块体密度)、干块体密度(试件在105~110C温度下干燥24h后的块体密度)和饱和块体密度(试件在饱和水状态下的块体密度)。
通过本实验，要了解煤(岩石)块体密度测试程序及测试仪器设备，掌握煤(岩石)块体密度测试过程及计算方法。
二、实验仪器及工具1、干燥器2、电热烘箱3、水盆4、天平三、实验原理单位体积的岩石的质量，即叫做岩石的密度，单位g/cm3。
我们所指单位体积的质量，而不是重量，即说明在谈到岩石的密度时，与当地的重力加速度是无关的。
同时岩石中含有孔隙，因此一块岩石的体积V，等于固体物质的体积V g加上空隙的体积V p，我们把包括孔隙的岩石密度称为体积密度，通常称为岩石的密度ρ;而把岩石中固态物质的密度称为岩石的颗粒密度ρg。
五、实验内容该实验测定不同状态下的岩石密度时分别用以下公式计算：ρg=MF⋅ℎρb=M bF⋅ℎρz=M zF⋅ℎ式中ρg—岩石的干块体密度，g/m3；ρb—岩石的饱和块体密度，g/m3；ρz—岩石的自然块体密度，g/m3。
六、实验步骤1.煤(岩样)干块体密度用游标卡尺测量试件边长(直径)并计算其截面积F，测量试件高度h。
将试样在105~110o C干燥24h后取出，放在干燥器中冷却至室温，称干重得M。
2.煤(岩样)饱和块体密度(1)用游标卡尺测量试件边长(直径)并计算其截面积F，测量试件高度h.(2)将试件放在真空抽气罐内带孔的板上，间距不小于2cm.(3)接上抽气系统，所有连接处均不应漏气。
(4)开动真空泵，抽气20~30min,然后打开三通活塞，慢慢将水注入真空抽气罐内，至水面高出试件2~3cm,继续抽气直至试件表面不再有气泡冒出，且抽气时间不少于1h，关闭真空泵。
岩石力学实验
实验一、岩石比重的测定岩石比重是指单位体积的岩石（不包括孔隙）在105～110o C 下烘至恒重的重量与同体积4o C 纯水重量的比值。
一、仪器设备岩石粉碎机、瓷研钵或玛瑙研钵、孔径0.25mm 分样筛、天平（感量0.001克）、烘箱、干燥器、沙浴、比重瓶。
二、试验步骤1、岩样制备：取有代表性的岩样300克左右，用机械粉碎，并全部通过孔径0.25mm 分样筛后在105～110o C 下烘不小于6小时待用。
2、将100mm 比重瓶洗净烘干后，注入三分之一蒸馏水，擦干瓶的外表面。
3、用四分法取15g 岩样（称准到0.001克）得g 借助漏斗小心倒入盛有三分之一蒸馏水的比重瓶中，注意勿使岩样抛撒或粘在瓶颈上。
4、将盛有蒸馏水和岩样的比重瓶放在沙浴上煮沸后再继续煮1～1.5小时。
5、将煮沸后的比重瓶自然冷却至室温，然后注入蒸馏水，使液面与瓶塞刚好接触，注意不得留有气泡，擦干瓶的外表面，在天平上称重得g 1。
6、将岩样倒出，比重瓶洗净，最后用蒸馏水刷一遍，向比重瓶内注满蒸馏水，同样使液面与瓶塞刚好接触，不得留有气泡，擦干瓶的外表面，在天平上称重得g 2。
做2次平行实验，差值不大于0.02时，取平均值。
否则需重做实验。
三、成果整理和计算按下式计算：s d g g g gd 12-+=式中：d ——岩石比重； g ——岩样重、克；g 1——比重瓶、岩样和蒸馏水合重、克； g 2——比重瓶和满瓶蒸馏水合重、克； d s ——室温下蒸馏水的比重、d s ≈1岩石比重测定记录表工程名称_____________ _ 试验时间_____年___月___日班级：组别：试验人员：计算人员：实验二、岩石密度的测定岩石密度是指单位体积岩石的重量，可分为天然密度、干密度和饱和密度。
实验有两种做法：称重法和蜡封法。
我们采用的是蜡封法做干密度。
一、主要仪器设备烘箱、干燥器、熔蜡锅、天平、线、石蜡、水中称量装置。
二、试件制备选取有代表性的边长≥50mm 近似立方体的岩石，选3块，修平棱角，刷净表面粘着物。
岩石力学实验指导书
岩石力学实验指导书目录岩石物理性质试验 (1)一、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验 (1)二、岩石比重(颗粒密度)试验 (3)三、岩石密度试验 (6)四、岩石耐崩解试验 (10)五、岩石膨胀试验 (12)六、岩石冻融试验 (15)岩石力学性质试验 (18)七、岩石单轴抗压强度试验 (18)八、岩石压缩变形试验 (20)九、岩石抗拉强度试验（巴西法） (24)十、岩石抗剪强度试验(变角剪切) (27)十一、岩石三轴压缩及变形试验 (29)十二、岩石弱面剪切强度试验 (37)十三、点载荷指数的测定 (40)十四、岩石纵波速度测定 (42)十五、岩石力学伺服控制刚性试验 (43)十六、岩石声发射试验 (46)岩石物理性质试验一、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验1.1概述岩石的天然含水率是指试样在大气压力和室温条件下，天然条件下岩石自身所含有的水的质量与试样固体质量比的百分率。
岩石吸水率是试样在大气压力和室温条件下，岩石吸入水的质量与试样固体质量比的百分率。
本规程采用自由浸水方式求岩石吸水率。
岩石饱和吸水率，是试样在强制状态下，岩石的最大吸水质量与试样固体质量比的百分率。
本规程采用煮沸法或真空抽气法求岩石饱和吸水率。
1.2试样制备（1）规则试样的形态，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）不规则试样采用边长4～6cm近似立方体的块体，凸出的边棱部分必须进行处理；试样数量，每组取3个。
1.3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。
1.4主要仪器设备（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）真空抽气机和煮沸设备。
1.5试验程序1.5.1岩石天然含水率试验（1）在天然状态下制备试件，清除试样上的尘土和松动颗粒，称其质量。
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7、岩石单轴抗压强度试验7.1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。
7.2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。
7.3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。
7.4主要仪器设备7.4.1试样加工设备钻石机、锯石机、磨石机或其他制样设备。
7.4.2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。
7.4.3加载设备压力试验机。
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。
7.5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。
7.6成果整理和计算按下式计算岩石单轴抗压强度AP c =σ式中：c σ——岩石单轴抗压强度（MPa ）； P ——最大破坏载荷（N ）； A ——垂直于加载方向的试样横截面积（mm 2）。
试验结果按表7-1记录。
表7-1 岩石单轴抗压强度试验记录表工程名称______________ 试验时间_____年___月___日班级组别试验者计算者八、岩石压缩变形试验8.1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。
8.2试样备制试样备制方法和精度要求见7.2。
8.3试样描述试样描述见7.3。
8.4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。
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8.5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。
（4）将贴好片的试样置于压力机上，对准中心，以全桥或半桥的方式联入应变仪（或数据采集器，如图5所示），接通电源。
以每秒0.5～0.8MPa 的加载速度对试样加载，直至破坏。
（5）在施加载荷的过程中，由数据采集系统同步记录各级应力及其相应的纵向和横向应变值。
为了绘制应力~应变关系曲线，记录的数据应尽可能多一些，通常不少于10组数据。
（6）描述试样的破坏形式，并记下与试验有关的的情况。
试验记录格式见表8-1。
8.6试验成果整理和计算8.6.1计算各级应力下的应变值（1）分别将纵向、横向各二片的数值进行平均，求得纵向、横向应变，（也可试验前将二片串联，直接测得纵向、横向应变值）。
（2）用下式计算体积应变值：d h v εεε2-=式中：v ε——某一应力下的体积应变值；h ε——某一应力下的纵向应变值； d ε——某一应力下的横向应变值。
（3）绘制应力～应变曲线图，如图6所示。
图6 岩石压缩应力应变关系曲线8.6.2计算弹性模量和泊松比（1）在纵向应变曲线上，做通过原点与应力相当于50%抗压强度处的应变点的连线，其斜率即为所求的弹性模量（或称割线模量）。
505050h E εσ=式中：50E ——弹性模量（MPa ）； 50σ——相当于50%抗压强度的应力值（MPa ）； 50h ε——应力为抗压强度50%时的纵向应变值。
（2）取应力为抗压强度50%时的横向应变值和纵向应变值计算泊松比。
5050h d εεμ=式中：μ——泊松比；50d ε——应力为抗压强度50%时的横向应变值； 50h ε——应力为抗压强度50%时的纵向应变值。
8.6.3计算岩石单轴抗压强度AP c =σ式中：c σ——岩石单轴抗压强度（MPa ）；P ——最大破坏载荷（N ）；A ——垂直于加载方向的试样横截面积（mm 2）。
8.6.4 计算值取值弹性模量取至百位数；泊松比取至小数点以后两位；单轴抗压强度取至整数位。
表8-1 岩石变形试验记录表E= （MPa）工程名称试样直径（mm）50岩石名称试样高度（mm）μ=σ= （MPa）试样编号试样面积（mm2）c班级组别日期试验者计算者九、岩石抗拉强度试验（巴西法）9.1概述巴西法（劈裂法）是在圆柱体试样的直径方向上，施加相对的线性载荷，使之沿试样直径方向破坏的试验（如图7）。
本方法可用于测烘干、自然干燥、饱和的试样。
本方法不适用于软弱岩石。
9.2试样备制（1）试样可用钻孔岩芯或岩块，在取样和试样制备过程中，不允许人为裂隙出现。
（2）采用圆柱体作为标准试样，直径为5cm，高度为直径的0.5～1.0倍。
试样尺寸的允许变化范围不宜超过5%。
（3）对于非均质的粗粒结构岩石，或取样尺寸小于标准尺寸者，允许使用非标准试样，但高径比必需满足标准试样的要求。
（4）试样个数视所要求的受力方向或含水状态而定，一般情况下至少制备3个。
（5）试样制备精度。
整个厚度上，直径最大误差不应超过0.1mm。
两端不平行度不宜超过0.1mm。
端面应垂直于试样轴线，最大偏差不应超过0.25度。
9.3试样描述试样描述同7.39.4主要仪器设备（1）试样加工设备、量测工具与有关仪器详见7.4。
（2）加载设备：压力试验机应符合7.4的规定，因岩石的抗拉强度远低于抗压强度，为了提高试验精度，所以选择压力试验机的吨位不宜过大。
（3）垫条：在岩石劈裂试验中，目前国内外规程中，有加垫条、劈裂压模、不加垫条三种，《水利电力规程》建议采用电工用的胶木板或硬纸板，其宽度与试样直径之比为0.08～0.1；《国际岩石力学学会》建议采用压模，压模圆弧直径为试样直径的1.5倍（如图7）；日本、美国等矿业规程建议采用不加垫条，使试样与承压板直接接触。
三种方法相比，最后一种比较简单所以用的较广泛。
图7 岩石抗拉强度测定示意图9.5试验程序（1）根据所要求的试样状态准备试样。
（2）将试样平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载。
（3）以每秒0.3～0.5MPa的加载速度加荷，直到试样破坏为止，并记录最大破坏载荷。
（4）观察试样在受载过程中的破坏发展过程，并记录试样的破坏形态。
表9-1 岩石劈裂法试验记录表工程名称________班 级 组 别 日期 试验者 计算者9.6成果整理和计算（1）按下式计算岩石的抗拉强度DHPt πσ2=式中：t σ——岩石的抗拉强度（MPa ）；P ——试样破坏时的最大载荷（N ）； D ——试样直径(mm)；H ——试样厚度(mm)。
计算值取至小数点以后一位。
十、岩石抗剪强度试验(变角剪切)10.1概述标准岩石试样在有正应力的条件下，剪切面受剪力作用而使试样剪断破坏时的剪力与剪断面积之比，称为岩石试样的抗剪强度。
利用几个不同角度的抗剪夹具做试验，得出试样沿剪断面破坏的正应力和剪应力之间的关系，以确定岩石抗剪强度曲线的一部分。
10.2试样备制试样为50⨯50⨯50mm 或70⨯70⨯70mm 的立方体，误差小于0.2～0.3mm ，试样各端面严格平行，不平行度小于0.07mm ，四面凸起小于0.03mm 。
每组试验至少3个角度，每个剪切角度的试样数目应不少于2～3个，所以一组试验的试样数目至少应有6～9个以上。
图8 岩石变角剪示意图 图9 岩石变角剪加载示意图10.3试验设备、用具压力试验机，抗剪夹具（20︒、30︒、40︒三个），卡尺及其它辅助设备。
10.4试验程序（1）描述试样的颜色、颗粒、层理方向、加工精度等情况，在试样上划出剪切线。
（2）用游标卡尺量测试样的高、宽、长的尺寸，精确到0.05mm ，并计算剪切面的面积。
（3）把试样和抗剪夹具一起放在压力试验机的承压板上，夹具与垫板之间放滚轴以消除摩擦力，试样和抗剪夹具周围放防护罩。
（4）以每秒0.5～1.0MPa 的速度加载，直到试样剪断为止，记录下破坏时的载荷，格式见表10-1。
（5）按20︒、30︒、45︒ 不同夹具，分别逐个进行试验，每个角度做3件。
10.5试验成果整理和计算（1）试样受力状态如图8、9所示，根据下式计算试样所受的正应力和剪应力。