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》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。
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
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。
岩石力学性质的实验与模拟研究
岩石力学性质的实验与模拟研究引言：岩石是地壳中最常见的地质体，对于地球科学研究和工程实践至关重要。
岩石力学是研究岩石及其围岩的力学性质和力学行为的学科，对于矿山、隧道、地铁、水利、核工程等领域起着重要的作用。
在实验室和模拟研究中，通过探索岩石的物理、力学性质可以更好地理解岩石结构、变形、破裂及围岩的稳定性，为相关工程项目提供科学依据，也为资源勘探提供技术支持。
一、岩石力学实验方法岩石力学的实验研究旨在通过实验手段来获得岩石的物理力学参数，为后续的数值模拟和工程设计提供基础数据。
岩石力学实验方法多种多样，主要包括材料力学试验、岩石强度试验、变形试验等。
1. 材料力学试验材料力学试验是最基本的研究方法之一，它通过对岩石试样进行拉伸、压缩、弯曲等加载，测试岩石的力学参数。
常用的试验方法包括拉压试验、剪切试验、三轴试验等。
在这些试验中，通过加载试样并测量力和变形，可以得到岩石的荷载-变形曲线，从而计算出各种力学参数，如岩石的弹性模量、抗拉强度、抗压强度等。
2. 岩石强度试验岩石强度试验主要是通过加载试样，观察其破坏形态，以及测量岩石的破坏强度等参数。
其中，抗拉强度试验和抗压强度试验是常用的试验方法。
在抗拉强度试验中，通过加载试样，观察其是否发生断裂，同时测量拉断强度。
而在抗压强度试验中，试样在加载过程中发生破裂，测量岩石的抗压强度。
3. 变形试验变形试验主要研究岩石在外力作用下的变形行为，常用的方法包括岩石变形试验、弹塑性试验、弹性恢复试验等。
通过这些试验，可以大致了解岩石在不同应力条件下的变形特点，如岩石的应变硬化、塑性变形、岩石的弹性恢复等。
二、岩石力学的数值模拟方法岩石力学的数值模拟通过建立岩石性质的数学模型，模拟岩石在不同力学条件下的行为，为工程设计和科学研究提供定量预测和评估。
常用的数值模拟方法包括有限元法、离散元法和边界元法等。
1. 有限元法有限元法是最常用的数值模拟方法之一，它将连续体分割成有限数量的小单元，通过有限元的位移函数和加权残差方法，求解各个单元上的力学行为，最终得到整个岩石体系的应力、应变分布。
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)
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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
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岩石切割机
精密切割机
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岩石磨平机
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岩石抛光机
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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
岩石力学数值实验报告
岩石力学数值实验报告引言岩石力学是地球科学的一个重要分支，研究岩石的力学性质和变形规律。
为了更好地理解岩石的力学行为，科学家们开展了一系列的实验研究。
本实验通过使用数值模拟方法，以岩石样本的应力-应变关系为研究对象，旨在探究岩石的力学特性和变形模式。
实验步骤步骤1：创建数值模型首先，通过计算机软件创建一个岩石样本的数值模型。
模型的构建需要考虑样本的形状和大小、物理属性等因素。
我们选择了一个典型的立方体状样本，并设置了合适的材料参数。
步骤2：施加边界条件为了模拟实际岩石样本的状态，需要施加一些边界条件。
比如，在顶部施加一个垂直向下的载荷，并在侧面施加一定的约束条件，以保持样本的稳定。
步骤3：加载应力在数值模型中，我们可以通过施加不同的载荷形式来模拟实验中的应力加载。
常用的应力加载方式包括均匀加载、递增加载和脉冲加载等。
根据实际需要，我们选择了递增加载方式。
步骤4：模拟应变应变是岩石变形的重要参数之一。
通过在数值模型中测量岩石样本的应变变化，可以了解其力学性质。
在实验中，我们记录了岩石样本在不同应力下的应变情况。
步骤5：分析结果根据实验数据，我们对岩石样本的力学性质进行分析。
包括估计材料的弹性模量、塑性参数等，并绘制出应力-应变曲线。
结果与讨论实验数据分析通过数值模拟实验，我们获得了岩石样本在不同载荷下的应变数据。
利用这些数据，我们可以计算出岩石的应力-应变曲线，并进一步分析岩石的力学性质。
结果展示我们绘制了岩石样本在不同载荷下的应变-应力曲线，并通过计算得到了岩石的弹性模量和塑性参数。
根据曲线的变化趋势，我们可以得出岩石在不同应力下的变形模式。
结果讨论根据实验结果和数据分析，我们可以得出以下结论：1. 岩石样本在低应力下表现出弹性行为，即应力消失时，岩石会完全恢复原状。
2. 随着载荷的增加，岩石样本的应变开始发生塑性变形，不再完全恢复原状。
这表明岩石的塑性变形能力较弱。
3. 在高应力下，岩石样本的变形模式更加明显，出现了破坏和失稳的现象。
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-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。
岩石力学实验指导书及实验报告
四、测定结果的计算与整理
1、应力按下式计算： 式中：σ—应力，MPa；
σ= P F
P—与应变对应的载荷，N；
F—试件初始面积，mm2。 2、体积应变按下式计算
ευ = εl − 2ε d
式中：ευ —体积应变值；
ε l —纵向应变值；
ε d —横向应变值。
3、绘制应力—纵向应变曲线；应力—横向应变曲线；应力—体积应变曲线。 4、根据破坏载荷计算单项抗压强度 R
8
µ = εd εl
式中：ε d ——应力—横向应变曲线上对应直线段部分应变的平均值。
εl ——应力—纵向应变曲线上对应直线段部分应变的平均值。
变形参数测定纪录表格
试件长
mm、宽 mm、直径 mm、面积 mm2。
纵向荷载 P N
纵向应力σ MPa
纵向应变ε l
横向应变ε d
体积应变 ευ
E50=
R=
把每组（5 份）捣碎后的试样一起倒入孔径 0.5mm 分样筛中筛分，端平分样筛轻筛， 筛动幅度约 200mm 即可，筛至不再漏下煤粉为止。
把筛下的粉末用漏斗装入计量筒内，轻轻敲打使之密实，然后轻轻插入具有刻度的 活塞尺与筒内粉末面接触。在计量筒口相平处读数 L。
当 L≥30mm 时冲击次数 n 即可定为 3 次，如 L＜mm 时，则第一组试样作废。每份试 样冲击次数 n 改为 5 次。重复上述步骤测煤粉高度 L。
三、结果
按下式计算：
g d = g + g 2 − g1 d s
式中：d——岩石比重； g——岩样重、克； g1——比重瓶、岩样和蒸馏水合重、克； g2——比重瓶和满瓶蒸馏水合重、克； ds——室温下蒸馏水的比重、ds≈1
测定 次数
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。
《岩石力学》实验报告(V2012)
《岩石力学》实验报告（城市地下空间工程专业用）专业__________________班级学号__________________姓名__________________指导教师__________________学期 __________________南京工业大学交通学院目录试验一：岩石的密度、吸水率与饱和吸水率试验---------------------------------- 1 试验二：岩石的变形试验---------------------------------------------------- 2 试验三（一）：岩石的抗压强度试验-------------------------------------------- 4 试验三（二）：岩石的抗拉强度试验------------------------------------------- 5 试验四：岩石的剪切试验---------------------------------------------------- 6试验一岩石的密度、吸水率与饱和吸水率试验试验日期第周星期第节课试验人员校核人员一、试验数据岩石吸水率试验记录表表1.1二、试验过程中发现和发生的问题与现象三、计算与分析1.计算饱和系数2.试验成果分析评阅意见：试验二岩石的变形试验试验日期第周星期第节课一、试验数据二、试验过程中发现和发生的问题与现象三、计算与分析1.绘制应力～应变曲线2. 计算初始模量、弹性模量、变形模量、泊松比、剪切模量3.试验成果分析评阅意见：试验日期第周星期第节课一、试验数据二、试验过程中发现和发生的问题与现象三、计算与分析1.计算岩石单轴抗压强度及平均值2.计算岩石软化系数评阅意见：试验日期第周星期第节课一、试验数据岩石的抗拉强度试验（劈裂法）记录表二、试验过程中发现和发生的问题与现象三、计算与分析1.计算岩石抗拉强度及平均值2.讨论抗拉强度与抗压强度的关系评阅意见：试验五 岩石的剪切试验试验日期 第 周 星期 第 节课 一、试验数据岩石抗剪断强度试验（变角板法）记录表二、试验过程中发现和发生的问题与现象三、计算与分析1. 计算各个角度时的正应力、剪应力填入表中2. 画强度曲线、求C 、ϕ值求出：C=ϕ=3. 试验成果分析评阅意见：。
岩石力学参数检测实验实验内容
岩石力学参数检测实验实验内容1.岩石标准试件的制备：实验开始前，需要选择一种代表性的岩石样品，并将其制备成标准试件。
试件通常是圆柱形或立方体形状。
制备试件的过程包括坚硬岩石的切割、抛光和清洗。
2.岩石物理参数测试：岩石的物理参数包括密度、孔隙度和饱和度等。
密度是岩石质量和体积之比，可以通过称重试验来测定。
孔隙度是岩石中孔隙空间的比例，可以通过气体浸渍法或液体置换法进行测定。
饱和度是岩石孔隙中被液体填充的程度，可以通过浸水试验或浸液试验进行测定。
3.岩石强度参数测试：岩石的强度参数是衡量岩石抵抗外力破坏的能力。
主要的强度参数有抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等。
这些参数通常需要通过压缩试验、拉伸试验和剪切试验来测定。
在实验中，需要控制试件的加载速率和采样数量，确保测试结果准确可靠。
4.岩石弹性模量测试：岩石的弹性模量是衡量岩石在外力作用下变形程度的参数。
主要包括弹性模量、剪切模量和泊松比等。
实验测定弹性模量通常采用静态压缩试验和动态试验。
静态压缩试验测定弹性模量时，需要保持试件在线性阶段内，即应力和应变之间呈现线性关系。
而动态试验可以通过冲击试验和振动试验来测定弹性模量。
5.岩石断裂特性测试：岩石的断裂特性是描述岩石在破坏过程中出现的裂纹和断裂的参数。
有些岩石在受到外力作用时，会出现明显的断裂现象。
断裂特性可以通过拉伸试验、压缩试验和剪切试验来研究。
实验中需要记录岩石断裂前后的荷载和变形情况，以分析岩石的破坏过程。
岩石力学参数检测实验要求实验人员具备一定的力学知识和实验经验，必须严格按照实验规程进行操作，以确保实验结果的准确性和可信度。
实验完成后，需要对实验结果进行统计和分析，并编制实验报告，总结实验过程和结论。
岩石力学实验
岩石单向抗压强度试验一、试验目的测定岩石试件的单向抗压强度二、试验设备及用具1、材料试验机2、游标卡尺(精度0.02mm),百分表及百分表架、直角尺,水平检测台。
三、试件规格及加工精度1、试件规格：标准试件采用直径为50.60.2+-厘米的圆柱体，高径比为2±0.2。
2、试件加工精度：（1）试件两端不平行度不得大于0.01厘米。
（2）试件上、下端直径偏差不得大于0.02厘米（用游标卡尺检查）。
（3）轴向偏差，将试件立放在水平检测台上，用直角尺紧贴试件垂直侧边，要求两者之间无明显缝隙。
3、数量：每种状态下同一层煤或岩石试件的数量一般不少于三块。
当试验目的对试件数量有专门要求时，试件数量可根据试验目的的要求另行确定。
4、试件含水状态：（1）自然含水状态：试件制备后，放在底部有水的干燥器内蒙古自治区1～2天，以保持一定的温度，但试件不得接触水面。
（2）干燥状态：将试件放在105～110℃下干燥24小时。
（3）水饱和状态：采用真空系统使试件吸水饱和。
四、试验步骤：1、试验前核对岩石名称和岩样编号，对试件颜色、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进行描述并填写入记录表内。
2、、检查试件加工精度，测量试件尺寸，填入记录表内。
3、选择加压机度盘。
一般应满足下式0.2P<m axP<0.8P式中m axP预计最大破坏载荷；KNP—压力机度盘最大值；KN4、开动压力机，使其处于可用状态，将试件置于压力机承压盘中心，调整球形座，使试件上下面受力均匀。
然后加保护外罩。
5、以0.5～1.0/M P a S的速度加载直至破坏。
如遇到软岩时，加载速度应当放慢。
6、记录破坏载荷及加压过程中出现的现象，并对破坏的试件进行描述。
五、测定结果的计算：1、单个试件的单向搞压强度：10P R F =⨯式中： R —试件单向抗压强度，MPa; P —试件破坏载荷，KN;F —试件初始断面积cm 2。
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专业：年级姓名
指导老师
《岩石力学》实验报告书
西南科技大学环境与资源学院中心实验室
试验1、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，KN
3、 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：
F
P R
式中：R ——试件抗压强度，MPa
P ——试件破坏载荷，N F ——试件面积，mm 2
试验2、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：
DL
P
R L 14.32
式中：R L ——岩石单向抗拉强度，MPa
P ——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
试验3、岩石的抗剪试验
一、仪器设备
材料试验机、变角剪切夹具、游标卡尺。
二、试件规格
标准试件采用50×50×50mm。
三、试验步骤：
1、实验机度盘的选择原则与抗压强度测定之盘选择原则相同。
2、测量试件尺寸、选择剪切角度填入表内。
3、把变角剪夹具选好角度，试件放上后即可以每秒0.5~1.0MPa的速度加载直至破坏。
二、测定结果的计算：
单个试件剪切破坏面上的正应力、剪应力按下式计算：
P
σcos
α
⨯
=
F
P
α
τsin
=
⨯
F
式中：P——试件剪断破坏载荷，N
F——剪切面面积，mm2
α——试件与水平面夹角。
三、画强度曲线、求C、ϕ值。
量出：C=
ϕ=。