岩石力学实验方案
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。
一种岩石力学参数实验方案设计
（ ） ２ 岩石 抗压强度 计算 。在岩 石三 （ ） 单 轴实验 中 ，岩石 试样
Ｓ ｌ ＂ ＝ —Ｏ ３
式申 ： ． 一轴向压力 ；盯： Ｔ ：Ｐ 围压 ） ＝（， （
的抗压强度 由差应力 （ 来表 示 ： ｓ）
（ ３）
由 于 表岩心处在半风化状 态 ，为消除因岩样个体差 别导致的结 地
技 术 创 新
南 Ｉ 科 效 ２ １年第７ 仁 ０２ 期
一
种 岩石 力学 参数实 验 方案设计
梁 鲜① 夏 宏 泉① 刘远 征 ②
６ ０ ０ 成 都 ；② 川 庆 钻 探 有 限 公 司 川 西 钻 探 公 司 １５ ０
①西 南石油 大学石油 工程测井 实验室
摘 要
目前 ，实验 室内一般 用钻 井所得 岩心模拟岩石在地下 所处得 环境 （ 温度 、围压 、孔 隙压力） 进行 实测得到 的静 态岩石 力学参
验采用有效应 力法对岩 心施 加围压 ，最终得到所需岩石 力学 参数。
１ 实 验 方 法 及 原 理
５ ４ １ ２ ８ ４１ ４ ２ ２ ３ ６ ４ ６８ ２ ４ ７ ３ ｌ １ ６ １７ ８ Ｈ ７ ４ ２４ ０１ ４５ ２ ３ ２ ９ ４ ３ ３ ４０ １ ６ Ｈ ４ ３ ２ ８ ４ ４ ２ ２ ３ １ ４ ４３ ２ ５ ７ ０ ０ １ ８ １ ９ ８ ８ ２４ １ Ｏ７ ５ ６ ４ ２ ３ ６ ７ ２ ３ ８ ８ ７ ６
据 （ １ 表 ），然后 分别 对纵 、横 波波 速 （ 差 ） 据 按照 波速 （ 时 数 时 差） 相近原 则进行 配对 （ 、图６ 图５ ），选取实验所用岩心 。
岩样 直 编 号 径 Ｐ波 Ｓ波 Ｐ实 Ｓ实 纵波
时 差 ｆＩｒ ｕ／ｍ
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；
岩石力学与工程
岩石力学与工程岩石力学与工程是一门研究岩石的力学性质和在工程中的应用的学科。
它涉及到岩石的结构和性质，岩石力学实验技术，以及岩石在矿物加工，建筑结构，地质勘查，水利工程，排水系统，桥梁，隧道，路面和其他建设等方面的应用。
岩石力学包括研究岩石的力学性质，以及岩石在重力加速度，温度，温度，流动性等外部因素的影响。
这种外部环境的影响会影响岩石的坚硬度、抗压强度以及对不同外部施力的反应。
为了更好地研究岩石的力学性质，需要对这些外部环境因素进行深入调查，并建立适当的模型来模拟它们。
岩石力学实验技术是研究岩石力学特性的实验方法，其目的是评估岩石的力学特性，并对岩石的力学性质进行分析，从而对岩石的应用提出更准确的方案。
岩石力学实验技术包括拉伸实验，抗压实验，弯曲实验，运动学实验，柔韧性实验，以及其他实验，例如应力完整性实验，抗裂性实验，以及原位测试等。
所有这些实验都可以帮助我们更好地了解岩石的力学性质，从而能够制定更加有效的工程方案。
岩石在工程中的应用岩石被广泛应用于矿物加工、建筑结构、地质勘查、水利工程、排水系统，桥梁、隧道、路面建设等领域。
针对不同应用，建筑师需要考虑岩石的强度，坚硬度，密度，摩擦系数，抗高温性，耐冲击性，耐水曝气性，耐磨性，耐化学侵蚀性等参数，这些参数都与岩石的本质和力学特性有关，因此必须充分研究岩石的力学特性，以便更好地应用岩石。
岩石力学及其在工程中的应用是一门重要的学科，它研究岩石本质性质以及在不同应用领域的应用，为工程建设提供了重要依据。
此外，岩石力学实验技术也可以帮助我们更准确地了解岩石的力学特性，从而更准确地应用岩石。
因此，岩石力学及其在工程中的应用是一个十分重要的学科，为工程建设提供了重要依据，可以给我们带来更好的生活环境和更安全的娱乐环境。
岩石单轴抗压实验方案
岩石单轴声发射检测方案
一、概述；许多研究表明，声发射信息是反映岩石的损伤破坏情况与其内部原生裂隙的压密机新裂隙的产生、扩展、贯通等演化过程是密切相关的，岩石的声发射特征参量在现目前来说，是能较全面地描述岩石变形和损伤演化的过程，这即证明通过单轴压缩反演岩石的损伤模型是合理的。
二、检验方法；
方法概述；声发射检测是利用岩石在受压载过程中激发弹性波在介质中传播的原理，应用声发射探头将声波信号转换成电信号，进行岩石损伤发展检测和评价的技术方法，在加载条件下，岩石中的缺陷开裂和裂纹扩展都会发生弹性或者塑性变形从而产生声发射信号。
试件制备；按国际岩石力学试验建议方法加工成50mm×100mm的圆柱体标准试件，断面的平整度在±0.02 mm
试验设备；
如下图所示
对取自矿山现场的岩石试样进行单轴受压破坏实验,采集岩石受力过程的声发射信号.
加载方式；。
矿山开采过程中的岩石力学参数测定与分析
岩石的弹性模量与泊松比测定
总结词
岩石的弹性模量是指其在弹性变形范围内应力与应变之比，而泊松比则表示横向应变与 轴向应变之比。
详细描述
岩石的弹性模量和泊松比通常通过实验室内进行的单轴或三轴压缩试验测定。在单轴压 缩试验中，对岩石试样施加逐渐增大的压力直至其达到弹性极限，然后测量其应力与应 变值，计算出弹性模量。在三轴压缩试验中，对岩石试样施加围压和轴压，同时测量其
含水率
岩石中含水分的重量与干 燥岩石重量的比值，影响 岩石的强度和变形特性。Biblioteka 岩石的力学性质弹性模量
表示岩石抵抗弹性变形的 能力，是衡量岩石刚度的 指标。
泊松比
表示岩石横向变形与纵向 变形的比值，反映岩石的 横向变形特性。
单轴抗压强度
岩石在单轴压力作用下的 极限抗压强度，是衡量岩 石强度的重要指标。
研究不足与展望
在实验过程中，未能完全模拟矿山实际开采条 件，如地应力场、温度场等，因此实验结果可
能存在一定误差。
同时，可以结合矿山实际开采情况，开展更深入的数 值模拟和理论研究，为矿山安全开采提供更加科学和
可靠的依据。
本研究仅针对部分岩石样本进行了实验和数值 模拟，未能全面反映不同地区和不同类型岩石 的力学特性。
岩石力学参数
包括岩石的物理性质、力学性质以及与岩石变形、强 度、破坏等相关的参数。
岩石力学参数测定
通过实验和测试方法，测定岩石的力学性质和相关参 数，为矿山开采和岩土工程提供基础数据。
岩石的物理性质
01
02
03
密度
岩石的质量与其体积的比 值，表示岩石的致密程度 。
孔隙率
岩石中孔隙体积与总体积 的比值，影响岩石的强度 和压缩性。
岩体力学参数确定的方法
岩体力学参数确定的方法岩体力学参数的确定方法在岩石工程实践中，首先需要了解作为研究对象的工程岩体的力学性质，并确定其特征参数。
岩石力学参数的合理确定一直是岩石力学研究和发展的难点之一。
在应用工程力学领域，如果完整地使用经典理论力学的连续性假设和定义，就会存在理解上的问题。
必须考虑假设的合理使用范围和每个物理量的适用定义。
本文讨论了地下岩体工程中根据不同的重点确定岩体参数的方法。
1、确定岩体参数的传统方法地下巷道、硐室开挖后，围岩产生应力重分异作用,径向应力减少,切向应力增加,并且随着工程不断推进,岩体应力状态不断改变。
巷道、硐室围岩处于“三高一扰动”条件下,岩体表现的力学特性是破坏条件下的稳定失稳再平衡过程。
围岩体处于一种拉压相间出现的复杂应力状态。
该类工程岩体的力学参数的确定要进行岩体的卸荷试验研究,且要依据现场工程实际条件进行卸荷条件下的应力、渗流与温度三场耦合试验研究。
需要进行循环加卸载条件下的岩体力学特性研究,进而获得岩体的力学参数特征。
地下巷道和硐室工程岩体力学参数的确定方法如下：(1)三轴应力状态下的卸荷三场耦合力学试验,获得有关参数;(2)进行岩体流变特性试验研究,获得有关岩体的流变参数。
目前在该领域要进行大量的工作,包括设备仪器的研制等,同时还要利用新的计算机技术才会实现。
二．建立力学模型确定岩体力学参数建立工程岩体力学参数模型主要是解决复杂岩体力学参数的确定问题。
为了确定复杂岩体的力学参数，需要将工程岩体视为一个连续模型。
采用确定岩体力学参数的新方法，建立了层状斜节理岩体的力学模型，并进行了力学试验，确定了岩体的基本力学参数。
1．工程岩体力学参数模型目前，关于岩石的力学性质和划分基本上有两种观点：一种观点认为岩石本身是一种连续的非各向异性材料，另一种观点认为岩石是由多晶系统组成的，存在空洞和裂缝等缺陷，这使得岩石本身的结构表现出各向异性和不连续性。
岩体一般被视为不连续介质，但在一定条件下仍满足连续介质力学的基本假设。
岩石力学评价报告模板
岩石力学评价报告模板1.引言1.1 概述岩石力学评价报告是对岩石力学特性进行综合评价和分析的报告，旨在为岩石工程设计和施工提供依据和参考。
本报告包括岩石力学基础知识、岩石力学测试方法、岩石力学参数评价等内容。
通过对岩石的各项力学性质进行评价，可以更好地了解岩石的力学行为，为岩石工程的设计和实施提供科学依据。
本报告的编写旨在为相关岩石工程技术人员提供一套规范的评价模板，方便他们进行岩石力学评价工作，并为岩石工程的可靠性提供保障。
1.2 文章结构文章结构部分的内容：文章的结构包括引言、正文和结论三个部分。
在引言部分中，我们将简要概括本报告的背景与目的，引导读者了解本文的主要内容。
接着在正文部分，将详细介绍岩石力学的基础知识、测试方法和参数评价的相关内容，以及对相关研究的综述和分析。
最后在结论部分，将对文章进行总结，并对研究结果进行分析，给出进一步研究的建议和展望。
通过以上结构的安排，我们将全面而详细地呈现岩石力学评价的报告内容，为读者提供清晰的展望和阅读指南。
1.3 目的目的部分的内容可以包括对岩石力学评价报告的编写目的和重要性进行说明。
可以描述岩石力学评价报告的目的是为了评估岩石力学参数的情况，以便对岩石的稳定性和工程建设中可能出现的风险进行分析和预测。
同时，还可以强调岩石力学评价报告对工程设计、施工和监测等环节的指导作用，能够为工程项目的顺利进行提供重要依据。
最后，可以强调编写岩石力学评价报告的目的是为了保障工程的安全可靠，促进岩石工程领域的发展和进步。
2.正文2.1 岩石力学基础岩石力学是研究岩石受力及其变形行为的科学，它是岩土工程、矿山工程、地质工程和岩土材料工程的基础。
岩石力学基础包括以下几个重要内容：1. 岩石强度与变形特性：岩石的强度是指岩石抵抗外部力量作用而不发生破坏的能力，包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等；而岩石的变形特性包括弹性变形、塑性变形和蠕变等。
2. 岩石的断裂特性：岩石在受力作用下会发生断裂，其断裂形式可分为拉伸断裂、压缩断裂、剪切断裂等，了解岩石的断裂特性对预测和控制岩石的破坏具有重要意义。
《岩石力学》课程实验指导书(102239).
江西理工大学《岩石力学》课程实验指导书(适用于采矿、地质、土木等专业)专业班级姓名矿业工程实验室采矿工程教研室二○一四年一月前言试验是岩石力学课程教学的重要环节，目的在于辅助课堂教学，直观培养学生的知识结构和动手能力。
本指导书是根据我校《岩石力学》课程实验教学大纲、并结合我校的实验条件而编写的，主要内容有：1、岩石容重的测定；2、岩石含水率的测定；3、岩石单轴抗压强度的测定；4、岩石变形参数的测定；5、岩石单轴抗拉强度的测定；6、点荷载强度指标的测定；7、岩石凝聚力及内摩擦角的测定。
说明：本试验指导书主要依据为：(1)中华人民共和国国家标准：《工程岩体试验方法标准》GB/T50226-1999(2)中华人民共和国水利部：《水利水电工程岩石试验规程》(3)国际岩石力学学会（ISRM）：《岩石力学试验建议方法》由于我们水平有限，文中如有不当之处，欢迎使用者批评指正。
目录第一部分绪论------------------------------------------------------------------------------- 4 第二部分基本实验指导------------------------------------------------------------------- 6 学生试验守则----------------------------------------------------------------------------- 6 试验一岩石容重的测定------------------------------------------------ 7 试验二岩石含水率的测定------------------------------------------- 8 试验三岩石单轴抗压强度的测定----------------------------------- 9 试验四岩石变形参数的测定----------------------------------------- 10 试验五岩石单轴抗拉强度的测定----------------------------------- 12 试验六点荷载强度指标的测定-------------------------------------- 13 试验七岩石凝聚力及内摩擦角的测定（抗剪强度试验）------- 15第一部分绪论本实验指导书是根据《岩石力学》课程实验教学大纲编写，适用于采矿工程等专业。
岩石结构面剪切全过程试验方法及试验验证
岩石结构面剪切全过程试验方法及试验验证◎符其山陈辉吴成玮一、实验流程1.利用三维激光扫描仪在不接触岩石表面的情况下获取结构面表面点云数据，然后使用软件生成虚拟三维模型并进行3D打印，用于3D打印的材料为透明光敏树脂材料，通过分析已有研究，对打印材料进行常温和低温下单轴压缩试验，并结合本次试验目的，说明了经过低温冷冻脆性改性之后的透明光敏树脂试样基本满足试验要求，最后通过最佳拟合的方式进行原岩结构面与打印结构面的3D比较试验，证明了制作方法的精确度和可靠度。
2.由于实验装置布置等原因，相机必须与结构面方位形成一定的角度，拍摄时不可避免会产生折射现象。
为了尽量减少折射产生的影响，本文对不同角度正常倾斜拍摄图像以及穿透倾斜拍摄图像的结构面边长进行测量分析，并根据双介质摄影以及水中成像原理建立了透明试样折射模型，得到了对应角度下正常倾斜拍摄图像以及穿透倾斜拍摄图像的结构面对应边长之间的关系，最终综合考虑各种影响因素，选择了最优拍摄角度。
3.自行设计可视化监测方法对剪切全过程结构面形貌变化进行研究。
根据微分以及图像比例转换的思想，提出了结构面变化区域的追踪及还原方法；根据追踪还原方法在原始结构面图像上定位出某时刻结构面具体剪损区域，通过对岩石结构面不规则区域面积的统计测量以及对图像的定量处理，提出了试验全过程结构面变化精确描述方法。
4.利用全过程可视化方法进行了剪切试验并做了简单分析，验证了可视化试验方法的可行性。
通过不同时刻结构面追踪还原图像，发现结构面上的点并不是越高越容易被破坏，而是那些与剪切方向正向相对且处于相对较高位置的点更易破坏；根据不同位移下结构面累计剪损区域面积变化，发现了结构面剪损区域扩展主要集中在峰后剪应力逐渐下降阶段，并且可以清楚的知道不同位移下结构面破坏的位置和不同区域破坏的具体程度。
二、结构面相似模型制作岩石结构面三维表面形貌扫描及数据重构岩体内部存在着大量的原生与构造应力，岩土工程中主要面对的对象就是由结构体和结构面组成的有一定结构特征的岩体。
岩土力学试验及参数取值(汇总)1
二、岩土工程测试系统
二）试验原则 在确定试验内容时，要充分考虑各项试 验的功能，选择模拟条件最佳、误差最小、 代表性最大、最经济的试验方法。 如何以最简捷而有效的方式和方法进行 试验，以获得最大的技术经济效益，是岩土 工程试验所必须考虑的原则。
二、岩土工程测试系统
三）室内试验
岩石试验 岩相鉴定 孔隙性质试验 水理性质试验 声学性试验 强度和变形试验 结构面抗剪强度试验 软弱夹层剪切蠕变试验 点荷载强度试验 室 内 试 验 土工试验
林宗元 主编 辽宁科学技术出版社 1994.12；
辽宁科学技术出版社， 1996.3
参考资料
3、《工程岩土 学》孔德坊 主编
地质出版社 .7（教材）
4、《岩体力学》
肖淑芳、杨淑碧编 地质出版社 1987.5（教材）..
参考资料
6、《工程岩体试验方法标 准》(GB/T 50266-99)，
二、岩土工程测试系统
续表
序 号 6 试验名称 岩体软弱 夹层剪切 蠕变 岩石点荷 载强度试 验 提供的岩土工程参数 提供软弱夹层的极限长期 强度指标；流动特性指标 岩石点荷载强度、抗拉强 度、抗压强度 适用范围 岩体中含有软 弱夹层 强度较低的岩 石，室内、野 外均可进行
7
二、岩土工程测试系统
2、室内土工试验
二、岩土工程测试系统
a、岩石孔隙性质试验 岩石孔隙包括闭合孔隙和开型孔隙，两者的和 称为岩石总孔隙。岩石孔隙的力学效应，是降低强 度和增加变形性。 ρd n = (1 − ) × 100 Gs ρ w n − 空隙率（％）；
ρ d－岩石干密度（g / cm 3 );
Gs − 岩石颗粒密度；
ρ w－水的密度（g / cm 3）。
深埋隧道层状岩体破坏失稳机理实验研究
深埋隧道层状岩体破坏失稳机理实验研究1. 本文概述随着我国基础设施建设的大力推进，深埋隧道工程在公路、铁路及水电建设中日益增多。
这些隧道往往穿越复杂的地质环境，尤其是层状岩体区域，其稳定性问题成为工程安全的关键因素。
层状岩体的破坏失稳机理研究对于确保隧道工程的安全、经济和高效建设具有重要意义。
本文旨在通过实验研究，深入探讨深埋隧道层状岩体的破坏失稳机理，为隧道设计和施工提供科学依据。
主要研究内容包括：通过地质调查和室内外试验，分析层状岩体的物理力学性质运用数值模拟方法，模拟隧道开挖过程中层状岩体的应力应变行为结合现场监测数据，验证理论模型和数值模拟的准确性，并提出相应的工程措施和建议。
本文的研究成果不仅有助于提高深埋隧道层状岩体稳定性评价的准确性，而且对于类似工程的设计和施工也具有重要的参考价值。
2. 文献综述深埋隧道施工中，岩体的稳定性是工程安全的关键问题。
过去的研究主要集中在隧道岩体的稳定性分析、破坏机理和支护技术等方面。
文献中常见的分析方法包括有限元法、离散元法、极限平衡法等。
这些方法为隧道岩体稳定性评估提供了理论基础。
层状岩体因其特有的层状结构，其力学特性与均质岩体存在显著差异。
已有文献对层状岩体的力学行为进行了广泛研究，包括层状岩体的本构模型、强度准则和破坏模式等。
这些研究为理解层状岩体的破坏失稳机理提供了重要参考。
隧道施工过程中，岩体的破坏机理一直是研究的重点。
文献中关于岩体破坏机理的研究主要集中在岩体的裂隙扩展、岩爆、塌方等方面。
这些研究揭示了施工过程中岩体破坏的复杂性和多样性。
为了更深入地理解隧道层状岩体的破坏失稳机理，实验研究是不可或缺的手段。
现有的实验研究方法包括室内模型试验、现场原位试验和数值模拟等。
这些方法为揭示隧道层状岩体的破坏失稳过程提供了实验依据。
尽管前人在隧道层状岩体稳定性方面进行了大量研究，但仍存在一些不足。
例如，现有的实验研究多基于简化的模型，与实际工程条件存在差距。
论述岩石力学4类研究方法的特点
岩石力学是研究岩石在地质力学作用下的性质和变形规律的学科，是地质学、工程学和岩土力学的交叉学科。
在岩石力学研究中，有四种主要的研究方法，它们分别是实验方法、观测方法、理论分析方法和数值模拟方法。
本文将从这四个方面分别讨论，以便对岩石力学的研究方法进行全面地评估。
一、实验方法1. 特点：实验方法是通过对岩石样本进行实验，来模拟和研究岩石在受力作用下的力学性质和变形规律。
实验方法的特点是能够直接获取岩石的力学参数，如强度、变形模量、裂隙特征等。
实验方法可以控制实验条件，提供可靠的数据支持。
2. 个人观点：实验方法作为岩石力学研究的基础方法，具有重要意义。
通过实验方法，我们能够深入了解岩石的物理力学性质，为工程建设和地质灾害防治提供可靠的依据。
二、观测方法1. 特点：观测方法是通过对岩石体进行现场观测和勘察，获取岩石体的构造、裂隙特征、变形情况等信息。
观测方法的特点是能够直接观察到岩石的实际情况，获取真实的地质信息。
2. 个人观点：观测方法在岩石力学研究中起着至关重要的作用。
通过对岩石体的实地观测，我们能够了解岩石的构造特征、变形程度，为工程设计和地质灾害风险评估提供重要依据。
三、理论分析方法1. 特点：理论分析方法是通过建立岩石力学的理论模型，运用物理力学和力学原理，对岩石在受力作用下的本质进行分析和解释。
理论分析方法的特点是能够揭示岩石力学的基本规律和本质。
2. 个人观点：理论分析方法是对岩石力学研究具有重要意义的方法之一。
通过建立理论模型，我们可以从宏观角度揭示岩石的力学行为规律，为岩石工程设计和地质灾害机理解析提供理论支持。
四、数值模拟方法1. 特点：数值模拟方法是通过数值计算和模拟，对岩石在受力作用下的变形和破坏过程进行模拟和预测。
数值模拟方法的特点是能够模拟复杂的岩石结构和受力情况，为岩石工程和地质灾害预测提供技术支持。
2. 个人观点：数值模拟方法是现代岩石力学研究的重要方法之一，具有重要的应用前景。
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；
岩石力学第3章 岩石的强度
• 4 试验大纲内容 ⑴工程概况及地质条件
⑵水工建筑物特点和主要岩石力学问题
⑶试验目的、试验内容和技术要求（方法、数量等）
⑷试验布置（代表性）
⑸仪器设备和人员安排
⑹计划进度
⑺提交的试验成果（试验报告）
• 试验成果的整理和分析要在了解建筑物布置方案、工程建筑类 型、持力方向、荷载大小以及地基、边坡和地下洞室岩体工程 地质条件与设计技术要求基础上，对资料逐项检查核对，分析 其代表性、规律性和合理性，并按照岩体类别、工程地质单元、 区段或层位进行归类、数理统计和综合分析，提出试验成果标 准值。
• 5 标准值的选取
⑴密度、单轴抗压强度、抗拉强度、点荷载强度、 波速等物理参数取算术平均值
⑵岩体变形模量用原位变形试验成果算术平均值
⑶软岩承载力取极限承载力的1/3与比例界限二者的 小值，（无）取（1/5-1/10）RC饱和或三轴试验； 坚硬岩、中硬岩（1/20-1/25、1/10-1/20） RC饱和
• 根据弹性力学知识，可以近似地计算岩样的 抗拉强度为：
• 优点：试验简单易行，仅用普通的压力机即 可， 可广泛应用。 缺点：试验结果与直接拉伸法存在差别。试 验可知，岩石的抗拉强度极限大致仅为同类 岩石抗拉强度的1/10-1/30，最坚硬的岩石的 抗拉强度也只有29.6MPa左右，而许多岩石 的抗拉强度小于1.96MPa。表3-1为某些岩石 的抗拉强度供参考。
• C 弱面剪切破坏
• 岩体中存在着许多软弱结构面，细微裂隙等弱面， 在荷载作用下，弱面上的剪应力一旦超过弱面的抗 剪强度时，岩体将弱面剪切破坏，致使岩体产生滑 移。（节理岩体中的地下洞室顶部岩块崩塌，洞侧岩石的 滑动、岩坡沿软弱面的失稳）
• 岩石的三种破坏形式
GCTS岩石力学试验系统简介
在实际应用中，GCTS岩石力学试验系 统能够准确预测岩石工程的变形、破坏 和失稳等风险，为工程安全提供保障。
岩石材料性能研究
岩石材料性能研究是利用GCTS岩石力学试验系统深入了解岩石材料特性的重要手段。该系统能够模拟 岩石在各种应力状态下的变形和破坏过程，为岩石工程的设计和施工提供科学依据。
安全保护装置
过载保护装置
当试验过程中出现异常情况导致载荷 过大时，能够自动停机并报警，保护 试验机和试样不受损坏。
紧急停机按钮
在试验过程中出现紧急情况时，能够 迅速停机并切断电源，确保试验人员 和设备的安全。
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GCTS岩石力学试验系统 软件介绍
试验控制软件
试验控制软件是GCTS岩石力学试验系统的核心组成部 分，主要用于控制试验过程和采集试验数据。
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定义
GCTS岩石力学试验系统是一种用于 岩石力学性能测试的实验装置，能够 模拟岩石在地下的受力状态，进行各 种岩石力学实验。
特点
该系统具有高精度、高稳定性、可重 复性等优点，能够提供准确的岩石力 学参数，广泛应用于地质工程、采矿 工程、岩土工程等领域。
系统组成与功能
系统组成
GCTS岩石力学试验系统由试验机主机、控制系统、数据采集系统、压力源等 部分组成。
结果可视化软件
Hale Waihona Puke 01结果可视化软件主要用于将试验结果以图形和图像的形式呈现出来， 方便用户进行结果分析和解读。
02
该软件支持多种可视化模式，如应力云图、应变分布图、声发射事件 图等，能够全面展示岩石材料的力学行为。
03
结果可视化软件还提供了丰富的定制功能，用户可以根据自己的需求 进行可视化效果的调整和优化。
岩石力学试验建议方法
岩石力学试验是研究岩石力学性质的重要手段之一。
在进行岩石力学试验时，建议采用以下方法：
1. 选择合适的试验方法和参数，如岩石强度、岩石变形特性等。
2. 确定试验场地和试验设备，如钻探设备、压力计、位移计等。
3. 进行试验前的准备工作，如清洗岩石样本、调整试验设备、校准仪器等。
4. 进行试验并记录数据，如岩石的应力-应变曲线、岩石的强度等。
5. 分析试验结果并进行结论，如岩石的强度、变形特性等。
总之，岩石力学试验建议采用科学、严谨的方法进行，以确保试验结果的准确性和可靠性。
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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。
2、固体材料得弹性模量就是指弹性范围内应力与应变得比值，反映材料得坚固性.计算割线弹性模量E50,即应力应变曲线零荷载点与单轴抗压强度５0％水平交点连线得斜率。
—－-—－-割线弹性模量，MPa；-－———－相当于50％抗压强度得应力值，MPa；—--－--应力为抗压强度50%时得应变值。
实验二含水率试验一、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饱与吸水率变化情况。
岩石得吸水率就是判断岩石强度与抗冻性能得重要指标,就是计算岩石其她物理参数得必要参数，可根据岩石得饱与吸水率分析岩石冻融前后微裂纹得发育程度。
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、烘干箱、干燥器、水槽、低温箱等；３、电子天平（感量０、０1g)；4。
真空抽气设备。
四.操作步骤１、用毛刷清除试件表面得尘土与松动颗粒。
对软岩与裂隙较发育得岩石,应用橡皮筋或细铁丝把试件四周缠起来,以防止试件在吸水过程中掉块或崩解.２、（1)取加工好得试件6块，放在105℃～1１0℃得烘箱中干燥24h后取出试件，放入干燥器中冷却到室温称取质量；(2)把干燥后得岩石试块放入抽真空设备中进行饱水处理,浸泡2４h 后，从抽气罐中取出饱水后得岩石试块并用湿毛巾擦干试块表面水分称其各自质量,计算出冻结前三种岩石各自平均饱与吸水率;（3）取步骤(2）中饱与后得岩石岩样３块放入低温箱中，在恒温－10℃条件下冻结48h，冻结完毕后在常温（+20℃）环境中进行自然解冻直到微小孔隙裂隙中得小冰块全部融化；(4）把步骤（2)中剩余得3块饱与后得岩石岩样放入低温箱中,在恒温—30℃条件下冻结48h,冻结完毕后在常温(+2０℃）环境中进行自然解冻直到微小孔隙裂隙中得小冰块全部融化;(５）重复步骤（1)~（２)，计算出不同冻结温度下岩石得饱与吸水率，并分析对比冻融前后岩石饱与吸水率得变化情况。
五。
成果整理计算岩石得饱与吸水率，精确至0、01%。
—-—-饱与吸水率,%;--－－试件强制饱与后得质量，g；---－试件烘干后得质量，g.实验三氮吸附实验一.实验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，并测定岩石在冻融前后试样内部孔隙结构(孔容、孔径与比表面积等)得变化情况，选择孔隙比表面积、孔容与孔径作为衡量岩石经过一次冻融循环后得损伤变量，从微观角度对比分析岩石冻融前后得损伤情况。
二.试样制备三。
试件描述岩石得名称、颜色、矿物成分、结构及风化程度等。
四.实验仪器设备１、钻石机、切石机及磨石机；2、电子天平秤、干燥箱、低温箱、比表面积分析仪等。
五.操作步骤１、把制备好得岩样放到真空干燥箱中烘干24h;2、把烘干后得样品转入样品管中并称其质量并进行编号;3、把编好号得样品管放到加热槽中加热并抽真空保证足够得抽真空时间；4、把样品管放入主机中得液氮冷浴中开始进行全自动试验,试验结束后系统会自动得出冻结前岩石样品得孔隙分析与比表面积分析报告；5、取出试验后得样品进行饱水处理并取出其中得一半样品放到低温箱中在恒温－10℃条件下冻结4８h，另一半样品放到低温箱中在恒温－３0℃条件下冻结4８ｈ；6、取出冻结后得岩样在常温（+20℃）环境中进行自然解冻48h;7、重复步骤1~4得出同种岩石不同冻结温度条件下解冻后岩石样品得孔隙分析与比表面积分析报告；8、对冻融前后两次测试报告进行数据分析与处理得到相应得结论。
六．实验数据整理及成果分析。
实验四 CT扫描实验一、实验目得ＣＴ识别技术就是通过发射Ｘ射线使其围绕物体旋转并收集X射线得衰减信息，以此来重建CＴ图像得先进无损检测技术.本实验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，然后运用CＴ扫描技术,进行不同冻结温度下岩石细观结构得CT 扫描实验，获得冻结过程中岩石内部结构得CT 图像，通过ＣT 数得变化反映为ＣＴ图像灰色度与颜色得改变，从微观角度定量地分析岩石在不同冻结温度下各相介质得分布、细观结构得损伤情况，为研究冻结岩石得损伤特性提供依据.二。
试样制备试样制备如实验一三．试样描述与实验原理１、试样描述岩石得名称、颜色、矿物成分、结构及风化程度等。
２、实验原理CT 识别技术得工作原理:将X 射线源与检测接收器固定在同一机架上，将其与被检测物体进行同步联动扫描,扫描机架每转动一个角度就进行一次扫描,在每次扫描结束后，扫描机架转动到下一个角度再进行下一次得扫描,如此反复重复上述过程,就可以采集到很多组扫描数据.最后这些扫描信息进行处理后,则可得被检测物体某一扫描层面得真实数字图像。
四．实验仪器设备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、低温箱、真空抽气机、水槽等。
3、Ｘ射线螺旋CT 机。
五．实验步骤１、对干燥岩样各扫描层面进行连续CT 扫描,得到岩样初始细观结构及损伤图像；2、对饱水岩样进行连续ＣT 扫描试验,观测水补给后岩样内细观结构得CT 扫描图像；3、把已加工好得岩样平均分为两组,一组岩样放入低温箱中，在恒温-10℃条件下冻结48h，然后进行岩样得连续CＴ扫描，观察—10℃时岩样内部细观结构及各相介质分布情况;4、另一组岩样放入低温箱中，在恒温－3０℃条件下冻结48h，然后进行岩样得连续ＣＴ扫描,观察—3０℃时岩样内部细观结构及各相介质分布情况；5、使步骤3与4中得岩样在常温（+20℃)环境中进行自然解冻直到微小孔隙裂隙中得小冰块全部融化,然后分别进行岩样得连续CT 扫描,观察两组岩样内得细观结构及各相介质分布得变化情况。
注:本实验中对岩样所做得干燥与饱水处理过程与实验一中方法相同。
六。
数据整理与成果分析孔隙度编辑词条B添加义项?岩样中所有孔隙空间体积之与与该岩样体积得比值,称为该岩石得总孔隙度，以百分数表示。
储集层得总孔隙度越大，说明岩石中孔隙空间越大。
从实用出发，只有那些互相连通得孔隙才有实际意义,因为它们不仅能储存油气，而且可以允许油气在其中渗滤。
因此在生产实践中，提出瞧了有效孔隙度得概念。
有效孔隙度就是指那些互相连通得，在一般压力条件下，允许流体在其中流动得孔隙体积之与与岩样总体积得比值，以百分数表示。
显然,同一岩石有效孔隙度小于其总孔隙度。
孔隙度编辑本段定义所谓孔隙度就是指岩石中孔隙体积（或岩石中未被固体物质充填得空间体积)与岩石总体积得比值。
控制,而且不同类型盆地得主要控制因素又各不相同，造就了陆相盆地沉积类型多、相变快、横向连续性差、纵向上层序厚度变化大,频繁得湖侵湖退使湖盆沉积垂向上韵律变化快；因此陆相层序地层得形成、结构与模式更为复杂，研究更为困难、在研究与实践中,中国学者特别就是构造与气候显得十分重要,它们直接控制了湖平面得变化、陆相地层层序研究得方层分析与层序地层得数值模拟方法、在油气勘探中得区带勘探阶段、目标勘探阶段与开发阶段,层序地层学都能发挥不可替代得作用、在自然状态下材料中得得孔隙体积与材料体积之比,叫材料得孔隙度。
它包括材料中所有得孔隙，不管它们就是否连通。
但在研究油贮得孔隙度时,所测量得孔隙度为连通得孔隙空间多数油贮得孔隙度,变化在5～３０％之间，最普通得就是10～20％范围之内。
孔隙度不到得断裂、裂缝及孔穴之类。
根据现场经验中粗略得孔隙度估计，储集岩可以分为:孔隙度0~5％无价值孔隙度5~1０％不好孔隙度1０～15% 中常孔隙度15～2０% 好孔隙度20～25%极好孔隙度就是储层评价得重要参数之一、核磁共振（NMＲ)孔隙度只对孔隙流体有响应,在确定地层孔隙度方面具有其她测井方法无法比拟得优势、但就是，在中国陆相复杂地层得应用中常常发现NMR孔隙度与地层实际孔隙度存在差异，有时差异甚至很明显，影响了ＮMR 测井得应用效果、介绍了NMR孔隙度得理论基础,在对ＮMＲ孔隙度影响因素分析得基础上，重点考察了国内现有得ＮMR孔隙度测井方法对测量结果得影响，通过对大量人造岩样与不同：占性得天然岩样得实验测量,提出了适合中国陆相地层得孔隙度测井方法，改善了ＮMR孔隙度得测量效果、针对中国陆相地层得复杂性，建议不同地区应根据;具体情况进行岩心分析,确定恰当得NMR测井方法，以获得比较准确得NＭＲ孔隙度、孔隙度得定性方法编辑本段孔隙度得测定就是在实验室中进行得，用得就是小块得岩芯或岩屑.此外，还有几种估计孔隙度得定性方法:测量岩石得自然电位（SP），计算单位为mｖ（毫伏）。