岩石常三轴试验中应变测量技术样本
室内岩石试验(三轴)
)
50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60(σ+σ)/2( 3 1 )
最佳关系曲线。
三、三轴压缩强度和变形试验
—成果整理
2）在最佳关系 曲线上，选择若干 组对应值，以每一 应力组的1/2 ×(σ1 ＋σ3）值为圆心， 以 1/2 ×(σ1 － σ3）值为半径，在 τ～σ图上绘制应 力圆，并作这些圆 的包络线，据此确 定它们的C、 φ 值。
三轴压缩强度和变形试验
三）成果整理
LVDT mm 0.100067 0.20016 0.300253 0.400002 0.500095 0.600016 0.700109 0.80003 0.900124 1.000217 1.100138 1.200059 1.300152 1.400073 FORCE N 6957.645 7345.287 8167.088 8508.214 9128.441 9593.612 10896.09 11997 12710.26 13408.01 14136.78 13997.23 12865.31 13470.04
三、三轴压缩强度和变形试验
—试验方法
破碎带
三轴压缩强度和变形试验
—试验方法
两端 面经 处理 平整 后的 试样
三轴压缩强度和变形试验
—试验方法
二）试验方法
2、多级破坏状态试验方法（单点法） （1）一个试件采用多级加载方法获得强度 包络线的试验方法； 此种方法被“国际岩石力学学会标准化委员 会”采纳，作为测定岩石三轴压缩试验的建议方 法颁布。
三、三轴压缩强度和变形试验
—成果整理
2 cosφ −1 m − 1 φ = s in m +1
测定岩石三轴压力条件下的强度与变形参数
测定岩石三轴压力条件下的强度与变形参数岩石的强度与变形参数是岩石力学中重要的研究内容，对于岩石的工程应用和开采过程有着重要的指导意义。
在实际工程中，岩石在三轴压力条件下的强度和变形参数的测定对于工程的安全和可靠性有着重要的影响。
本文将从实验方法、测试数据及分析结果三个方面对岩石三轴压力条件下的强度和变形参数进行测定的过程进行详细介绍。
以岩石三轴压缩试验为例，首先介绍实验方法。
这种试验是最常用的测定岩石强度和变形参数的方法之一、实验基本原理是在一个闭合的容器中，以相等的速率施加垂直压力，并同时在两个相互垂直的方向上施加水平应力。
实验中通常使用与实际设计或开采条件相似的岩石样本，以保证测试结果的可靠性。
其次是测定的测试数据。
在实验过程中，需要测定岩石的强度和变形参数，其中包括抗压强度、拉应力-应变曲线、体积应变和剪切应变等参数。
抗压强度是岩石承受最大垂直压力下的抵抗能力，可以通过测定岩石在试验中的最大承载力来得到。
而拉应力-应变曲线描述了岩石在拉应力下的变形行为，通过测量应力和应变来绘制曲线。
体积应变则是指岩石在三轴压缩过程中的体积变化情况，可以通过测量试样的尺寸变化来计算得到。
剪切应变则是指岩石在剪切力作用下的变形情况，可以通过测量试样的位移和变形形态来计算得到。
最后是对测定结果的分析。
通过实验测定得到的数据，可以对岩石的强度和变形参数进行分析。
在抗压强度方面，可以计算出岩石的抗压强度、抗压变形模量等参数，从而评价岩石的承载能力。
而在变形参数方面，可以分析拉应力-应变曲线的形状和体积应变的变化趋势，从而对岩石的变形特征进行评估。
此外，还可以通过剪切试验获得岩石的剪切强度和应力-应变关系，从而描述岩石的剪切特性。
综上所述，测定岩石三轴压力条件下的强度和变形参数是岩石力学研究中非常重要的内容。
通过实验方法的选择、测试数据的测量和分析结果的评估，可以更好地了解岩石在压力作用下的强度和变形特性，为工程应用提供科学的依据和指导。
岩石三轴压缩试验实验报告
岩石三轴压缩试验实验报告本次实验主要研究了岩石在三轴压缩下的力学特性。
通过对不同类型的岩石样本进行实验，得出了不同类型岩石的应力-应变关系、破坏模式、强度指标等参数。
实验结果表明，不同类型的岩石在三轴压缩下呈现出不同的力学特性，应用于工程实践中具有很大的参考价值。
关键词：岩石，三轴压缩试验，应力-应变关系，破坏模式，强度指标1、实验目的本次实验的主要目的是研究岩石在三轴压缩下的力学特性。
通过对不同类型的岩石样本进行实验，得到不同类型岩石的应力-应变关系、破坏模式、强度指标等参数，为工程实践提供参考依据。
2、实验原理三轴压缩试验是一种用于研究岩石力学特性的常用实验方法。
实验时，将岩石样本放置于三轴压缩试验机中，施加垂直于样本轴线的三向等静力，使岩石样本受到均匀的三向压缩。
通过测量岩石样本的应力-应变关系，可以得到岩石样本的强度指标、破坏模式等参数。
3、实验步骤（1）准备不同类型的岩石样本，并对其进行标记。
（2）将岩石样本放置于三轴压缩试验机中，调整试验机的参数，使其能够施加垂直于样本轴线的三向等静力。
（3）根据实验要求，设置试验机的加载速度和加载次数。
（4）开始进行实验，并记录实验数据。
（5）根据实验数据，得出不同类型岩石的应力-应变关系、破坏模式、强度指标等参数。
4、实验结果本次实验共使用了3种不同类型的岩石样本进行测试，分别是花岗岩、石灰岩和砂岩。
实验结果如下：（1）花岗岩花岗岩在三轴压缩下呈现出较高的强度和较强的韧性。
在实验过程中，花岗岩样本的应力-应变关系曲线较为平稳，直至破坏前仍能维持较高的应力水平。
破坏模式为剪切破坏。
（2）石灰岩石灰岩在三轴压缩下呈现出较低的强度和较脆弱的特性。
在实验过程中，石灰岩样本的应力-应变关系曲线呈现出明显的弹性和塑性阶段，但在应力达到一定水平时，样本迅速破坏。
破坏模式为爆炸破坏。
（3）砂岩砂岩在三轴压缩下呈现出中等强度和较强的韧性。
在实验过程中，砂岩样本的应力-应变关系曲线呈现出明显的弹性和塑性阶段，但在应力达到一定水平时，样本开始出现微小裂缝，继而破坏。
4.2.3 岩石三轴试验及变形特点
常规三轴实验
123
σσσ>= 岩石强度及变形特征与岩石的应力状态密切相关，围压对岩石变形特性的影响很大。
岩石在三向荷载下的变形特性是通过三轴压缩试验方法来测定的。
真三轴实验优点
缺点
成果整理
轴向1σ1
ε绘制成果曲线
11σε~()
321εεε+~径向
3σ2ε3
ε()1
33
112σσσσμ---=
B B ()1
312εμσσ-=
E 3
1
B εε=
与单轴压缩条件下的应力-应变曲线比较：
非线性特征
仍符合线弹性材料的性状
剪胀，
破坏前兆
脆性破坏
由脆性到塑性
扩容
应变硬化
定义
岩石破坏的前兆细微裂隙的形成扩大于平行细观机理
扩容现象
工程应用
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测定岩石三轴压力条件下的强度与变形参数
测定岩石三轴压力条件下的强度与变形参数一、基本原理岩石三轴压力条件下的强度与变形参数主要有：三轴压缩强度、内摩擦角、内聚力以及弹性模量和泊松比。
室内三轴压缩实验是将岩石试样放在一密闭容器内，施加三向应力至试件破坏，在加压过程中同时测定不同荷载下的应变值。
绘制（13σ-σ）-ε应变关系曲线以及强度包络线，求的岩石的三轴压缩强度（1σ）、内摩擦角（ϕ）、内聚力（c）、以及弹性模量（E）和泊松比（μ）等参数。
根据应力状态的不同，可将三轴压缩实验分为真三轴压缩实验，应力状态为：1230σ≠σ≠σ>，及假三轴压缩实验（或称等测压三轴压缩实验）应力状态为1230σ>σ=σ>，本实验采用假三轴压缩试验。
二、仪器设备1、岩石三轴应力试验机，该试验机由如下几部分组成。
（1）三轴应力室（图3——17）：由压力室缸体、进油口、传力压杆等组成。
要求穿力杆端面光滑平整，平整度应为0.005mm。
（2）轴向加载系统：由主体、电动高压电泵及控制台等组成，要求该系统有足够的吨位，并能连续加荷，另外上、下承压板需互相平行，其中之一配有球面座，轴向荷载约5000kN。
（3）侧向加载系统：由控制台、电动油泵、增压器和高压输油管组成，该机最大侧向压力可达150MPa。
如无专门的三轴应力试验机，也可以用普通的压力机，配上符合要求的简易三轴应力室和手摇油泵（侧向加载装置）代替。
2试样制备设备：钻石机、切石机、磨石机等。
3变形量测设备：百分表及表座或电阻应变仪，电阻应变片等。
4烘箱、干燥箱、煮沸设备或真空抽气设备。
5其他：卡尺、乳胶套等。
三、操作步骤1、试样制备（1）试样规格：采用直径为5cm、高为10cm或直径为10cm，高为20cm的圆柱体。
（2）试样加工精度：试样周边应光滑，沿整个高度上的直径误差不超过0.3mm；试样端面不平整小雨0.2mm，两端面不平整度最大不超过0.05mm；试样端面应垂直于试样轴线，其最大偏差不应超过0.25.（3）试件数量：视实验目的、受力方向和含水状态等要求而定，每种受力方向和含水状态需制备5~7块。
岩石三轴压缩强度的测试和解释
岩石三轴压缩强度的测试和解释岩石是地质体中的一种常见材料，其力学性质对于工程建设和地质研究具有重要意义。
岩石的三轴压缩强度是评估其抗压能力的重要指标之一。
本文将介绍岩石三轴压缩强度的测试方法及其解释。
一、测试方法1. 样品制备：从研究区域地质剖面中采集岩心或岩样，保证样品的完整性和代表性。
根据实际需要，将样品修整为规定的几何形状，如圆柱体或长方体。
2. 试样尺寸和形状：根据岩石类型和实验目的，选择试样的尺寸和形状。
常见的试样形状有圆柱体和球体，尺寸则应根据具体实验要求进行确定。
一般要求试样尺寸在一定范围内，以保证实验结果的可比性。
3. 试验设备：进行岩石三轴压缩强度测试，需要使用专用的试验设备，如岩石三轴试验机。
该设备主要由负荷装置、围压装置、应变测量装置和数据采集系统组成。
4. 实验过程：将试样置于试验机上，施加垂直于试样表面的压力，即围压。
同时，在试样的另一侧施加两个垂直方向的应力，即主应力。
应力的施加可通过液压或机械方式实现。
增加主应力的大小和速度要逐渐进行，以保证试样不发生失稳破坏。
5. 强度参数确定：在试验过程中，记录试样的应变和承受的应力。
根据试验数据，确定岩石的三轴压缩强度参数，如强度曲线、极限强度、应力应变曲线等。
二、解释1. 强度曲线：在三轴压缩试验中，通过改变应力状态下的应变量，绘制出岩石试样的应力-应变曲线。
该曲线反映了试样的变形特性和强度状况。
一般来说，岩石的应力-应变曲线表现为线性变化，在达到极限强度点后呈现非弹性变化。
2. 极限强度：岩石的极限强度是指在岩石试样受到最大应力时发生破坏的强度。
通过三轴压缩试验可以确定岩石的极限强度，并用于评估其抗压能力。
3. 应力应变曲线：应力应变曲线是描述岩石在三轴压缩过程中应力和应变关系的图像。
从应力应变曲线中可以获得岩石的变形特性和性能参数，如弹性模量、刚度等。
4. 强度参数的影响因素：岩石的三轴压缩强度受到多种因素的影响，如岩石的物理性质、孔隙率、围压大小、岩石结构和温度等。
岩石三轴强度实验细则
岩石三轴强度实验细则试验五岩石三轴剪切强度试验（一）目的与意义测定在有限侧压条件下，岩石根据强度及变形特征，并借助三轴实验，结合抗拉，抗压实验结果，确定岩石的极限应力圆包络线（强度包络线）。
（二）定义是指岩石在三向应力作用下，抵抗破坏的能力。
岩石三轴试验是将岩石样品放在三向应力状态下的压力室内，测其强度和变形，通过试验可确定岩石的强度包络线，并计算出内聚力 c 和内摩擦系数。
（三）基本原理岩石室内三轴实验是在三向应力状态下测定和研究岩石试件强度及变形特征的一种室内实验。
本实验是在1 3δδδ<=条件下进行的，即为常规三轴实验。
（一）设备与材料1．实验设备：（1）岩石三轴应力实验机；（2）压力室；（3）油泵；（4）岩石钻样机；（5）岩石切样机；（6）岩石磨平机 2．实验材料：（1）液压油；（2）游标卡尺；（3）乳胶膜；（4）三角尺；（5）量角器；（6）活扳子；（7）螺丝刀；（8）记号笔；（9）钳子；（10）记录纸；（11）标准岩石样品50×100mm；（12）胶布；（13）电笔。
三轴试验：1、真三轴：1σ>2σ>3σ;2、假三轴（常规三轴）：1σ >2σ＝3σ，等围压。
岩石三轴试验机是在普通压力机上装配成符合技术要求的三轴压力室，压力室必需有保持侧压力稳定的稳压装置。
（二）试验步骤岩石三轴试验机是在普通压力机上装配成符合技术要求的三轴压力室，压力室必须有保持侧压力稳定的稳压装置。
1．三轴试验样品数量不少于 5 块，不同围压 1 块；加工精度，测量试件尺寸：1）尺寸：（1）圆柱体试件直径Φ48~54mm，高 100mm；（2）试件直径与高度，或边长之比为 1：2.00~2.50。
2）精度：（1）、两端面的平行度最大误差不超过0.05mm；（2）、在试件整个高度上，直径误差不超过 0.3mm；（3）、端面应垂直试件轴，最大偏差不超过 0.25 度。
2 ．测量好试件尺寸后，用耐油橡胶或乳胶质保护套，能有效防止油液与样品接触。
三轴试验报告范文
三轴试验报告范文摘要：本次试验通过三轴试验方法对土体的剪切性能进行了研究。
试验采用岩石力学试验系统，对不同类型的土样进行三轴剪切试验，通过测量不同应力水平下的应变和剪切强度参数，分析土体在不同应力状态下的变形和强度特性。
试验结果表明，在不同应力水平下，土体的剪切刚度和剪应变均呈现线性增长，与毛细剪切带理论相符。
本试验为深入了解土体的剪切性能提供了理论基础和参考依据。
关键词：三轴试验、剪切性能、应力水平、剪切强度、应变1.引言在土木工程中，土体的剪切性能是设计和施工的重要参数之一、有效评估土体的剪切性能可以为土体工程安全性和可靠性提供科学依据。
三轴试验是一种常用的试验方法，通过对土样施加多个应力水平，并测量土样的应变和剪切强度参数，研究土体在不同应力状态下的变形和强度特性。
本次试验旨在通过三轴试验来研究土体的剪切性能，并提供理论基础和参考依据。
2.试验方法2.1试验设备本次试验采用了岩石力学试验系统，包括三轴试验机、变形计、应变计等。
2.2试验样品本次试验选取了两种不同类型的土样，土样1和土样2、土样1为粘性土，土样2为砂土。
试验样品的直径为50mm，高度为100mm。
2.3试验步骤（1）准备试验样品，对样品进行标记并记录初始尺寸。
（2）将试验样品放入三轴试验机中，施加适当的侧压力。
（3）施加顶部载荷，增加应力水平。
（4）在不同应力水平下，测量土样的应变和剪切强度参数。
（5）重复步骤（3）和（4），直至达到预定的应力水平。
3.试验结果3.1应变-应力关系3.2剪切强度参数通过应变-应力关系曲线，计算出不同应力水平下的剪应变和强度参数。
表1为土样1和土样2在不同应力水平下的剪应变和强度参数。
（插入表1）4.结果分析通过试验结果的分析，可以得出以下结论：（1）土样的剪切刚度和剪应变在不同应力水平下均呈现线性增长，与毛细剪切带理论相符。
（2）土样1相比土样2在相同应力水平下具有较大的剪应变和剪切强度。
（3）土样的剪切性能受到应力水平的影响较大，随着应力的增加，剪应变和剪切强度均增大。
三轴试验报告范文
三轴试验报告范文三轴试验是一种常用的岩石力学试验方法，通过加载应力和监测应变的方式来研究岩石在深地应力环境下的力学行为。
本文将对三轴试验进行详细介绍及分析。
首先，我们需要介绍三轴试验的基本原理。
三轴试验是模拟岩石在地下深处受到的三向应力状态，即径向应力与轴向应力同时施加在试验样品上。
通过加压装置施加轴向力，同时控制径向压力来实现试验条件。
试验样品常采用圆柱形状，为了减小侧向的效应，试验样品通常需要进行齿槽处理。
通过加载轴向应力和控制径向压力的变化，可以研究岩石的强度、变形及变形特征。
其次，我们需要介绍三轴试验的常用设备和试验过程。
三轴试验设备主要由试验机、应变仪、压力控制装置等组成。
试验过程包括样品制备、试验前的应力应变状态确认，试验中的加载和监测，以及试验后的数据处理与分析。
在试验过程中，需要注意样品的制备质量、加载速度的选择、应变的监测精度等因素，以确保试验结果的准确性。
然后，我们需要分析三轴试验中的主要参数及其测试结果。
主要参数包括岩石的轴向应力、径向应力、剪应力等。
这些参数可以根据试验结果计算得出。
通过对试样破裂、变形等过程的监测和分析，可以得出岩石在不同应力条件下的断裂强度、弹性模量、剪切强度等力学性质。
最后，我们需要总结三轴试验的应用及其局限性。
三轴试验广泛应用于地下工程、岩土工程、矿山等领域。
通过对岩石强度和变形特征的研究，可以为工程设计和安全评估提供有效依据。
然而，三轴试验也存在一些局限性，例如试验结果对试样形状和加载速度的依赖性、不能真正模拟地下的应力应变状态等。
综上所述，三轴试验是一种重要的岩石力学试验方法，通过加载应力和监测应变的方式来研究岩石的力学行为。
通过对三轴试验的介绍和分析，我们可以更深入地了解岩石力学的基本原理及其应用。
在实际工程中，三轴试验的结果对于地下工程和岩土工程的设计和施工具有重要意义。
然而，我们也要意识到试验结果的局限性，并结合其他试验方法来进行综合分析。
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。
岩土工程中的三轴试验数据处理与模型参数反演
岩土工程中的三轴试验数据处理与模型参数反演岩土工程是土木工程的一个分支，涉及到土和岩石的力学性质与工程应用。
三轴试验是岩土工程中常用的试验方法之一，旨在研究材料在不同的应力状态下的力学行为。
三轴试验数据处理与模型参数反演是岩土工程研究中重要的环节，将在本文中探讨。
一、三轴试验数据处理三轴试验涉及到多种数据，如应力-应变曲线、剪切强度参数及其对应的应力和切线模量等。
这些数据的获取需要一定的试验设备和仪器，如三轴试验仪和应变计等。
而数据处理也需要一定的理论和方法支撑。
1. 应力-应变曲线应力-应变曲线是三轴试验中最基本的数据之一，通常表示松弛和强化等阶段中材料的力学行为。
在三轴试验中，往往需要测量三个方向的应力和应变数据，然后综合计算得出三个方向上的平均应力和平均应变数据。
处理应力-应变曲线数据时，需要用到一些常用的理论和方法，如弹性模量、塑性指数和应力路径等。
2. 剪切强度参数剪切强度参数是三轴试验中另一重要的数据之一，通常包括内摩擦角和凝聚力等。
处理剪切强度参数数据时，需要用到一些经验公式和数学方法，如摩尔-库仑准则和线性回归分析等。
3. 应力和切线模量应力和切线模量是三轴试验中涉及到的另一类数据，通常表示材料的刚度和变形特性。
处理应力和切线模量数据时，需要用到一些反演方法和数学模型，如经验拟合和神经网络等。
二、模型参数反演模型参数反演是一种逆向方法，旨在通过实验数据或场地观测数据来确定模型参数，从而优化或改进模型预测结果。
在岩土工程中，模型参数反演涉及到多个因素，如试验设计、数据分析和模型识别等。
1. 试验设计试验设计是模型参数反演的第一步，需要考虑多种因素，如试验类型、应力水平、应变率、应变路径和试样大小等。
合理的试验设计能够最大程度地提高数据的可靠性和精度，从而为后续的模型参数反演提供更有价值的数据。
2. 数据分析数据分析是模型参数反演的核心环节，需要运用多种分析方法和算法，如参数估计、优化算法、反演模型和敏感度分析等。
岩土三轴实验报告
岩土三轴实验报告引言岩土力学是研究岩石和土壤中应力与应变关系的一门学科，岩土三轴实验是岩土力学中最常用的试验之一。
通过此实验可以研究材料的力学性质，如抗剪强度、应力-应变关系等。
本实验旨在探究不同岩土样品在不同应力作用下的力学性质。
实验目的1. 了解岩土三轴实验的原理和方法；2. 掌握岩土三轴仪的操作流程；3. 研究不同岩土样品在不同应力作用下的力学性质。
实验原理岩土三轴实验是通过施加不同的垂直应力和剪应力，研究岩土样品在不同应力作用下的力学性质。
主要包括以下三个步骤：1. 加压阶段：施加垂直于试样的轴向应力，使试样处于初次压缩状态。
2. 剪切阶段：在施加轴向应力的同时，施加水平的剪切应力，使试样发生剪切破坏。
3. 卸载阶段：在试样剪切破坏后，卸除应力，观察试样的剪切破坏特征。
实验步骤1. 准备工作：清洁试样、校准仪器；2. 准备试验样品：根据实验要求，采集不同类型的岩土样品；3. 安装试样：将试样放入岩土三轴仪中，并进行固定；4. 设置应力：根据实验需要，设定施加在试样上的垂直和水平应力；5. 施加应力：按照实验计划，逐步加压及剪切，记录各个应力下的试样变形情况；6. 剪切破坏：在试样达到剪切破坏时，记录破坏状态；7. 卸载：卸除应力，观察试样的剪切破坏特征；8. 实验结束：清理仪器，整理数据。
实验结果与分析根据实验数据，我们绘制了不同应力下的剪切应变曲线，并计算了抗剪强度、弹性模量等力学性质。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 不同岩土样品在相同应力下的剪切特性不同；2. 随着应力的增加，岩土样品的抗剪强度增加；3. 岩土样品在剪切破坏后，形成明显的剪切面和裂缝。
结论通过岩土三轴实验，我们探究了不同岩土样品在不同应力作用下的力学性质。
实验结果表明，岩土样品的抗剪强度受到应力的影响，剪切破坏形成明显的剪切面和裂缝。
本实验对于岩土工程设计和施工具有重要意义。
参考文献1. 李明. 岩土力学与岩土工程实验方法[M]. 中国建筑工业出版社, 2014.2. 王兆霞. 土力学实验与试验方法[M]. 人民交通出版社, 2004.注：本报告为模拟实验报告，内容仅供参考。
TSZ-3 应变控制式三轴仪(无级调速)操作说明
TSZ-3应变控制式三轴仪（无级调速）操作说明----西安工业大学岩石三轴试验室一、试样的不固结不排水剪切破坏试验1.1试样的装样：按照(土工试验方法标准GB/T50123-1999)装样→调整压力室直至与测力环接触，装样之前应将试验仪器管道中的气体全部排出。
1.2压力室注水：拧开压力室上面的排气塞、压力室阀（注水）、压力室注水阀→开始注水→待排气塞有水溢出时关闭压力室阀、压力室注水阀、拧紧排气塞。
1.3试样的剪切破坏：按照试验方案设定围压值→打开围压注水阀→逆时针旋转围压控制手轮到底(此操作是保证围压室中有足够的水用以给压力室加压，因此也可以不旋转到底)→关闭围压注水阀→打开围压阀(此操作是给压力室加压，一定要关闭围压注水阀，否则无法加压)→顺时针旋转围压控制手轮至围压设定值，也可以直接设定围压但是施加比较慢→拧紧围压控制手轮上的螺帽→点击控制器上的围压稳压(此操作是保证剪切过程中围压稳定，否则围压会逐渐减小)→按照试样方案设置剪切速率→点击控制器上的上升、开始剪切→记录位移计每走0.25~0.5mm对应测力计的读数→剪切完成，点击控制器上的停止速率、停止稳压。
1.4试样的卸样及压力室水排出：打开压力室阀（排水）→轻轻打开压力室排水阀→关闭围压阀→打开压力室上的排气塞→拧开压力室排水管接口开始排水→下降主机压力室→取出试样。
二、试样的固结不排水剪切破坏试验2.1试样的装样：按照(土工试验方法标准GB/T50123-1999)装样→调整压力室直至与测力环接触，装样之前应将各个水管中的气体全部排出。
2.2压力室注水：拧开压力室上面的排气塞、压力室阀（注水）、压力室注水阀→开始注水→待排气塞有水溢出时关闭压力室阀、压力室注水阀、拧紧排气塞。
2.3试样的固结排水：按照试验方案设定围压值→打开围压注水阀→逆时针旋转围压控制手轮到底(此操作是保证围压室中有足够的水用以给压力室加压，因此也可以不旋转到底)→关闭围压注水阀→打开围压阀(此操作是给压力室加压，一定要关闭围压注水阀，否则无法加压)→顺时针旋转围压控制手轮至围压设定值，也可以直接设定围压但是施加比较慢→拧紧围压控制手轮上的螺帽→点击控制器上的围压稳压(此操作是保证剪切过程中围压稳定，否则围压会逐渐减小)→打开反压排水阀，记录孔压值→当孔压值消散到一定标准时(参照GB/T50123-1999)固结完成→记录排水管的刻度，关闭反压排水阀。
基于单轴受压的岩石三轴应变指标确定方法研究
• 3437 •
D1 =
16 10 − 3ν M 3 (1 − ν 2 ) ，f = λ 45 2 −ν V
(8b)
D1df / d(σ j + σ k ) = −
式中： f 为微裂纹密度，λ 为随机分布的币状微裂纹 半径，λ 3 为 λ 3 的平均值，M 为微裂纹数目，V 为基 体体积。 岩石材料弹性模量的变化采用细观的微裂纹密 度的变化衡量或采用宏观损伤统计模型的应力、应 变表示，2 种方法得到的以有效模量表示的损伤结 果应该一致。联立式(7)，(8a)可得
⎡ 1 ⎛ ε ⎞m ⎤ E DE = 1 − = 1 − exp ⎢ − ⎜ i ⎟ ⎥ E m ⎝ εc ⎠ ⎥ ⎢ ⎣ ⎦
(7)
式中： DE 为岩石受荷载时的统计损伤变量， DE 值 的大小反映了岩石材料内部损伤的程度；a 为材料 物理力学性质的参数，反映了材料对外在荷载的响 应特征；E 为岩石的弹性模量； E 为岩石的有效弹 性模量； ε c 为极限应变； σ c 为极限应力。 按细观损伤力学的Taylor方法，可以得到 E / E 与微裂纹密度间的关系[9
～14]
为
⎤ f ⎥ = (1 + D1 f ) −1 (8a) ⎦
)(10 − 3ν ) = 1+ E ⎢ 2 −ν ⎣ 45
式中： f ′ 为三轴受压下岩石的微裂纹密度； σj， σk
其中，
第 28 卷
增2
赖
勇，等. 基于单轴受压的岩石三轴应变指标确定方法研究
(10)
由式(20)，(21)可得
(20) (21)
即
⎡ ⎛ ε ⎞m ⎤ E / E = exp ⎢ − ⎜ i ⎟ ⎥ = (1 + D1 f )−1 ⎢ ⎝a⎠ ⎦ ⎥ ⎣
岩石三轴压缩及变形试验打印
岩石三轴压缩及变形试验一、概述岩石三轴试验，是在三向应力状态下测定岩石的强度和变形的一种方法。
本指导书介绍的是侧向等压的三轴试验。
本规定可用于测定烘干和饱和状态的的试样，试样的含水状态用以下方法处理：（1）烘干状态的试样，在105～110C下烘24h。
（2）饱和状态的试样，按7.1规定的进行饱和。
为了便于资料分析，在进行三轴试验的同时，应制样测定岩石的抗拉强度和单轴抗压强度。
二、试样备制（1）试样可用钻孔岩心或坑槽探中采取的岩块，试样备制中不允许人为裂隙出现。
（2）试样为圆柱体，直径不小于5cm，高度为直径的2～2.5倍。
试样的大小可根据三轴试验机的性能和试验研究要求选择。
（3）试样数量，视所要求的受力方向或含水状态而定，每种情况下必须制备5～7个。
（4）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。
三、试样描述试样描述见7.3。
四、主要仪器设备（1）试样加工设备，量测工具与有关检查仪器见7.4.1，7.4.2。
（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它仪表。
（4）三轴应力试验机（见图11）。
五、试验程序5.1试样的防油处理首先在准备好的试样表面上涂上薄层胶液（如聚乙烯醇缩醛胶等），待胶液凝固后，再在试样上套上耐油的薄橡皮保护套或塑料套，与试样两端的密封件配合，以防止试样试验中进油及试样破坏后碎屑落入压力室。
5.2安装试样把密封好的试样放置于保护筒中，将压力室顶部的螺旋压帽组件卸下并吊装在横梁上升起，然后将放置于保护筒中的试样，用卡杆吊放入三轴试验机的压力室内。
保护筒的下端有一凸出的球柱，此时要注意使球柱对准压力室底部中心的圆销孔，并放置平稳。
试样在压力室中安置好后，即可向压力室内注油，直至油液达到预定的位置为止，然后用螺旋压帽组件封闭压力室。
岩石三轴压缩试验报告
岩石三轴压缩试验报告实验五岩石单轴压缩实验实验五岩石单轴压缩实验一.实验目的岩石单轴压缩是指岩石在单轴压缩条件下的强度、变形和破坏特征。
通过该实验掌握岩石单轴压缩实验方法，学会岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的计算方法；了解岩石单轴压缩过程的变形特征和破坏类型。
二.实验设备、仪器和材料1.钻石机、锯石机、磨石机；2.游标卡尺，精度0.02mm；3.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架；4.YE-600型液压材料试验机；5.JN-16型静态电阻应变仪；6.电阻应变片（BX-120型）；7.胶结剂，清洁剂，脱脂棉，测试导线等。
三.试样的规格、加工精度、数量及含水状态1. 试样规格：采用直径为50 mm，高为100 mm的标准圆柱体，对于一些裂隙比较发育的试样，可采用50 mm×50mm×100 mm的立方体，由于岩石松软不能制取标准试样时，可采用非标准试样，需在实验结果加以说明。
2. 加工精度：a 平行度：试样两端面的平行度偏差不得大于0.1mm。
检测方法如图5-1所示，将试样放在水平检测台上，调整百分表的位置，使百分表触头紧贴试样表面，然后水平移动试样百分表指针的摆动幅度小于10格。
b 直径偏差：试样两端的直径偏差不得大于0.2 mm，用游标卡尺检查。
c 轴向偏差：试样的两端面应垂直于试样轴线。
检测方法如图5-2所示，将试样放在水平检测台上，用直角尺紧贴试样垂直边，转动试样两者之间无明显缝隙。
3.试样数量：每种状态下试样的数量一般不少于3个。
4.含水状态：采用自然状态，即试样制成后放在底部有水的干燥器内1～2 d，以保持一定的湿度，但试样不得接触水面。
1—百分表2-百分表架3-试样4水平检测台图5-1 试样平行度检测示意图1—直角尺2-试样3- 水平检测台图5-2 试样轴向偏差度检测示意图四.电阻应变片的粘贴1.阻值检查：要求电阻丝平直，间距均匀，无黄斑，电阻值一般选用120欧姆，测量片和补偿片的电阻差值不超过0.5Ω。
测量岩石试样体积应变的三轴实验仪压力室[实用新型专利]
![测量岩石试样体积应变的三轴实验仪压力室[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/d0b39ccc4b35eefdc9d3334e.png)
专利名称：测量岩石试样体积应变的三轴实验仪压力室专利类型：实用新型专利
发明人：郭剑,夏增选,沈月强,付昱凯,王宇,李晓猛
申请号：CN201721746289.7
申请日：20171214
公开号：CN207964443U
公开日：
20181012
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种测量岩石试样体积应变的三轴实验仪压力室，包括基座和设置在基座上的压力舱，压力舱内为提供围压的密闭容腔，压力舱内连接的压力传感器与精密体积压力控制器共同作用，通过调节进出水量保证舱内压力严格不变，故进出水量即为岩石试样的体应变，最后与竖向应变进行换算得到泊松比。
本实用新型避免了传统贴应变片方法中位置选择时所受操作人员的主观影响的误差，也避免了应变片导线所带来的漏液现象；同时一次实验即可获得所有参数，避免了多次试验造成的数据不统一误差，极大的简化了实验操作过程，提高了实验效率；围压是通过进水孔的注水提供的，相较于传统的油压而言，水来源广、更加经济易于控制。
申请人：长安大学
地址：710064 陕西省西安市南二环中段33号
国籍：CN
代理机构：西安通大专利代理有限责任公司
代理人：徐文权
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岩石常规三轴试验中位移和应变测量技术
哑咣嘿
1 岩石常规三轴试验
随着现代化经济进程, 基础设施的完善, 工程建筑的兴盛、新型材料的应用、地质灾害频发、环境保护的倡导。
三轴试验已经广泛应用于岩土工程、建筑材料、地质灾害研究与应用等领域。
在众多的三轴试验当中, 常规三轴压缩试验是最为基础也是应用最为广泛的试验。
特别在岩土工程领域, 岩石三轴试验承担着边坡稳定、巷道(隧道)围岩维护等与岩石品质密切相关的科学研究和工程应用的重任。
1.1 常规三轴压缩试验
三轴压缩试验一般分为常规三轴压缩试验( 又称假三轴压缩试验) 和真三轴压缩试验, 其中前者的试样处于等侧向压力的状态下, 而后者的试样处于三个主应力都不相等的应力组合状态下。
一般情况下岩石所处环境中水平方向压力相当, 只有竖直方向上存在较大差异, 本文所讨论的是常规三轴压缩试验。
常规三轴试验用圆柱或棱柱试件进行测试, 试件放在试验舱中轴线处, 一般使用油实现对试件侧向压力的施加, 用橡胶套将试件与油隔开。
轴向应力由穿过三轴室顶部衬套的活塞经过淬火钢制端面帽盖施加于试件之上。
经过贴在试件表面的电阻应变片能够测量局部的轴向应变和环向应变[1]。
根据《工程岩体试验方法标准》[2]中的三轴压缩试验为强度
试验。
由不同侧压条件下的试件轴向破坏荷载计算不同侧压条件下的最大主应力, 并根据最大主应力及相应施加的侧向压力, 在坐标图上绘制莫尔应力圆; 应根据莫尔—库仑强度准则确定岩石在三向应力状态下的抗剪强度参数, 应包括摩擦系数和粘聚力c值。
试验机的发展由早期简单的篮子盛有重物加载到杠杆系统加载再到液压加载, 经历了近5 个世纪。
20 世纪30 年代到60 年代, 人们在为增加压力机的刚度而努力, 直到出现了液压伺服技术, 并结合提高试验机的刚度才形成了能够绘制材料全应力-应变曲线较为成熟的技术[3]。
1.2 液压三轴试验机
图1-2 橡胶密封机制
在采用液压私服技术的三轴试验中, 应变片导线穿过密封橡胶
套筒、 试验液、 以及带隔塞的实验舱。
该方法虽然可行, 但其试验舱的组装相对复杂。
为简化试验操作, Hoek, E.和Franklin 等人[04]在1968年对三轴试验机的试验舱部分进行了重新设计, 其三轴试验机如下图1-1所示。
图1-1中, 贴有双向应变片的圆柱形岩石试件被包裹在橡胶套筒中, 橡胶套筒两端为U 型。
端部U 型橡胶套筒的密封机制见图1-2。
试件及套筒位于在钢制圆筒形试验舱中心, 实验舱上下两端设有开孔盖帽。
油填经过输油孔将套筒和试验舱间空隙填满并施加油压。
试件、 压板以及应变计导线都能够插入试验舱进行试验, 试验后能够在不破坏试验舱密封条件的情况下取出试件。
具体试验步骤见图1-3。
图1-1 三轴试验机试验舱
剖面图
a 将套筒插入试验
舱
b 组装试验舱
c 将液压油充满试
验舱
d 插入试件( 包括
应变片)
e 插入球形支座
f 进行常规三轴试
验
g 试验后取出岩石
试件
h拆解试验舱( 试件
变形大)
图1-3 三轴试验步
骤示意图。