砂岩三轴试验报告
砂岩单轴三轴压缩试验研究_姜永东
姜永东 鲜学福 许 江 熊德国
( 重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室#重庆 400030)
摘 要 研究了砂 岩在饱和、自然、风干三种状态下的单轴抗压强度 特性和三 轴抗压强度 特性。在 单轴、三轴压缩试验中得到了应力与纵向 应变、横 向应变、体应变之间的 关系曲线, 单 轴应力- 纵向应 变曲线在峰值前可分为 3 个阶段, 三轴应力- 纵向 应变全过程曲线可分 为 4 个阶段。根 据三轴轴 向应力 和围压绘制了莫尔圆, 采用回归分析得到 了强度准则和强 度参数 C、ª 值, 并且分析了 含水量对 岩石强 度的影响, 其实验结果能为工程 提供参考与借鉴。
( 1)
4 强度影响因素
影响岩石强度的因素有许多, 大体可以分为两
类, 一类是岩石本身的影响, 如矿物成分、颗粒大
小、胶结情况、密度、孔隙比、含水量、生成条件
以及层理结构等, 第二类是试验环境与物理环境如
试件尺寸、形状, 试件加工情况、压力机的刚度、 加载速度、温度等13, 72。
本次试验砂岩的物理性质见表 3, 实验中主要
Jiang Yongdong Xian xuefu Xu Jiang X iong Deguo ( T he K ey Labor ator y of the Exploitation o f Southwest Resources & the Env ironmental Disaster Control Eng ineering, M inistr y of Education, Chongqing U niversity#Chongqing 400030)
意义。由于地壳中的岩石绝大多数处于三向应力状 态, 所以对岩石进行三轴压缩试验研究更能反应实 际情况, 实验测得的三轴抗压强度可以确定莫尔包 络线、强度准则和强度参数 C、ª 值, 其值能为工 程提供参考与借鉴。
砂岩弹性模量三轴实验研究
砂岩弹性模量三轴实验研究【摘要】弹性模量是工程材料重要的性能参数，可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标。
通过研究砂岩弹性模量，对不同掺量、不同围压对砂岩的弹性模量进行实验分析，找出其规律和特征，为岩土工程的结构安全提供技术指导。
【关键词】砂岩弹性模量三轴实验弹性模量工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说，则是原子、离子和分子之间键合强度的反映，是岩石材料的重要参数，通常利用圆柱试样的单轴压缩应力—应变曲线确定，但是岩石是结构非常复杂的固体材料，岩体在自然界一般处于三维应力状态，因此三轴试验是研究岩石力学性质的重要手段。
随着大量复杂岩土工程的建设，对岩土工程的强度与安全稳定的要求越来越高，本文将对不同掺量、不同围压下的砂岩进行三轴实验，分析了围压与砂岩弹性模量关系，期望为今后岩土工程的结构安全提供技术指导。
一、实验概况（一）主要仪器设备。
实验仪器采用HSZY-80型岩石三轴试验仪，仪器由以下组成：1.岩石轴向加载系统。
2.岩石引伸计、高低温系统、数字式声波分析系统、围压系统、孔隙水压系统以及计算机系统。
（二）实验方法。
实验步骤如下：1.试块准备：对不同砂率的制作70mm×70mm×70mm的试块。
2.试样制备：采用人工试块通过人工取芯，加工成2.5cm×5.0cm的小岩芯，两端面在磨平机上磨平。
3.试样安装：将试样放入压力机三轴室后，用橡胶套密封，防止液体浸入岩样内部。
然后安装压力板和压机的其他部件。
为了保证压力板向试样表面的均匀加载，在压力板与试样之间放置一个橡胶垫片。
4.试样加载：试样安装完毕后，由液压稳压源施加三向围压。
在不同围压水平下加载直到试样破坏，从而测定岩芯在不同围压条件下的纵横向应变、峰值力，计算出岩石静态弹性力学参数。
（三）数据处理。
实验时同时运行数据采集软件记录数据，包括时间、轴向应力、轴向位移、围压、径向膨胀量、轴向应变、环向应变，对上述有的数据作简单计算，直接作图。
广东地区红砂岩三轴压缩试验研究
表 ４ 红 砂 岩 的 峰 值 强 度 参 数 和 残 余 强 度 参 数
３ 结 论
本文 以广 东 地 区的 红砂 岩 为研 究 对 象 ，采 用
分级 加载 的方式 ，对 红砂 岩岩样 进行 了不 同 围压下 的三轴 压缩 试验 ，分析 了红砂 岩 的变 形 特性 和强
：Ｊ ，峰值强度和残余强度都有明显的增加 。对比同一围压下峰值强度和残余 强度发现，红砂岩破 ￣Ｊ ｉ Ｊ
坏 时强度 下 降较大 ，破 坏总体 属 于脆性破 坏 。
根据试验求得红砂岩的峰值强度参数 Ｃ 和残余强度参数 Ｃ、 ，如表 ４ 、 所示 。从表 中可 以看
出 ，红 层红砂 岩 的强度 参数 内聚 力 Ｃ和 内摩擦 角 均 有 所 下 降 ， 内聚力 下 降 ３． ，而 内摩 擦 角 下 ７５
在 围压较 低 的情况 下 ，两者 呈较 好 的线 性关 系 ，拟 合 关 系式 为 ：Ｅ一０ ９ ８ 。 ０ ６ ４ ． ３ ０ ＋ ． ７ ，相 关 系数 为
０ ９４ ，随着 围压 继续 增大 ，弹性模 量 Ｅ趋 于稳 定 。而泊 松 比 随着 围压 的增 大 ，变化 不是 非 常 明 ． ９６ 显 （ ６ ，基本 保持 在 ０ ３ ０４之 间 。变形 参数 作 为材料 的属 性 ，一 般认 为是 一个 定 值 ，但 由于 图 ） ．～ ． 红砂 岩 中含有 较多 的裂 隙 和空 隙 ，因此 是一 种非 均质 材料 ，使 得 变形 参 数 因应 ；不 同而 生 力条 的 ¨ｃ５３件２５ｌ５Ｏ ５４∞ ５ｃ 发 ； ∞
ｄ— ６ １ ８ ０ ＋ ２ ２ ３ １ ． ７４３ ． １３
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。
沙土液化动三轴实验报告
沙土液化动三轴实验报告一、实验目的本次实验旨在通过沙土液化动三轴实验，探究沙土的液化特性，并了解液化过程中土体的变形和强度特点。
二、实验原理液化是指土体在一定的地震作用下，由于孔隙水的压力上升，导致土体的有效应力减小，土体之间的黏聚力和内摩擦角降低，从而使土体失去强度，变成流态。
液化特性主要与土体的饱和度、密实度、颗粒形状、颗粒尺度以及应力路径等因素相关。
三、实验设备与试验方法1.设备本实验主要使用三轴试验仪、振动台等设备。
2.试验方法（1）样品制备：将现场采集的沙土样品通过筛网过筛，去除其中的杂质。
再将筛选好的沙土样品加水充分搅拌，使其充分湿润。
（2）装填样品：将湿润的沙土样品按照一定的容积比例装填到三轴试验仪的试样室，同时密实样品，使其达到设定的密实度。
（3）施加应力：通过液压系统施加垂直应力和水平应力，模拟地震作用。
（4）振动台加载：通过振动台加载，在特定频率和振幅下施加振动载荷，加速土体的液化。
（5）数据记录：在试验过程中，记录土体的应力、变形、强度以及振动参数等数据。
四、实验结果与分析1.试样变形特征在实验中，观察到振动台加载后的沙土试样出现明显的沉降和变形现象。
开始时试样表面平整，随着振动载荷的施加，试样整体开始呈现沉降变形，并最终转化为流态。
土体的体积变化率也随着振动载荷的增加而增加。
2.应力-应变特性在试验过程中通过三轴仪器记录下试样的应力和应变数据，得到了土体应力-应变曲线。
初期，试样受到振动加载后的应力短暂增大，随后逐渐降低。
应变曲线呈现出一个明显的凹型，初期应变增大较慢，随后逐渐加快，最后呈现出急剧增大的趋势。
3.试验参数对液化过程的影响通过对不同振动频率、振幅以及样品密实度等参数的调整，可以得到不同条件下的液化情况。
实验结果表明，振动频率和振幅对液化过程有显著影响，较大的振幅和频率会导致试样较快地发生液化。
样品的密实度对液化也有一定的影响，较低的密实度下试样更易液化。
五、实验结论通过沙土液化动三轴实验，我们得到了沙土在液化过程中的变形和强度特性。
不同粒径砂岩三轴压缩力学特性试验研究
２ ０ １ ３年第 ６期 （ 总第 １ ７ １ 期）
细颗粒 砂 岩在 围压 为 １ ６ Ｍ Ｐ ａ时 ，Ｅ＝７ 模量的特征 ３ ． １ 弹性模量 和围压 的关 系 岩样单轴 压缩 的应力 一应 变关 系并 非 严 格意 义 上 的直线 。杨 氏模 量有 切 线模 量 、割线 模 量 和 弹性 模量 。应力 一 应 变 曲线 中趋 于 直线 一段 得 出弹性 模
为 ｌ＝０ ． ６ ６ １ ６ － ０ ３＋６ ． ４ ４ ７ ８， Ｒ ＝０ ． ９ ９ ５ ８。
２ ． ２ 砂岩 的强度 特性 根据 Ｃ ｏ ｕ ｌ ｏ ｍ ｂ准 则 ，ｏ ｒ ｓ 与 ３关 系 为 ０ － ｓ ＝Ｍ ＋ Ｎ ｏ － ， ，用 Ｑ（ Ｍ， Ｎ）表 示 ， Ｏ ｒ 与 ０ －， 呈线 性 关 系 。式
由图 ４可 知 ：变 化 曲线 上 凸。两 种粒 径 砂 岩 在 围压 ０～６ ＭＰ ａ范 围 内，峰 值 应 变 有 显 著 提 高 。 在 围压 ８— １ ６ ＭＰ ａ范 围内 ，细 颗粒 砂 岩 的 峰值 应 变
不再波动 ，而存 一个 极 限值 ；中颗粒 砂 岩 的峰 值
应 变呈先 稳定 ，后增 长 的趋 势 。说 明 中颗粒 砂 岩 的 峰值应变 对围压 的敏感性高 于细颗粒砂 岩 。 当岩 样达 到 塑 性前 （ 围压 ０— ６ ＭＰ ａ ） ，细 、 中
粒砂岩为 １ ５ ． ３ ４ Ｍ Ｐ ａ ，中颗 粒砂岩 为 ２ ４ ． ４ ２ Ｍ Ｐ ａ 。理论
围胜 ０ － ３ ／ ＭＰａ
图 ４ 细 、中颗 粒砂 岩岩样 。 一ｏ ｒ 的关 系
值大于试验值 ３ １ ． ６ ４％ ～ ３ ８ ． ５ ０％。所 以，围压 的提 高
有利于岩石 的最 大轴 向应力。说 明，强度参数 的力 学含义为 ，砂岩单轴压缩剪切破坏对应的强度 ，高出实 际单轴压缩破坏的强度 ，而 参数 Ｊ ７ 、 ｒ 实 际为图 曲线 的斜 率 ，衡量了围压对轴向承载能力的影响 。
哈达山砂土剪切破坏的三轴试验研究的开题报告
哈达山砂土剪切破坏的三轴试验研究的开题报告一、选题背景哈达山是我国北方地区的一座著名山峰，拥有众多的自然景观资源和矿产资源，砂土作为哈达山地区最主要的地基土，其力学性质和工程特性对于哈达山地区的工程建设有着至关重要的作用。
然而，在哈达山地区，砂土材料常常遭受到自然环境的多种影响，如雨水冲刷、受力影响等，对其力学性质与工程特性产生影响。
为了研究哈达山地区砂土材料的力学性质以及增强其工程特性，本项目计划进行哈达山砂土剪切破坏的三轴试验研究。
二、研究目的本项目旨在通过实验方法研究哈达山砂土剪切破坏的三轴试验，深入探究哈达山砂土材料的力学性质、破坏规律和工程特性，为哈达山地区的工程建设提供科学的、实用的技术支持。
三、研究内容1. 搜集相关文献，了解哈达山地区砂土的特性和工程应用情况，确定研究范围。
2. 开展哈达山砂土剪切破坏的三轴试验，包括水分控制、压缩强度、抗剪强度等指标的测定，并记录产生破坏的应力、应变和变形等数据，分析砂土材料的力学性质和破坏规律。
3. 根据实验结果分析哈达山地区砂土的工程特性，如承载力、变形特性和应力应变关系等。
四、研究方法本项目采用实验法进行研究，主要包括三轴应力试验、保水试验、压缩强度试验、抗剪强度试验等方法，通过对实验数据的分析比较，确定哈达山砂土材料的力学特性和破坏规律，为后续工程建设提供科学的基础数据和理论参考。
五、研究意义本项目研究成果将为哈达山地区的工程建设提供科学、可靠的土工力学实验数据和理论支持，为哈达山地区的工程建设规划和实施提供参考指导，具有一定的社会和经济价值。
同时，本项目研究成果也将为相关领域的后续研究提供重要的参考和借鉴。
三轴实验报告
三轴试验报告课程高等土力学授课老师冷伍明等指导老师彭老师学生姓名刘玮学号 114811134专业隧道工程目录1.试验目的 (1)2.仪器设备 (1)3.试样制备步骤 (1)4.试样的安装和固结 (2)5.数据处理(邓肯—张模型8大参数的确定) (2)6.注意事项 (9)7.总结 (10)1.试验目的(1).三轴压缩试验室测定图的抗剪强度的一种方法，它通过用3～4个圆柱形试样，分别在不同的恒定周围压力下，施加轴向压力，进行剪切直至破坏；然后根据摩尔-强度理论，求得土的抗剪强度参数；同时还可求出邓肯-张模型的其它6个参数。
(2).本试验分为不固结不排水剪(UU)；固结不排水剪(CU或CU)和固结排水剪(CD)等3种试验类型。
本次试验采用的是固结排水剪(CD)。
2.仪器设备本次实验采用全自动应变控制式三轴仪：有反压力控制系统，周围压力控制系统，压力室，孔隙压力测量系统，数据采集系统，试验机等。
3.试样制备步骤(1).本次试验所用土属于粉粘土，采用击实法对扰动土进行试样制备，试样直径39.1mm，试样高度80mm。
选取一定数量的代表性土样，经碾碎、过筛，测定风干含水率，按要求的含水率算出所需加水量。
(2).将需加的水量喷洒到土料上拌匀，稍静置后装入塑料袋，然后置于密闭容器内24小时，使含水率均匀。
取出土料复测其含水率。
(3).击样筒的内径应与试样直径相同。
击锤的直径宜小雨试样直径，也允许采用与试样直径相同的击锤。
击样筒在使用前应洗擦干净。
(4).根据要求的干密度，称取所需土质量。
按试样高度分层击实，本次试验为粉粘土，分5层击实。
各层土料质量相等。
每层击实至要求高度后，将表面刨毛，然后再加第2层土料。
如此继续进行，直至击完最后一层，并将击样筒中的试样取出放入饱和器中。
表1 含水率记录表盒号盒重(g) 盒加湿土重(g) 盒加干土重(g) 含水率含水率均值6b0084 10.52 23.15 21.45 15.5%15.75%6b0503 10.51 23.74 21.91 16.0%试验要求干密度为1.7g/cm3，饱和器容积为96cm3，所以所需湿土质量为：+⨯=⨯=vmρ(g)w+1(=)1888.7.196).01(1575分5层击实，则每层质量为37.76g。
三轴试验报告
三轴试验报告引言：三轴试验是一种常用的地质力学试验方法，通过对土壤样品的加载和变形进行观测和分析，以了解土壤力学性质和工程行为。
本报告旨在分析和总结三轴试验的实验结果，并对土壤的力学特性进行评估和解释。
一、实验目的三轴试验旨在研究土壤在不同应力状态下的力学特性，包括抗剪强度、应力应变关系和变形特性等。
通过本次实验，我们希望了解土壤的抗剪强度、塑性和压缩特性。
二、实验装置和方法本次试验使用了常规的三轴试验装置，包括试验设备、介质装置和传感器等。
试验过程中，首先根据土壤的物理性质选取了适当的试样，并将其制备成规定的尺寸和密度。
然后，我们在试样上施加一定的垂直荷载，并通过三轴装置施加一定的径向和切向应力。
在试验过程中，我们根据实验要求逐步增加荷载，直至试样破坏。
三、实验结果分析根据试验数据和实验结果，我们得出以下结论：1. 抗剪强度：通过三轴试验获得了土壤的抗剪强度参数，包括摩擦角和内聚力。
实验结果表明，土壤的抗剪强度与应力状态、密实度和颗粒特性有关。
高密度和尺寸较大的颗粒通常表现出较好的抗剪强度。
2. 应力应变关系：三轴试验结果还提供了土壤的应力应变关系，其中包括应力路径、应变曲线和模量等。
试验结果显示，土壤的应变特性在不同应力状态下表现出不同的非线性和弹塑性行为。
3. 变形特性：通过三轴试验，我们还能得到土壤的变形特性，如压缩系数、剪胀性和渗透系数等。
实验结果表明，土壤在受到应力加载时会出现不同程度的压缩变形和剪切变形。
四、实验误差和改进在本次实验中，我们认识到存在一些实验误差和不足之处。
其中包括采样过程中的干扰、试样制备的不均匀性以及实验过程中的操控误差等。
为了提高实验结果的准确性和可靠性，我们可以采取以下改进措施：加强对土样的采集和处理、优化试样的制备过程、加强实验操作的规范和标准化、提高仪器设备的精度和稳定性等。
五、实验应用和意义三轴试验在工程领域中具有重要的应用价值和深远的意义。
通过对土壤力学性质的研究和评估，可以为岩土工程设计和施工提供基础数据和依据。
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。
砂岩单轴三轴压缩试验研究
(1)
4 强度影响因素
影响岩石强度的因素有许多 , 大体可以分为两
类 , 一类是岩石本身的影响 , 如矿物成分 、颗粒大
小 、胶结情况 、密度 、孔隙比 、含水量 、生成条件
以及层理结构等 , 第二类是试验环境与物理环境如
试件尺寸 、形状 , 试件加工情况 、压力机的刚度 、 加载速度 、温度等〔3 ,7〕。
σc/σs 0164
图 4 砂岩在不同围压下的全应力应变曲线
图 6 莫尔圆包络线及强度准则
312 强度特性 砂岩在不同围压下的强度特征表现为 : 随围压
增大 , 抗压强度明显提高 , 塑性变形明显增大 , 其 变形不仅与围压σ3 大小有关 , 而且与σ1 - σ3 的大 小有关 , 当σ1 - σ3 在一定范围内 , 变形符合线弹 性变形规律 , 当σ1 - σ3 超过一定范围时 , 变形才 具有塑性变形 , 见图 5 。
1 试件的加工与试验设备 为了研究砂岩的力学特性 , 本次实验采用重庆
市云阳县寨坝滑坡体下盘的砂岩 , 将所取岩芯加工 成为圆柱体试件 , 试件直径 为 50mm , 高 h 为 100mm 。
单轴压缩试验采用日本 SHIMADZU 公司生产 的伺服式刚性试验机 , 该试验机可以进行拉伸 、压 缩 、剪切试验 , 轴向载荷最大 250kN , 可采用载荷 控制 、位移控制进行加载 , 计算机自动采集数据 。 本次进行的单轴压缩试验采用载荷控制 , 加载速度
图 3 第 3 组试件在三种状态下的应力与 纵向 、横向 、体应变曲线
饱和状态 自然状态 风干状态
表 1 砂岩在饱和 、自然 、风干状态下的强度σc 、屈服强度σs 、σs/σc 值
σc/ MPa
第 1 组试件 σs/ MPa
岩石常规三轴压缩实验
实验六 岩石常规三轴压缩实验一 Nhomakorabea实验目的
岩石常规三轴压缩实验是指岩石试样在轴对称 应力组合方式（σ1>σ2=σ3）的三轴压缩实验。通过 该实验使学生掌握岩石常规三轴实验方法，并能根据 岩石在不同围压下实验结果计算出内摩擦角与粘结力， 绘制出岩石的强度曲线，进一步理解岩石的强度准则。
四.实验步骤
1.测定前核对岩石名称和试样编号，并对试样的颜色、颗 粒、层理、裂隙、风化程度、含水状态等进行描述； 2.测量试样尺寸，一般在试样中部两个互相垂直方向测量 直径计算平均值。 3.围压一般取5MPa、10 MPa、15 MPa、20 MPa和25 MPa。
4.打开三轴室上压盖，再将制备好的试样下垫 块置下放入 三轴室底座中心，上好压力室顶盖活塞，将装有试样的三 轴室放入试验机的下承压板上，并使三轴压力室的中心与 试验机的中心一致。 5.注油排气，打开压力室的放气阀，启动围压油泵向压力 室注油排气，当压力室有油排除时关闭排气阀。
图6-2 围压与纵向抗压强度关系曲线
根据库伦-摩尔准则，岩石的内摩擦角和粘结力 c可利用参数m和b按下式计算：
arcsin m 1
m 1
c b 1 sin 2 cos
1 m 3 b
3.绘制摩尔圆及其包络线
用回归后的直线方程计
算出相应的σ1值。再分别以
（σ3+σ1）/2，0为圆心，以
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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
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三轴实验报告范文
三轴实验报告范文实验名称：三轴实验实验目的：1.熟悉三轴相关概念和计算方法；2.探究三轴在物理上的应用。
实验材料：1.三轴装置（包含X轴、Y轴和Z轴）；2.直尺、量角器等测量工具；3.实验记录表格。
实验步骤：1.将三轴装置固定在实验台上，保持稳定；2.使用直尺等工具测量三轴装置的长度和角度，记录下来；3.使用三轴装置测量不同物体的长度、角度和重力等物理量，将测量结果填写在实验记录表格中；4.根据测量结果，计算三轴装置在不同物体上的受力情况和重力向量的分解情况；5.对实验数据进行整理和分析，得出结论。
实验数据记录表格：序号，物体名称，长度（cm），角度（°）， X轴受力（N）， Y轴受力（N）， Z轴受力（N）------，----------，-----------，----------，--------------，--------------，--------------1，物体1，10，30，2，3，42，物体2，15，60，4，5，63，物体3，12，45，3，2，3实验结果分析：根据实验数据记录表格中的数据，可得出以下结论：1. 物体1的长度为10cm，角度为30°，X轴受力为2N，Y轴受力为3N，Z轴受力为4N；2. 物体2的长度为15cm，角度为60°，X轴受力为4N，Y轴受力为5N，Z轴受力为6N；3. 物体3的长度为12cm，角度为45°，X轴受力为3N，Y轴受力为2N，Z轴受力为3N。
根据三轴装置的测量结果，可以进一步计算出物体的重力向量的分解情况。
重力向量可以分解为X轴、Y轴和Z轴方向上的分量，分别表示为Gx、Gy和Gz。
通过测量和计算，可以得到物体1的重力分量为：Gx = G * sin30°Gy = G * cos30°Gz=0其中G表示物体的重力。
类似地，可以计算物体2和物体3的重力分量。
实验结论：通过三轴实验，我们得出以下结论：1.三轴装置可用于测量物体的长度和角度；2.三轴受力的大小和方向与物体的性质和摆放位置有关；3.通过对三轴装置测量数据的分析，我们可以进一步了解物体的受力情况和重力分量的分解。
砂岩三轴试验报告
砂岩三轴试验报告一、实验目的砂岩是岩石工程中应用较广泛的岩石类型之一、本次实验旨在通过三轴试验的方法，研究砂岩在不同应力状态下的变形特性，分析其力学性质，为砂岩的岩石力学理论研究和工程设计提供依据。
二、实验原理三轴试验是材料力学中常用的试验方法之一，通过施加三向应力（正应力和剪应力）来模拟实际岩体在不同地质条件下的力学行为。
在三轴试验中，我们将砂岩作为试样，施加不同的正应力和剪应力，然后观察其应变特性和破坏模式。
三、实验步骤1. 准备试样：选取砂岩块状试件，尺寸约为2cm×2cm×2cm，并充分干燥。
2.安装试样：将试样放置在三轴仪上，使其与试验装置接触紧密。
3.施加正应力：通过慢速施加载荷来逐渐增加正应力，记录正应力和相关变形数据。
4.施加剪应力：在达到目标正应力后，开始施加剪应力，记录相关数据，观察破坏情况。
5.数据处理：根据实验数据绘制应力－应变曲线和应力沉降曲线，进行分析和讨论。
四、实验结果根据实验数据，可以绘制出砂岩的应力－应变曲线和应力沉降曲线。
从实验结果可以看出，在施加正应力的过程中，砂岩样品会逐渐发生塑性变形，强度逐渐增加。
当施加到一定正应力时，砂岩开始发生剪切破坏，慢慢形成剪应力。
五、实验讨论1.砂岩的变形特性：根据实验结果，砂岩样品在受到正应力的作用下会发生弹性变形和塑性变形，当正应力增加到一定程度时，会发生破坏。
这说明砂岩具有一定的抗压能力，但也存在一定的塑性变形能力。
2.变形特性与地质条件的关系：砂岩的变形特性与其成岩过程和地质结构有关。
若砂岩成岩过程中压实充分，颗粒结合良好，则其抗压能力较强，塑性变形能力较低。
若成岩过程中压实不充分，颗粒结合较差，则其抗压能力相对较低，塑性变形能力较高。
3.实验误差：在实验中，由于实验条件的限制，无法完全模拟实际地质条件，因此实验结果可能存在一定误差。
4.实验优化：为了获得更精确的实验结果，可以进一步改进实验方法和装置，提高实验数据的可靠性和稳定性。
动三轴沙土液化实验报告
砂土液化动三轴实验报告、实验目的通过试验，掌握试样的制备方法、动三轴试验仪的使用方法、动三轴测定土的抗液化强度的基本操作以及试验数据的处理。
二、实验仪器振动三轴仪，托盘天平，游标卡尺，击实仪等。
三、实验原理振动液化是饱和土在动荷载作用下丧失其原有强度而转变为一种类似液体状态的现象。
在本试验中，借助动三轴仪对已饱和的砂土施加振动荷载，观察并记录土样中孔隙水压力的变化，一旦试验内部的超静孔隙水压力到达试样的围压，则出现液化现象。
如果将地震作用视为由基岩向上传递的剪切波，则当地面近于水平时，在地基内任一水平面上，地震前只有法向应力σ,没有剪应力T错误！未找到引用源。
即τ=0;地震时的地震作用将引起一个反复循环作用的剪应力±τ而法向应力仍然保持σ不变。
这样我们可以通过动三轴仪试样中45o面上应力的变化来模拟地震时地基中任一水平面上的应力状态。
此时，地震前的应力状态就相当于在试样上施加一个均等的固结应力，即σc= σc= σ;在地震期间，可以用在轴向施加轮番增加和减少的动应力也，径向压力保持不变。
此时单向激震动三轴的应力条件可视为与地震时的应力条件相等效。
四、实验步骤1.试样制备（1）用托盘天平称取153g干砂和10ml水，将两者均匀混合。
（2）将土样分成4份依次装入击实筒中，分层击实，每次击实高度为2cm，为了防止土样分层，每层击实后应将试样表面打毛。
最后一次击实后，土柱高度为8cm,直径为3.91Cm,密度为1.697g∕cm3（3）用抽气法使乳胶薄膜与样模的周壁紧贴，形成要求的体积和形状的空腔，将压实制备好的土样放入样模中，然后在负压下进行脱模。
（4）在套有乳胶模的试样两侧安装上透水石。
2.试样安装将制备好的套有乳胶薄膜和安好透水石的试样，固定在三轴仪上，将试样的乳胶薄膜分别套在三轴仪的试样帽和试样座上，并用橡皮条将乳胶薄膜与试样帽和试样座勒紧。
3.试样饱和试样采用抽气法使试样饱和。
具体步骤如下：（1）关闭排水阀，打开抽气阀，从试样的上部抽气，向三轴试验仪的压力室内充水，使水没过试样少许即可。
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。
三轴压缩试验实验报告
三轴压缩试验实验报告实验目的：1.了解和掌握三轴压缩试验的基本原理和方法；2.掌握用三轴仪进行试验的操作流程；3.了解土的力学性质，并分析土的变形规律。
实验仪器和材料：1.三轴仪：用于施加垂直和平行于土体压力的装置；2.土样：选取本地土进行实验；3.过滤纸：用于包裹土样。
实验步骤：1.准备土样：从野外取得土样，将土样压实，并按照一定的尺寸和比例进行切割和制备；2.准备试样：将土样切割成相应的尺寸，并在试验室内进行制备，在试样的两端用过滤纸包裹；3.实验设置：将试样放置在三轴仪上，并通过调整压力、浸润和温度等条件进行设定；4.进行实验：根据设定条件，施加一定的轴向压力，在一定的时间内进行观察和记录土样的变形情况；5.实验数据处理：根据实验结果，计算土样的压缩指数、变形特征、抗剪强度等数据；6.实验结果分析：参考实验数据，对土体的力学性质进行分析和解释。
实验结果和结论：1.通过实验观察和记录，得到了土样在不同压力和时间下的变形特征；2.计算得到了土样的压缩指数和抗剪强度，并分析了其随着压力和时间的变化规律；3.通过实验结果的分析，可以得出土体在应力作用下的变形规律，以及其力学性质的参数。
实验中遇到的问题和解决方法：1.实验过程中，土样的尺寸和形状会对结果产生一定的影响。
为了减小这种影响，需要对试样进行规范的制备和切割；2.在实验过程中，土样的水分条件也会对结果产生一定的影响。
为了减小水分的变化，可以通过温度控制和浸润等方法进行处理；3.在实验过程中，要保证实验环境的稳定和准确，以确保得到可靠和有效的实验结果。
结论：通过三轴压缩试验，我们可以了解土体在应力作用下的变形规律和力学性质的参数。
通过实验结果分析可以得到土体的压缩指数和抗剪强度等重要数据，为土体工程设计和施工提供了依据和参考。
同时，实验也对三轴仪的操作和实验流程进行了熟悉和掌握。
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。
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100
50
0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 Strain(%)
图 4 砂岩 9-4（围压 20MPa）三轴压缩全应力 ~应变曲线
150 135 120 105
/MPa
90 75 60 45 30 15
42.4
o
10.33
0 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150
4.2 三轴压缩变形曲线及莫尔应力圆
70 60
Stress(MPa)
50 40 30 20 10 0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 Strain(%) 1.0 1.2
图 1 砂岩 4-1（围压 10MPa）三轴压缩全应力 ~应变曲线
160 140 120
Stress(MPa)
100 80 60 40 20 0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 Strain(%)
图 7 砂岩 4-1 实验前后照片
图 8 砂岩 4-3 实验前后照片
图 9 砂岩 9-1 实验前后照片
图 10 砂岩 9-4 实验前后照片
4 实验结果
4.1 岩石三轴压缩实验计算表
表 1 岩石三轴压缩实验计算表 岩性 试件编号 4-1 砂岩 4-3 9-1 9-4 围压 σ 3 /MPa 10 20 10 20 竖向荷载 σ 1 /MPa 66.62 146.3 160.4 194.6 C /MPa 10.3 28.7
φ
42.4 39.1
2 实验步骤
(1)侧压力按等差级进行选择。 (2)根据三轴试验机要求安装试件。 (3)以每秒 0.05MPa 的加荷速度施加侧压力至预定侧压值，并使侧压力在实验过程中始 终保持为常数。 (4)以轴向变形 0.002mm/s 的速度加荷，数据采集系统自动采集荷载和变形值，直至破 坏。 (5)对破坏后的试件进行描述，有完整的破坏面时，应量测破坏面与最大主应力作用面 之间的夹角。
砂岩样品 三轴抗压强度实验报告
实验室主任：
李德建
实验室报告审核人：张晓虎 实验室报告编写人：刘得超 实验人员：张晓虎、李珊、臧国家、刘得超
深部岩土力学与地下工程国家重点实验室 ( 北京 ) 中国矿业大学（北京）岩土工程研究中心
2011 年 11 月 25 日
1 实验目的
进行天然含水状态下， 不同围压条件的三轴压缩强度实验， 确定砂岩的粘滞力和内摩擦 角。
图 2 砂岩 4-3（围压 20MPa）三轴压缩全应力 ~应变曲线
180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0.0 0.5 1.0 Strain(%) 1.5 2.0
图 3 砂岩 9-1（围压 10MPa）三轴压缩全应力 ~应变曲线
Stress(MPa)
200
150
Stress(MPa)
深部岩土力学与地下工程国家重点实验室(北京)
项目编号：
实验报告
实验项目：砂岩样品三轴抗压强度实验 送样单位： 陈忠辉老师
深部岩土力学与地下工程国家重点实验室 ( 北京 ) 中国矿业大学（北京）岩土工程研究中心
2011 年 11 月 25 日
深部岩土力学与地下工程国家重点实验室(北京)
实验报告编号：
3 实验数据整理
(1)计算不同侧压条件下的轴向应力
σ＝P/A
式中 σ―不同侧压条件下的轴向应力（MPa） P ―试件轴向破坏荷载（N） A ―试件面积(mm2) (2)根据计算的轴向应力 σ1 及相应施加的侧压力值，在 τ～σ 坐标图上绘制莫尔应力圆， 根据库仑—莫尔强度理论确定岩石三轴应力状态下的强度参数。 (3)三轴压缩强度实验记录包括试件描述，试件尺寸，各侧向压应力下各轴向破坏荷载。
/MPa
图 5பைடு நூலகம்砂岩 4 系列莫尔应力圆
200 180 160 140
=28.7+0.8
39.1
o
/MPa
28.7
120 100 80 60 40 20 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
/MPa
图 6 砂岩 9 系列莫尔应力圆
4.3 三轴压缩破坏试件照片