模拟岩石风化实验（演示实验）班级：六年级日期：
风化程度划分
岩石风化程度 学科：工程地质学 词目：岩石风化程度 英文：degree of rock weathering 释文：岩石风化程度是风化作用对岩体的破坏程度，它包括岩体的解体和变化程度及风化深度。 岩石的解体和变化程度一般划分成：全风化、强风化、弱风化、微风化等四级。 确定岩石风化程度主要依据的是矿物颜色变化、矿物成分改变、岩石破碎程度和岩石强度变化四个方面的特征变化情况；根据对上述4个方面的判断，可以将岩石风化程度划分为未风化、微风化、弱风化、强风化和全风化。 四个方面的特征变化情况；根据对上述4个方面的判断，可以将岩石风化程度划分为未风化、微风化、弱风化、强风化和全风化。 如何确定基岩的风化程度 请大家来谈谈基岩风化程度的划分依据 1 沿海花岗岩地区分带明显且厚度大，具备定量划分的条件，其他岩性不好说 2 用标贯可确定。
n<30残积土，30<=n=<50全风化，n>50强风化 楼上给出的老岩土规范的划分标准，而且不修正的，实践中看，n>50不修正作为强风化上限多数是土状的东西 用标贯是不准确的，有两个方面：1、标贯操作有误差，工作人员一般不热心打标贯。2, 是标贯超过20米（有的说是25米），标贯数据误差比较大，通过修正也不能完全反应地层情况。 3根据钻孔用肉眼判定岩层的风化程度，各个行业应该是一致的。 如果岩芯呈土状或土柱状，或者大部分呈土状或土柱状，手可搓碎，即可判定是全风化。 如果岩芯大部分呈块状、碎块状，手不可掰开，或者用力才能掰开，锤击声闷，即可判定为强风化。 若岩芯颜色新鲜，很少矿物质，多呈柱状，锤击声脆，即可判定是弱风化或微风化。 4我想各个地质区域的岩性其划分条件是不一样的，比如花岗岩就可以用力学指标去判定，其它的大多数还是以经验判定。主要还是根据各类岩石岩性，其风化后所表现出的各种特征来判定。我在江西南昌，以泥质粉砂岩为主，其强风化就表现出泥土状及碎片状，强度很低，手可折断；中风化，裂隙较发育，层面多见Fe、Me质，而且泥质成分肉眼就可感觉偏多；余下划分的基本就需靠岩石强度去调整了。 5岩体风化程度划分分级 颜色光泽 岩体组织结构的变化及破碎情况
岩石力学研究新进展报告 姓名：XXX 学号：XXXXXXXX 专业：岩土工程
岩石力学研究新进展报告 1 引言 时光如白驹过隙，一学期的《XXXXX》课程在不知不觉间结课了。这一学期的学习，使我在岩石力学方面有了很大的启发，特别是分形理论在岩石力学中的应用令我神往。下面我对岩石力学研究的新进展做简要报告。 岩石力学可以作为固体力学的一个新分支，用以研究岩石材料的力学性能和岩石工程的特殊设计方法。岩石力学经过近50年的发展，在土木工程、水利工程、采矿工程、石油工程、国防工程等领域都得到了广泛的应用，随着科学技术的进步，岩石力学涉及的领域会进一步扩大。岩石力学是一门内涵深，工程实践性强的发展中学科。岩石力学面对的是“数据有限”的问题，输入给模型的基本参数很难确定，而且没有多少对过程（特别是非线性工程）的演化提供信息的测试手段。另一方面，对岩体的破坏机体还不能准确的解释。岩石力学所涉及的力学问题是多场（应力场、温度场、渗流场、甚至还存在电磁场等)、多相（固、液、气）影响下的地质构造和工程构造相互作用的耦合问题。这就表明，工程岩体的变形破坏特征是极为复杂的，其大多数是高度非线性的。目前，岩石力学的许多数学模型是不准确和不完整的，可以广泛接受和适用的概化模型并不多。基于此，近年来，多种数值方法、细观力学、断裂与损伤力学、系统科学、分形理论、块体理论等在岩石力学中的应用以及各种人工智能、神经网络、遗传算法、进化算法、非确定性数学等域岩石力学的交叉学科的兴起，为我们提供了全新和有效的思维方式和研究方法，更能激发研究者的创新精神，这也为突破岩石力学的确定性研究方法提供了强有力的理论基础[1]。 本报告主要对分形岩石力学、块体岩石力学、断裂与损伤岩石力学和岩石细观力学四部分的研究新进展做简要报告。由于时间和精力有限（最近导师安排的任务非常多，而且要准备英语和政治期末考试），每部分内容除第一大段的研究新进展综述外，只对近几年的三篇比较好的文献做分析说明，包括两篇中文学术论文和一篇外文学术论文，这12篇学术论文我都比较仔细的看了。以后若有机会和时间，我会在导师和各位老师同学的不吝赐教下，努力做岩石力学的创新性研究，届时会在文献综述部分查阅和介绍更多最新以及更优秀的文献。 2 分形岩石力学 从古至今，岩石已成为人们熟知的工程材料，它是由矿物晶粒、胶结物质和大量各种不同阶次、不规则分布的裂隙、薄弱夹层等缺陷构成，是一种成分和结构高度复杂的孔隙体。岩石力学经过近50年的发展，人们尝试用各种数学力学方法研究和描述岩石复杂的自然结构性状和物理力学性质，提出了多种岩石力学分析和计算方法，为解决实际工程中的岩石力学问题创造了条件。19世纪70年代Mandelbrot创立分形几何学，提出了一种定量研究和描述自然界中极不规则且看似无序的复杂结构、现象或行为的新方法，从此分形几何学广泛地应用于自然科学研究的各个领域，并且在经济学等社会科学也有很巧妙的应用。19世纪80年代，分形几何学开始应用于岩石力学研究，开始形成分形岩石力学这一门新兴交叉学科。人们逐渐发现岩石力学领域中的分形现象相当普遍，不仅岩石的自然结构性状、缺陷几何形态、分布以及地质结构产状、断层几何形态、分布都观察到分形特征或分形结构，而且岩石体强度、变形、破断力学行为以及能量耗
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×50 mm×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。 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。 2.位置确定：纵向、横向电阻应变片粘贴在试样中部，纵向、横向应变片排列采用“┫”形，尽可能避开裂隙，节理等弱面。 3.粘贴工艺：试样表面清洗处理→涂胶→贴电阻应变片→固化处理→焊接导线→防潮处理。 五.实验步骤 1. 测定前核对岩石名称和试样编号，并对岩石试样的颜色、颗粒、层理、 裂隙、风化程度、含水状态等进行描述。 2. 检查试样加工精度。并测量试样尺寸，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. 电阻应变仪接通电源并预热数分钟后, 连接测试导线，接线方式采用公 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 图5-3 电阻应变片粘贴
长沙理工大学 岩石力学试验报告 年级班号姓名同组姓名实验日期月日理论课教师：指导教师签字：批阅教师签字： 实验一 实验二 实验三 实验四 实验五 实验六 实验七
试验一、岩石单向抗压强度的测定 一、试验的目的： 测定岩石的单轴抗压强度Rc。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。 本次试验主要测定天然状态下试样的单轴抗压强度。 二、试样制备： 1、试料可用钻孔岩心或坑槽探中采取的岩块。在取料和试样制备过程中，不允许人为裂隙出现。 2、本次试验采用圆柱体作为标准试样，直径为5cm，允许变化范围为4.8～5.4cm，高度为10cm，允许变化范围为9.5～10.5cm。 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，允许采用非标准试样，但高径之比宜为2.0～2.5。 4、制备试样时采用的冷却液，必须是洁净水，不许使用油液。 5、对于遇水崩解、溶解和干缩湿胀的岩石，应采用干法制样。 6、试样数量：每组须制备3个。 7、试样制备的精度。 (1)在试样整个高度上，直径误差不得超过0.3mm。 (2)两端面的不平行度，最大不超过0.05mm。 (3)端面应垂直于试样轴线，最大偏差不超过0.25。 三、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，风化程度，胶结物性质等特征。 2、节理裂隙的发育程度及其分布，并记述受载方向与层理、片理及节理裂隙之间的关系。 3、量测试样尺寸，检查试样加工精度，并记录试样加工过程中的缺陷。 试件压坏后，应描述其破坏方式。若发现异常现象，应对其进行描述和解释。 四、主要仪器设备：
四年级科学《岩石的风化》教案及教学反思 教学目标： 知识与技能：通过老师提供岩石图片和实物，学生自行搜集有关岩石变化的资料，使学生经历寻找岩石变化痕迹的探索过程，并在活动中了解冷热、风雨、植物等对岩石变化的作用。过程与方法：让学生经历“假设——验证”的科学研究过程，能够根据现象，初步解释自然界中岩石变化的原因。 情感态度价值观：激发学生热爱大自然，探索大自然的兴趣，培养学生珍爱祖国文化遗产的感情。 教学重点与难点： 设计实验方案，能够根据现象初步认识自然界中岩石变化的原因。 教学过程: 一、提出问题: 1、同学们，你们知道吗？在大自然中有许多神秘、稀奇的事物。今天老师要邀请同学们一起到大自然中走一走，看一看。请同学们仔细观察。好，我们出发吧（课件展示风化岩石：钟乳石、蘑菇石、鹅卵石、黄山奇石等岩石）同学们欣赏了这么多的美景，想跟老师说什么呀？（欣赏并说出有什么想法。） 二、猜想与假设: 大自然的鬼斧神工可真了不得，雕琢出这么多千姿百态的岩石，
那么，它们的模样一直是这样的吗？（猜测岩石会不会改变模样。）今天我们就一起走进科学来研究“岩石会改变模样吗？”（板书：岩石会改变模样吗？） 1、猜测使岩石变化的因素。 2、教师随机分类板书：冷热、水、风、地表运动…… 三、制定方案: 1、同学们刚才欣赏许多形态各异的岩石，请同学们设想一下，如果再过一千年、一万年后，它们还会改变吗？ 2、（板书：会）会是什么力量使岩石改变模样的呢？ 四、实施探究: 1、同学们说了这么多使岩石变化的因素，你们能用科学的方法来验证你们的说法吗？那么我们就来研究同学们说的其中两个因素。冷热作用和水的作用使岩石发生变化的研究。其它的因素，同学们可以利用课余时间设计模拟[内容来于淘-教_案-网()]实验验证其它因素对岩石的改变。先请同学们在小组内讨论你们将研究那一个问题？是研究冷热作用的，还是研究水的作用的、或者是两个都想研究。选择好之后，再讨论你们将设计怎样的科学方法验证？（两个模拟实验同时进行） 2、学生汇报实验方法。 3、其他学生修正实验方法。 4、同学们的设计方案真好，老师根据同学们的方案再给你们一些小提示。看看有哪些细节是同学们没有注意到的。（出示提示）
第一章岩浆岩岩石学实验指导 一、岩浆岩薄片的镜下观察和描述 在偏光显微镜下对岩石薄片进行深入、细致的观察、描述和分析是常规的且是最重要的岩石学研究的基本方法，岩石薄片的镜下观察和研究不仅可以更为准确地确定组成岩石的矿物组分和百分含量、粒度、次生变化等，而且可以提取更多的成因信息。岩石结构的重要内容——矿物颗粒之间的相互关系也多为显微结构，多在显微镜下才能进行观察。尤其是具细粒结构、微粒结构、隐晶质结构的岩浆岩，在手标本上表现出的岩石学性质比较有限，要进行更细致的观察和较准确的命名，必须进行镜下观察。 镜下观察和描述的内容主要是矿物成分及百分含量、显微结构、显微构造、次生变化等；在此基础上判断岩石中矿物的结晶顺序，并给出正确的定名。 首先在实验报告上写上实验名称、日期、姓名、班级及薄片号，若有对应的手标本，则把标本号记下，并对手标本进行详细的观察和描述。 （一）矿物成分的观察和描述： 岩石薄片中，常可见多种矿物成分，初学者往往不知道从何下手。建议按如下顺序进行观察和描述： （1）根据矿物颗粒的大小，采用低倍物镜或中倍物镜，在单偏光和正交偏光下反复地对整个岩石薄片概略地浏览，大致判断岩石的结构类型并分出有几种矿物； （2）对矿物一种一种地详细观察其晶体光学特征，一般先看铁镁矿物，再看硅铝矿物、副矿物和次生矿物；或按照矿物含量多少的顺序来观察。 （3）估计百分含量。 描述时，对具等粒结构、连续不等粒结构的岩石薄片，按矿物含量多少及其在分类命名中的作用，分主要矿物、次要矿物和副矿物分别描述；斑状结构则分斑晶和基质描述。 描述内容主要是矿物在单偏光、正交偏光下的主要晶体光学性质，包括形态、颜色、多色性、突起等级、解理特征、包裹体类型、最高干涉色、消光性质、消光角、双晶类型等，同时也要描述矿物颗粒的一些结构特征，如自形程度、粒度大小、与其他矿物的关系等，再次为矿物的次生变化特征，如次生矿物类型、大小、分布方式等。 对矿物名称的确定，一般要求定到矿物“种”，连续类质同象系列的矿物则要定到“亚种”。如有斜长石，则必须测其牌号，以确定其亚种名称。 注意： （1）在实际的描述过程中，不一定要把某矿物所有的光学性质都写出来，要抓住最能反映矿物性质地鉴定特征，简单而准确地描述出来。对包裹体、光性异常、不一致消光特
用显微镜观察草履虫 执教：新罗区白沙中心小学陈秋虎 指导： 【教材分析】 显微镜的发明不仅使人们看到了细胞，还看到了身边的许多微生物。微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物在内的一大类生物群体。在前面几课使用显微镜观察生物细胞的基础上，本课重点指导学生观察草履虫。微生物在地球上分布很广，种类和数量极多，和人类的关系也十分密切。本课仅指导学生观察生活在水中的草履虫的样子、运动和颜色等，主要活动为“观察微生物”、“记录微生物”两部分。 【学情分析】 乡下孩子接触显微镜的机会少，对显微镜的使用较为陌生，为了上好这节课，首先要先教会孩子熟练地使用显微镜。可以通过观看微课，学习显微镜的使用，在学生实验的过程中，由听课教师手把手协助教学，做到规范使用。草履虫玻片的制作不属于小学生应掌握的内容，教师可以课前预先制作好草履虫的玻片标本，降低教学难度，腾出更多的时间让学生去探索微观世界，去交流感受。 【设计意图】 通过教学，使学生对草履虫的研究感兴趣，会用画图、文字的形式，记录观察到的内容，学会追踪观察活的草履虫的方法，学会与他人交流自己的发现。六年级的孩子对显微镜以及未知的微观世界有着深深的好奇心，满足他们对微观世界的探索欲望，体验科学探究的乐趣，教会他们探索微观世界的方法是本节课的宗旨，激发培养他们对世界的探索精神是我们的目的。 【教学目标】 科学概念： 1.用显微镜能看到肉眼不能看清楚的草履虫。 2.认识水中生活着很多形态各异的微生物。 过程与方法： 1.进一步熟练使用显微镜。 2.学会在显微镜下观察水中活着的草履虫，用图文方式记录它们的形态和行为特征。
情感、态度、价值观： 培养学生对微生物进行研究的兴趣，培养生物具有多样性和复杂性的意识，激发培养他们对世界的探索精神。 【教学重点、难点】 教学重点：用显微镜观察水中活着的草履虫。 教学难点：追踪观察活的微生物，并记录它们的样子、运动和颜色。 【教学准备】 显微镜、擦镜纸、手电筒、含有微生物的水、含有微生物的生物玻片、记录单、课件 【教学过程】 一、引入课题。 1.引起学生的好奇心，激发学生的观察兴趣，观察水瓶中含有草 履虫的水。询问学生想观察草履虫的什么？ 2.引出学习使用显微镜的话题。 二、学习使用显微镜（播放使用显微镜的微课） 1.认识显微镜的构造。 2.显微镜使用要点： （1）先用低倍物镜对光(明亮光圈)。 （2）把标本放在通光孔中心。 （3）眼看物镜,把镜筒降到最低。 （4）眼看目镜，调节粗准焦螺旋， （5）慢慢抬升镜筒，直到看到清晰的图像为止。 三、利用显微镜观察草履虫 1.教师把制作好的玻片标本放在载物台。 2讲解实验记录单的使用方法。
岩石力学数值试验实验报告 姓名：郑周立学号： 1108010103 班级：采矿111班指导教师：左宇军 同组人：郑周立、周义现、胡斌、朱红伟、高言、 王坤 实验名称：圆孔对岩石力学性质影响的数值加载 试验 2014年5月16日
圆孔对岩石力学性质影响的数值加载试验 一、实验目的: 1.通过对RFPA2D学习，知道RFPA2D基本使用方法。 2.了解RFPA2D模拟试验的条件和RFPA2D的基本功能。 3.通过操作端部效应对岩石力学性质影响的数值实验，了解每一步操作以及岩石破裂过程，最终完成实验得到结果。 二、实验原理: RFPA-2D是一种基于有限元应力分析和统计损伤理论的材料破裂过程分析数值计算方法，是一个能够模拟材料渐进破裂直至失稳全过程的数值试验工具。 三、 1、试样尺寸： 100mm*51mm 2、基元数: 100*51 3、应力分析模式: 平面应变 4、圆孔：半径10mm 5、加载方式：单轴压缩 6、加载条件：竖向位移加载 7、均质度m=2 8、加载量：每步0.002mm
9、实验内容： （1）、应力-应变曲线； （2）、强度； （3）、破坏模式 四、实验内容： (一)、操作步骤： 第一步启动RFPA，新建模型建立存放的根目录 第二步划分网格，单击在弹出的窗口中设置模型的大小，单击确定第三步选择施加荷载模式... （二）实验结果 弹性模量图 第1步
第4步（开始破坏） 第7步（开始横向破坏） 第32步（彻底破坏） 第200步
最大剪应力图第1步
第4步（开始破坏） 第33步（彻底破坏） 第200步 最大主应力图
岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ 最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ 很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿，不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6) Ⅳa 比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾石。(f=4) Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏，无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2)
Ⅵa 比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎石，坚固的煤，硬化的粘土。(f=1.5) Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。(f=1) Ⅶa 软软砂质粘土、砾石，黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f=0.6) Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤(f=0.5) Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。 坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f 值）。 坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用
Record the situation and lessons learned, find out the existing problems and form future countermeasures. 姓名：___________________ 单位：___________________ 时间：___________________ 《沉积岩石学》实验报告册
编号：FS-DY-20621 《沉积岩石学》实验报告册 篇一：沉积岩实验报告册 《沉积岩石学》实验报告册 学院名称：专业班级：姓名：学号：成绩： 实验一沉积岩的构造与结构（2学时） 一、实习要求 1．观察几种常见的沉积岩构造，并初步掌握分析及描述方法。2．认识并掌握几种常见的碎屑岩结构，并学会分析及描述方法。二、实习内容 1．沉积岩的构造：观察层理、波痕、泥裂、晶体印模、槽模、结核、迭锥、 圆度、分选性、球度）及表面特征；胶结物及杂基的结晶程度及排列方式（对于显晶质）；胶结类型（包括接触类型和支撑类型）。（2）泥质结构（粒度结构按粘土、 砂、粉砂的相对含量来划分；（3）粒屑结构（包括颗粒
种类及大小；胶结晶的结晶程度；泥晶基质（灰泥）；支撑类型及胶结类型；（4）结晶（晶粒）结构（颗粒大小、自形程度及晶粒间接触界线） 晶粒结构： 粒屑结构： 实验二碎屑岩—砾岩及角砾岩（2学时） 一、实习要求 1．学会对陆源碎屑岩的观察和描述方法，学会正确的命名。2．镜下观察碎屑成分、胶结物成分及其特征。 二、实习内容 1．手标本观察：岩石的颜色；岩石的结构（重点描述碎屑颗粒的粒度、形状（圆度和球度）、分选性和表面特征）；碎屑颗粒的成分及含量；胶结物成分、结构特征及含量；杂基成分和含量；胶结类型和支撑关系；可见到的构造特征；成岩后 2．镜下观察：重点观察成分（包括碎屑颗粒、杂基及胶结物成分）；结构（包括颗粒大小（最大，最小，平均）、分选性、磨圆度、接触类型、支撑类型、胶结类型）；微构造；
一·实验课题名称 草履虫种群在有限环境中的逻辑斯谛增长测定 二·文献综述（列出参考文献） 草履虫是一种身体很小，圆筒形的原生动物，它只有一个细胞构成，是单细胞动物，雌雄同体。喜生活在有机物丰富的池塘、水沟、洼地等，尤喜生活于细菌丰富的水中【1】。国内一些学者对草履虫的研究颇多，其中，对草履虫培养和观察方面已有一定研究，候勇，张会芳等对几种常用草履虫培养和观察方法进行了整理并作了一定改进 【2】。郭祖宝介绍了几种配制草履虫培养液的材料【3】，还有学者对草履虫的逻辑斯谛增长方程参数进行了测定【4】。 因为环境是有限的，生物本身也是有限的，所以大多数种群的“j”字型生长都是暂时的，一般仅发生在早期阶段，密度很低，资源丰富的情况下。而随着密度增大，资源缺乏，代谢产物积累等，环境压力势必会影响到种群的增长率r，使r值降低。 与密度有关的种群连续增长模型，比与密度无关的种群连续增长模型增加了两点假设：（1）有一个环境容纳量，通常以k表示，当nt=k时，种群为零增长，即dn/dt=0.（2）增长率随密度上升而降低的变化是按比例的。每一个体利用空间为1/k，n个体利用n/k空间，剩余空间为1- n/k。按此两点假设，种群增长曲线是“s”型。“s”型曲线有两个特点：?曲线渐近于k值，即平衡密度。?曲线上升是平滑的。 产生“s”型曲线的最简单数学模型是生态学发展史中着名的逻 辑斯蒂方程。逻辑斯蒂曲线常划分为5个时期：(1)开始期，由于种群个体数很少，密度增长缓慢；(2)加速期，随个体数增加，密度增长逐渐加快；(3)转折期，当个体数达到饱和密度一半，即k的一半，密度增长最快；(4)减速期，个体数超过k/2以后，密度增长逐渐变慢；(5) 【5】饱和期，种群个体数达到k值而饱和。 本次开放性实验，我们也对草履虫种群在有限环境中的逻辑斯谛增长进行了测定。 参考文献： 【1】朱艳芳，朱力力草履虫的培养研究【j】淮北煤炭师范学院学报 1672— 7177(2010)04—0044—05 【2】候勇，张会芳，刘军英，郑发科几种常用草履虫培养和 观察方法及改进【j】四川动物 2009，1000— 7083(2009)03—0450—02 【3】郭祖宝介绍几种配制草履虫培养液的材料【j】生物学 教学 2010，第9期，35卷 【4】张燕胡丹王健实验草履虫时滞型逻辑斯谛增长方程参 数的测定【j】2010,12 【5】牛翠娟，娄安如，孙儒泳，李庆芬基础生态学【m】高 等教育出版社 2007，12 三·实验目的和要求 1.了解种群在有限环境中的增长方式，理解环境对种群增长的限制作用。 2.学习种群大小的检验、种群增长模型的建立、参数的估计以及种群增长曲线的拟合等 实验技术。 四·实验条件（包括实验材料、药品、仪器设备等） 1.实验材料：水沟里的草履虫（paramecium caudatum）. 2.鲁哥氏固定液 3.显微镜，凹玻片，100ml锥形瓶，1ml移液管，量筒，纱布，橡皮筋 五·实验原理与方法 世代重叠种群在无限环境中呈现j－型增长。但在现实生态环境中，种群不可能长期而连续地按指数增长，往往受到有限的环境资源和其它必要生活条件的限制。随着密度的上升，
岩石力学实验指导书及实验报告 班级 姓名 山东科技大学土建学院实验中心编
目录 一、岩石比重的测定 二、岩石含水率的测定 三、岩石单轴抗压强度的测定 四、岩石单轴抗拉强度的测定 五、岩石凝聚力及内摩擦角的测定（抗剪强度 试验） 六、岩石变形参数的测定 七、煤的坚固性系数的测定
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、瓷体或玛瑙体、孔径0.2或0.3毫米分样筛、天平（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0.2（或0.3）毫米分样筛后待用。 2、将蒸馏水煮沸并冷却至室温取瓶颈与瓶塞相符的100毫升比重瓶，用蒸馏水洗净，注入三分之一的蒸馏水，擦干瓶的外表面。 3、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。 三、结果：按下式计算： s d g g g g d 1 2-+= 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
岩体风化程度的判别 1.岩体风化的基本特征 在各种风化营力作用下，岩石所发生的物理和化学变化过程称为岩石风化。其中影响岩石风化的风化营力主要是太阳热能、水溶液（地表、地下及空气中的水）、空气（氧气及二氧化碳等）及生物有机体等。同时按照风化营力的类型及引起岩石变化的方式，风化作用可以分为物理风化、化学风化和生物风化三种。 与原岩相比，风化使岩石发生了一系列的变化，从工程地质的角度出发，这些变化主要有以下几点：岩体结构构造发生变化，即其完整性遭到削弱和破坏；岩石矿物成分和化学成分发生变化；岩石工程地质性质恶化。 风化后的岩石在工程建筑上的优良性质削弱了，不良性质则增加了，使工程地质条件大为恶化。 2.岩石风化的判别 岩石风化程度的划分及工程特性研究，对于大型水利水电工程、高层建筑、道路桥梁等工程建基面的选择以及地基基础设计施工方案的确定起着关键性作用，对评价围岩的稳定和边坡工程亦具有重要意义。 影响岩石风化的因素有很多，其中最主要的有气候、岩性、地质构造、地形地貌和一些其他的因素。岩石的风化往往不是单因子作用的结果，而是由多种因素所共同控制的。 目前，岩石风化程度划分多采用工程地质定性评价方法，从岩石颜色、次生矿物的发生、节理裂隙发育情况、机械破碎程度、风化深度、以及岩石的物理、力学和水理性质变化等方面综合分析确定。关于岩石风化程度的定量评价，目前常采用的是对岩体工程地质性质比较敏感的一些物理力学性质指标，通过室内或现场测试岩石物理力学性质单项或综合指标进行风化程度分带。由于岩石类型的千差万别，影响岩石风化因素复杂，各种岩石风化速度和风化后形态的变化也各异。因此，很难建立岩石风化程度划分的统一、定量的标准。岩石风化程度划分应当采用定性描述和定量指标相结合的方法，两者互为印证以积累利用定量指标划分岩石风化程度的经验。
ANSYS上机实验报告 小组成员：郝梦迪、赵云、刘俊 一、实验目的和要求 本课程上机练习的目的是培养学生利用有限单元法的商业软件进行数值计算分析，重点是了解和熟悉ANSYS的操作界面和步骤，初步掌握利用ANSYS建立有限元模型，学习ANSYS分析实际工程问题的方法，并进行简单点后处理分析，识别和判断有限元分析结果的可靠性和准确性。 二、实验设备和软件 台式计算机，ANSYS10.0软件 三、基本步骤 1）建立实际工程问题的计算模型。实际的工程问题往往很复杂，需要采用适当的模型在计算精度和计算规模之间取得平衡。常用的建模方法包括：利用几何、载荷的对称性简化模型，建立等效模型。 2）选择适当的分析单元，确定材料参数。侧重考虑一下几个方面：是否多物理耦合问题，是否存在大变形，是否需要网格重划分。 3）前处理（Preprocessing）。前处理的主要工作内容如下：建立几何模型（Geometric Modeling），单元划分（Meshing）与网格控制，给定约束（Constraint）和载荷（Load）。在多数有限元软件中，不能指定参数的物理单位。用户在建模时，要确定力、长度、质量及派生量的物理单位。在建立有限元模型时，最好使用统一的物理单位，这样做不容易弄错计算结果的物理单位。建议选用kg，N，m，sec；常采用kg，N，mm，sec。 4）求解（Solution）。选择求解方法，设定相应的计算参数，如计算步长、迭代次数等。 5）后处理（Postprocessing）。后处理的目的在于确定计算模型是否合理、计算结果是否合理、提取计算结果。可视化方法（等值线、等值面、色块图）显
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 mnrK 50 mnrK 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。 纵向、横向应变片排列采用“T”形，尽可能避开裂隙，节 理等弱面。 3. 粘贴工艺：试样表面清洗处理一涂胶一贴电阻应变片一固化处理一焊接导线一防潮 四.电阻应变片 1.阻值 检查- 克电 阻丝平 阻值一般选用 120欧姆, 测量片和补偿片的电阻差值不超过 0.5 Q o 1—百分表2-百分表架3-试样4 1—直角尺2-试样 2.位置确定：纵向、横向电阻应变片粘贴在试样中部， 的粘贴 F 直，间距均匀，无黄斑， 3-水平检测台
岩石风化程度判断 1.岩石风化 岩石在各种风化营力作用下，发生的物理和化学变化的过程称为岩石风化。岩石风化是岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分次生变化的现象。 常用分带标志主要有：颜色、岩体破碎程度、矿物成分的变化、水理性质及物理力学性质的变化、钻探掘进及开挖中的技术特性。 具体原则包括： （1）要充分反映各风化带岩石变化的客观规律，反映各带岩石因风化程度不同所具有的不同特性； （2）分带标志视具体条件选择，应既有代表性，又明确，便于掌握，尽量避免人为因素的影响； （3）将定性与定量研究、宏观与微观研究结合起来，综合各种标志进行分带； （4）分带数目要考虑工程建筑的实际需要，既不要过于繁琐，分级过多；也不要过于简略，致使同一带内的岩石特性差异过大。 2.岩石风化程度和各种性质变化 岩石风化程度的划分及工程特性研究，对于大型水利水电工程、高层建筑、道路桥梁等工程建基面的选择以及地基基础设计施工方案的确定起着关键性作用，对评价围岩的稳定和边坡工程亦具有重要意义。 影响岩石风化的因素有很多，其中最主要的有气候、岩性、地质构造、地形地貌和一些其他的因素。岩石的风化往往不是单因子作用的结果，而是由多种因素所共同控制的。 目前，岩石风化程度划分多采用工程地质定性评价方法，从岩石颜色、次生矿物的发生、节理裂隙发育情况、机械破碎程度、风化深度、以及岩石的物理、力学和水理性质变化等方面综合分析确定。关于岩石风化程度的定量评价，目前常采用的是对岩体工程地质性质比较敏感的一些物理力学性质指标，通过室内或现场测试岩石物理力学性质单项或综合指标进行风化程度分带。由于岩石类型的千差万别，影响岩石风化因素复杂，各种岩石风化速度和风化后形态的变化也各异。因此，很难建立岩石风化程度划分的统一、定量的标准。岩石风化程度划分应当采用定性描述和定量指标相结合的方法，两者互为印证以积累利用定量指标划分岩石风化程度的经验。 2.1颜色的改变 风化前岩石断面颜色鲜艳，有光泽。而经过风化后的岩石。微风化，仅沿裂隙面颜色略
中国矿业大学矿业工程学院实验报告
《岩层控制》实验报告 实验一矿山岩体力学实验 注：包括岩石抗拉、抗压、抗剪三个内容。 岩石的抗拉强度试验 一、实验目的与要求 岩石在单轴拉伸载荷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。由于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 （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）材料实验机。 三、实验原理 图3-1显示的是在压应力作用下，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（σx）方向均为压应力，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，并趋于平均化；垂直y-y方向变成拉应力。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。 χy r/R 0.5 -0.5x σyσx y 压缩拉伸应力值/MPa 160120804040 图3-1 劈裂实验应力分布示意图四、实验内容
(1) 了解试件的加工机具、检测机具，规程对精度的要求及检测方法； (2) 学会材料实验机的操作方法及拉压夹具的使用方法； (3) 学会间接测试岩石抗压强度及数据处理方法。 五、 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、含水状态机加工过程中出现的问题进行描述，并填入记录表1-1内。 （2） 检查试件加工精度，测量试件尺寸，填入记录表内。 （3） 选择材料实验机度盘时，一般应满足下式：0.2 P 0< P max <0.8P 0 （4） 通过试件直径两端，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实验机的上、下承压板之间，使试件的中心线和材料实验机的中心线在一条直线上。 （6）开动材料实验机，施加数百牛载荷后，松开夹具两侧夹持螺钉，然后以0.03~0.05MPa/s 的速度加载，直至试件破坏。 （7）记录破坏载荷，对破坏后的试件进行摄影或描述。 六、 注意事项 （1） 记录试件的完整状态， （2） 选择合适的材料实验机及合适的实验机度盘值， （3） 夹具对试件的加载方向要与试件的轴线在一平面上， （4） 选择合适的加载速率。 七、 数据处理 表1-1 计算试件单向抗拉强度： R 1= 102?DL P π=5.98MPa 式中 R 1—试件的抗拉强度，MPa ； P —试件破坏载荷，kN; D —试件直径，cm; L —试件厚度，cm 。 八、误差分析 （1）试件自身各方面的影响； （2）系统误差；
岩石风化程度 学科：工程地质学 词目：岩石风化程度 英文：degree of rock weathering 释文：岩石风化程度是风化作用对岩体的破坏程度，它包括岩体的解体和变化程度及风化深度。 岩石的解体和变化程度一般划分成：全风化、强风化、弱风化、微风化等四级。 四个方面的特征变化情况；根据对上述4个方面的判断，可以 如何确定基岩的风化程度 请大家来谈谈基岩风化程度的划分依据 1 沿海花岗岩地区分带明显且厚度大，具备定量划分的条件，其他岩性不好说 2 用标贯可确定。 n<30残积土，30<=n=<50全风化，n>50强风化 楼上给出的老岩土规范的划分标准，而且不修正的，实践中看，n>50不修正作为强风化上限多数是土状的东西
用标贯是不准确的，有两个方面：1、标贯操作有误差，工作人员一般不热心打标贯。2, 是标贯超过20米（有的说是25米），标贯数据误差比较大，通过修正也不能完全反应地层情况。 3根据钻孔用肉眼判定岩层的风化程度，各个行业应该是一致的。 如果岩芯呈土状或土柱状，或者大部分呈土状或土柱状，手可搓碎，即可判定是全风化。 如果岩芯大部分呈块状、碎块状，手不可掰开，或者用力才能掰开，锤击声闷，即可判定为强风化。 若岩芯颜色新鲜，很少矿物质，多呈柱状，锤击声脆，即可判定是弱风化或微风化。 4我想各个地质区域的岩性其划分条件是不一样的，比如花岗岩就可以用力学指标去判定，其它的大多数还是以经验判定。主要还是根据各类岩石岩性，其风化后所表现出的各种特征来判定。我在江西南昌，以泥质粉砂岩为主，其强风化就表现出泥土状及碎片状，强度很低，手可折断；中风化，裂隙较发育，层面多见Fe、Me质，而且泥质成分肉眼就可感觉偏多；余下划分的基本就需靠岩石强度去调整了。 5岩体风化程度划分分级 颜色光泽 岩体组织结构的变化及破碎情况 矿物成分的变化情况 物理力学特征的变化 锤击声 全风化 颜色已全改变光泽消失 组织结构己完全破坏,呈松散状或仅外观保持原岩状态,用手可折断,捏碎 除石英晶粒外,其余矿物大部分风化变质,形成次生矿物 浸水崩解,与松软土体的特性近似 哑声 强风化 颜色改变，唯岩块的断口中心尚保持原有颜色 外观具原岩组织结构,但裂隙发育,岩体呈干砌块石状,岩块上裂纹密布,疏松易碎 易风化矿物均已风化变质形成风化次生矿物，其他矿物仍部分保持原矿物特征物理力学性质显著减弱,具有莱些半坚硬岩石的特性,变形模量小,承载强度低哑声 弱风化 表面和沿节理面大部变色，但断口仍保持新鲜岩石特点 组织结构大部完好,但风化裂隙发育,裂隙面风化剧烈 沿节理裂隙面出现次生风化矿物 物理力学性质减弱,岩体的软化系数与承载强度变小
岩体力学实验 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×50 mm×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。 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。 2.位置确定：纵向、横向电阻应变片粘贴在试样中部，纵向、横向应变片排列采用“┫”形，尽可能避开裂隙，节理等弱面。 3.粘贴工艺：试样表面清洗处理→涂胶→贴电阻应变片→固化处理→焊接导线→防潮处理。 五.实验步骤 1. 测定前核对岩石名称和试样编号，并对岩石试样的颜色、颗粒、层理、 裂隙、风化程度、含水状态等进行描述。 2. 检查试样加工精度。并测量试样尺寸，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. 电阻应变仪接通电源并预热数分钟后, 连接测试导线，接线方式采用公 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 图5-3 电阻应变片粘贴