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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。
2020年35期众创空间科技创新与应用Technology Innovation and Application泥质砂岩三轴压缩力学特性试验研究*刘海壮，刘春*，张庆，黄富禹，周义舒（重庆科技学院安全工程学院，重庆401331）岩石是构造地壳地表岩体的主体成分，其构造十分复杂，是各种矿物质的集合体，不同岩石在其形成过程中的成因各不相同，造成岩石的物理特性和力学特性有很大差异，呈现出明显的非线性、不连续性、不均质性和各向异性等特点。
在地下空间工程领域，为了深入研究地下硐室开挖后的特征，了解岩石的基本构成和分类极为重要，其决定岩石力学性质和物理性质，是进行力学分析的关键因素之一。
获取岩石力学参数的主要手段之一是岩石的单轴、三轴试验，试验获得的粘聚力和内摩擦角等参数能为工程设计、硐室开挖及围岩支护提供有力依据。
目前许多学者对岩石力学特性已有深入研究。
姜永东等[1]研究了砂岩在饱和、自然、风干三种状态下的单轴和三轴抗压强度特征，得到应力与轴向、径向和体积应变间的关系曲线，根据试验数据绘制莫尔圆并通过回归分析得到强度参数粘聚力和内摩擦角的值。
李晓娟等[2]对粉砂岩试样进行三轴压缩实验，得到试样力学参数，并通过扫描电镜试验得到细观损伤图片，从微观角度分析了粉砂岩的力学特性。
李文帅等[3]通过砂岩真三轴加载试验，结合CT 扫描技术，研究了不同中间主应力条件下岩石的强度、变形及破坏特征，得到了砂岩真三轴条件下的力学特征。
本文通过常规三轴试验，介绍了岩石试样的制备过程，试验设备以及试验方案，并对实验结果进行了分析，得到岩石基本力学参数粘聚力和内摩擦角等，通过前人方法处理数据，得到岩石重要力学参数，方便工程实验人员运用，为类似试验处理提供技术指导。
1试验方法1.1试样制备及试验设备本次试验以泥质砂岩为研究对象，为保证试验获得参数准确可靠，在采样过程中，采样点位于隧道施工现场同一位置，岩石试样尽量均质，严格按照规定切割、打磨制成高为100mm 、直径为50mm 的圆柱样，试样直径和高度误差均不超过2mm ，岩石试样用保鲜膜包裹并裹上胶带，将试样打包放于泡沫纸箱运至岩石力学实验室。
122管理及其他M anagement and other地质结构发展过程的单轴与三轴压缩实验及力学特性分析刘 静（辽宁省东煤测试分析研究院有限责任公司，辽宁 沈阳 110000）摘 要：为了更好地开展三轴压缩实验，实现对力学参数值的测定和统计，现利用微机控制电液装置，对地质结构进行单轴实验和三轴压缩实验。
首先，根据实验准备情况，将地质周围的围压分别设置为1MPa、3MPa、5MPa、10MPa，并测量出其基本物理力学参数，为后期全面了解和把握力学参数相关离散程度打下坚实的基础。
当其离散程度指标值在0.27%~3.49%范围波动时，此时，地质结构发生变形特性达到最佳状态。
实验结果表明：深层地质结构峰值应变随着地质围压值的不断增大而增大，通过采用函数拟合的方式，可以确保地质中岩体弹性模量、泊松比以及变形模量均呈现出非相关关系，同时，通过利用幂函数，可以确保地质结构的峰值应变不会随着围压的增大而增大，而是趋于一个比较稳定的值，为后期选取合理的弹性模量提供重要的依据和参考。
关键词：地质岩体单轴；三轴压缩；实验；力学特性中图分类号：U414 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）04-0122-2 收稿日期：2021-02作者简介：刘静，女，生于1983年，蒙古族，辽宁沈阳人，本科，高级工程师，研究方向：地质实验测试类。
地质结构作为一种岩体集合体，内部包含多种矿物，其力学参数在不同的实验条件下所表现出的特征存在一定的差异性。
而地壳中的地质结构始终处于三向受力状态，通过对地质进行单轴实验和三轴压缩实验，可以精确测量力学参数值，为工程理论计算与施工提供重要的依据和参考。
因此，为了更好地分析力学特性，如何科学开展地质单轴和三轴压缩实验是实验人员必须思考和解决的问题。
1 实验准备在本次实验中，所用到的地质结构中的岩体主要以辉绿岩为主，这种岩体主要由多种成分组成，如辉岩、橄榄石、基性长石、石英等。
为了进一步提高地质的统一性和完整性，所选用的地质样本必须要来自同一区域的岩石，同时，还要采用塑料包裹的方式，将其进行密封保存和运输，确保岩样的质量。
干湿循环作用下岩石力学性质的实验研究姜永东;阎宗岭;刘元雪;阳兴洋;熊令【摘要】为了模拟风化作用对岩石力学特性的影响.利用MTS815岩石力学测试系统,实验研究了岩石在干湿循环条件下的变形与力学特性,得出:岩石应力应变全过程曲线可分为四个阶段:即初始压密阶段、弹性阶段、应变硬化阶段、应变软化阶段;随干湿循环次数的增加,试件的变形增大;干湿循环作用下,岩石的单轴抗压强度、弹性模量、E50模量减小,且与干湿循环次数呈对数函数关系.研究成果为岩石工程设计与保护具有重要的理论和工程实际意义.%In order to simulate the influence of the weathering to the rock mechanics characteristics.This paper experimental studied the deforming and mechanical properties of rocks in the dry and wet cycles conditions by using MTS815 rock stress test system. Obtained: rock stress-strain curves of the whole process can be divided into four stages: the initial compaction stage, the elastic stage, the strain hardening stage, strain softening stage; The more cycles of wet and dry, the bigger of the deforming of specimen;Under the effection of dry and wet cycles, the uniaxial compressive strength, modulus of elasticity, modulus of E50 became smaller; and all these element have a logarithm fuction realationgship with dry and wet cycles. Research results have important thory and practical significance for the rock engineering design and protection.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2011(020)005【总页数】4页(P104-106,110)【关键词】岩石力学;单轴压缩试验;干湿循环【作者】姜永东;阎宗岭;刘元雪;阳兴洋;熊令【作者单位】后勤工程学院建筑工程系,重庆,400041;招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆,400067;招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆,400067;后勤工程学院建筑工程系,重庆,400041;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,400044;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,400044【正文语种】中文【中图分类】TU458地壳中的岩土体长期遭受太阳辐射能量、风力、水等的作用,容易导致岩土体风化,使岩土体的结构和力学性质发生严重劣化。
