岩石力学试验

岩石力学实验报告《岩石力学实验报告》摘要：本次实验旨在研究岩石的力学性质，通过实验数据的收集和分析，得出岩石的抗压强度和抗拉强度等重要参数。

实验结果表明，岩石的力学性质受到多种因素的影响，包括岩石的成分、结构、孔隙度等。

本实验为岩石力学性质的研究提供了重要的数据支持。

引言：岩石是地球表面的重要构成物质，其力学性质对于地质灾害的预测和岩土工程的设计具有重要意义。

岩石力学实验是研究岩石力学性质的重要手段之一，通过对岩石样品进行拉伸、压缩等实验，可以得出岩石的抗压强度、抗拉强度等重要参数。

本次实验旨在通过岩石力学实验，研究岩石的力学性质，为岩石工程领域提供重要的数据支持。

实验材料和方法：本次实验选取了多种不同类型的岩石样品，包括花岗岩、砂岩、页岩等。

实验方法主要包括拉伸实验和压缩实验。

拉伸实验通过拉伸试验机对岩石样品进行拉伸，得出岩石的抗拉强度。

压缩实验通过压缩试验机对岩石样品进行压缩，得出岩石的抗压强度。

实验过程中，需要注意对岩石样品的选择和制备，以及实验条件的控制。

实验结果和分析：通过实验数据的收集和分析，得出了不同类型岩石的抗压强度和抗拉强度等重要参数。

实验结果表明，不同类型的岩石具有不同的力学性质，受到岩石成分、结构、孔隙度等因素的影响。

花岗岩具有较高的抗压强度和抗拉强度，砂岩和页岩的力学性质相对较弱。

此外，实验结果还表明，岩石的力学性质受到温度、湿度等环境因素的影响，这为岩石工程的设计和施工提出了新的挑战。

结论：本次实验通过岩石力学实验，研究了岩石的力学性质，得出了岩石的抗压强度和抗拉强度等重要参数。

实验结果表明，岩石的力学性质受到多种因素的影响，包括岩石的成分、结构、孔隙度等。

这为岩石工程的设计和施工提供了重要的数据支持，也为岩石力学性质的研究提供了新的思路和方法。

希望本次实验的结果能够为岩石工程领域的发展和进步提供重要的参考。

岩石力学实验报告岩石力学实验报告引言岩石力学实验是研究岩石的物理力学性质和力学行为的重要手段。

通过实验可以探索岩石的力学特性，为工程建设和地质灾害防治提供依据。

本文将介绍一次岩石力学实验的过程和结果，以及对实验结果的分析和讨论。

实验目的本次实验的目的是研究不同岩石样本在不同加载条件下的力学特性，包括强度、变形和破裂行为。

通过实验结果，可以了解岩石在实际工程中的承载能力和稳定性，为工程设计和施工提供参考。

实验方法1. 样本准备：从现场采集不同类型的岩石样本，经过加工和处理后制备成标准试样，确保试样的尺寸和质量符合实验要求。

2. 强度试验：将试样放置在强度试验机上，施加逐渐增加的加载，记录试样的应力-应变曲线。

通过分析曲线，可以确定试样的弹性模量、屈服强度和抗拉强度等力学参数。

3. 变形试验：在加载过程中，观察试样的变形情况，包括弹性变形和塑性变形。

通过测量试样的应变和变形量，可以计算出试样的变形模量和变形能力等指标。

4. 破裂试验：在试样达到极限承载能力时，观察试样的破裂形态和破裂面的特征。

通过分析破裂面的形貌和结构，可以了解试样的破裂机制和破裂韧性。

实验结果与分析1. 强度试验结果：不同类型的岩石样本在强度试验中表现出不同的力学特性。

例如，花岗岩样本的强度较高，具有较高的抗压和抗拉强度；而砂岩样本的强度较低，容易发生破裂。

通过对不同样本的应力-应变曲线进行比较分析，可以得出不同岩石类型的强度参数，为岩石工程设计提供依据。

2. 变形试验结果：在加载过程中，不同岩石样本表现出不同的变形特性。

弹性模量较高的岩石样本具有较小的弹性变形，而塑性变形较大的岩石样本具有较低的弹性模量。

通过测量试样的应变和变形量，可以计算出岩石的变形模量和变形能力，为岩石的变形预测和变形控制提供参考。

3. 破裂试验结果：不同岩石样本的破裂形态和破裂面特征各异。

有些岩石样本呈现出韧性破裂，破裂面较为平滑；而有些岩石样本呈现出脆性破裂，破裂面较为粗糙。

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。

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过岩石力学实验，研究岩石的力学性质，包括抗压强度、抗拉强度、变形性能、水理性质等，为岩土工程设计和施工提供理论依据。

二、实验原理岩石力学实验主要包括以下几种：1. 岩石单轴抗压强度试验：在岩石试件上施加轴向压力，当试件破坏时，记录破坏时的最大轴向压力，以此确定岩石的单轴抗压强度。

2. 岩石抗拉强度试验（劈裂试验）：将岩石试件沿劈裂面进行拉伸，当试件破坏时，记录破坏时的最大拉伸力，以此确定岩石的抗拉强度。

3. 岩石变形试验：通过施加轴向压力，观察岩石的变形情况，分析岩石的变形规律。

4. 岩石水理性质试验：测定岩石的吸水性、软化性、抗冻性和透水性等水理性质。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器：岩石力学试验机、万能试验机、岩样制备设备、量筒、天平等。

2. 实验材料：岩石试件、砂、水等。

四、实验步骤1. 岩石单轴抗压强度试验：（1）将岩石试件加工成标准尺寸，并对试件表面进行打磨。

（2）将试件放入岩石力学试验机，调整试验机夹具，使试件轴向压力方向与试件轴线一致。

（3）启动试验机，以一定的加载速度对试件施加轴向压力，当试件破坏时，记录破坏时的最大轴向压力。

2. 岩石抗拉强度试验（劈裂试验）：（1）将岩石试件加工成标准尺寸，并对试件表面进行打磨。

（2）将试件放入万能试验机，调整试验机夹具，使试件劈裂面与试验机轴线一致。

（3）启动试验机，以一定的拉伸速度对试件施加拉伸力，当试件破坏时，记录破坏时的最大拉伸力。

3. 岩石变形试验：（1）将岩石试件加工成标准尺寸，并对试件表面进行打磨。

（2）将试件放入岩石力学试验机，调整试验机夹具，使试件轴向压力方向与试件轴线一致。

（3）启动试验机，以一定的加载速度对试件施加轴向压力，记录试件的变形情况。

4. 岩石水理性质试验：（1）测定岩石的吸水性：将岩石试件放入量筒中，加入一定量的水，记录试件吸水后的质量。

（2）测定岩石的软化性：将岩石试件浸入水中，记录试件饱和后的抗压强度。

岩石力学性质试验一、岩石单轴抗压强度试验1.1概述当无侧限岩石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。

在测定单轴抗压强度的同时，也可同时进行变形试验。

不同含水状态的试样均可按本规定进行测定，试样的含水状态用以下方法处理：（1）烘干状态的试样，在105～1100C下烘24h。

（2）饱和状态的试样，使试样逐步浸水，首先淹没试样高度的1/4，然后每隔2h分别升高水面至试样的1/3和1/2处，6h后全部浸没试样，试样在水下自由吸水48h；采用煮沸法饱和试样时，煮沸箱内水面应经常保持高于试样面，煮沸时间不少于6h。

1.2试样备制（1）试样可用钻孔岩芯或坑、槽探中采取的岩块，试件备制中不允许有人为裂隙出现。

按规程要求标准试件为圆柱体，直径为5cm，允许变化范围为4.8～5.2cm。

高度为10cm，允许变化范围为9.5～10.5cm。

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，但高径比必须保持=2:1～2.5:1。

（2）试样数量，视所要求的受力方向或含水状态而定，一般情况下必须制备3个。

（3）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。

1.3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，胶结物性质等特征。

（2）节理裂隙的发育程度及其分布，并记录受载方向与层理、片理及节理裂隙之间的关系。

（3）测量试样尺寸，并记录试样加工过程中的缺陷。

1.4主要仪器设备1.4.1试样加工设备钻石机、锯石机、磨石机或其他制样设备。

1.4.2量测工具与有关检查仪器游标卡尺、天平（称量大于500g，感量0.01g），烘箱和干燥箱，水槽、煮沸设备。

1.4.3加载设备压力试验机。

湖南工业大学岩石力学实验报告
班级:
学号:
姓名:
日期:
成绩:
四、岩石单轴压缩及变形试验（综合）
一、试验目的: 二、设备名称:
三、试验步骤: 1.测定岩石试件的尺寸； 2.贴应变片…… 3.…… 4、…… 5、……
1、 四、成果整理和计算: 按下式计算岩石密度: V
M =
ρ 式中: (── 为试样的密度, g/cm3 ；
M ── 为试样的质量, g ； V ── 试件体积,cm 3
2、 计算过程:
按下式计算岩石抗压强度、弹性模量和泊松比:
⑴ 岩石抗压强度计算公式:
σ = P / A
式中: (── 单轴抗压强度, MPa ； P ──岩石试件最大破坏载荷, N ； A ──试件受压面积, mm2 ⑵ 岩石弹性模量、泊松比计算公式: E = σc(50) / εh(50) μ = |εd (50) / εh(50) | 式中: E ── 试件弹性模量, GPa ；
(c(50) ── 试件单轴抗压强度的50(, MPa ；
εh(50) 、εd(50) ── 分别为σc(50) 处对应的轴向压缩应变和径向拉伸应变；
μ── 泊松比。

3、 计算过程:
4、 计算结果见表4-1。

表4-1 岩石单轴压缩及变形试验记录表
根据岩石变形数据绘制应力与应变关系曲线: 下图
注：在坐标纸上画应力与应变关系曲线图要标清图号, 各个坐标的单位、名称等。

左图 应力与应变关系曲线图（该图在
坐标纸上绘制）
5、 岩石应力应
变数据记录见表4-2
表4-2 岩石应力应变数据记录表。

岩石力学参数的测试与分析概述岩石力学参数是评估岩石的强度和变形特性的关键指标，对于地质工程、矿山开采、隧道建设等领域具有重要意义。

本文将探讨岩石力学参数的测试与分析方法，以及该领域的研究现状和挑战。

一、岩石力学参数的测试方法岩石力学参数的测试是确定岩石强度、变形模量、黏聚力、内摩擦角等参数的关键步骤。

常见的测试方法包括：1. 压缩试验：通过施加垂直载荷，测量岩石的应力应变关系，得到岩石的强度和变形特性。

2. 剪切试验：应用垂直和水平剪应力，测量岩石的剪切应变和摩擦特性，推导出内摩擦角和黏聚力。

3. 拉伸试验：适用于构成岩石破坏准则的参数，如抗拉强度和韧度。

4. 动态试验：通过施加冲击力或振动载荷，模拟地震作用，研究岩石的振动特性和强度。

二、岩石力学参数的分析方法岩石力学参数的分析是基于测试数据进行的，旨在揭示岩石力学行为和工程性质。

常用的分析方法包括：1. 图形法分析：通过绘制应力与应变曲线，确定岩石的强度特征和破坏模式。

2. 统计学方法：将大量数据进行统计处理和分析，建立岩石力学参数的概率分布模型，提供可靠的工程设计依据。

3. 数值模拟：采用有限元法或边界元法等数值方法，建立岩石的数学模型，模拟各种工况下的应力场和变形特征。

4. 统计学回归分析：通过多元回归等统计学方法，分析影响岩石力学参数的主要因素和相互关系，提高参数测试的准确性。

三、岩石力学参数研究的现状和挑战岩石力学参数的研究是岩石力学领域的重要课题，目前存在以下现状和挑战：1. 数据不一致性：岩石力学参数受到岩石样本的大小、形状、水分等因素的影响，导致不同实验条件下参数结果有较大差异。

2. 复杂多变的地质条件：岩石力学参数的测试和分析需要考虑多种地质条件，如应力状态、温度、湿度等，增加了测试的难度和复杂性。

3. 岩石力学模型的不完善性：目前对于岩石力学行为的理解还存在一定的缺陷，岩石力学模型的建立仍然需要进一步研究和改进。

4. 桥梁效应的挑战：岩石力学参数的测试往往是在小尺度的实验室环境中进行的，如何将实验结果应用到实际工程中，需要克服桥梁效应的挑战。

试件的加工首先将岩块夹持在钻石机平台上，用Ф50 mm 金刚石钻头钻取岩石试件，然后用锯石机锯成高100 mm 或25 mm 左右的圆柱体试件。

钻锯岩石试件时要用纯净水冷却。

最后在磨平机上将岩石试件两端磨平。

按照要求单轴抗压强度和三轴抗压强度试验试件应采用圆柱体作为标准试样，直径为50mm ，允许变化范围为48~54mm ，高度为100mm ，允许变化范围95~105mm 。

对于非均质粗粒结构岩石，或取样尺寸小于标准尺寸者，允许采用非标准试样，但高径比宜为2.0~2.5。

抗拉强度试验试件采用圆柱体为标准试样，直径为50mm ，允许变化范围48~54mm 。

试样的厚度宜为直径的0.5~1.0倍，并大于岩石最大颗粒的10倍。

精度要求：在整个事件高度上，直径误差不得超过0.3mm ；两端面不平整度，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°。

试验一、岩石单轴抗压强度的测定一、仪器设备材料试验机、游标卡尺、电阻应变仪、万用表、试验机、电阻应变片、胶水等。

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，将贴好电阻片的试件置于压力机承压板中心，接通电源调整电阻应变仪，调整球形坐，使试件上下受力均匀，在逐渐加载过程中不断调整承压板位置，使之均匀受载。

检查的方法是，在试样上施加少许压力后，观测几个纵向应变片的值是否接近。

4、以0.5~1.0MPa/s 的速度加载直至破坏。

5、施加荷载过程中，记录各级应力下纵向和横向应变值。

实验七、岩石抗剪强度的测定一、实验目的了解岩石抗剪实验所用模具的结构组成、掌握实验过程及实验数据处理的办法二、实验仪器及工具（一）设备1、材料实验机2、变角剪切夹具（二）量具游标卡尺三、实验原理通过变角剪切夹具作用在试块上的力P可分解为与剪切面垂直的正应力和与剪切面平行的剪应力。

当P大到某一值时，剪应力大于岩石的黏聚力与因正应力而产生的摩擦力之和时，岩石即被剪切破坏。

此时，可通过已知的α值和破坏载荷P，计算得到几组正应力σ和剪应力τ，最终通过绘图和计算求得岩石的黏聚力C与内摩擦角ψ。

四、实验步骤1、核对岩石名称和岩样编号，描述试件颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态以及加工过程中出现的问题；2、在45o~65o范围内选择3个或5个以上剪切角度并在试件上画出剪切线；3、检查试件加工精度，测量试件尺寸；4、估算试样最大破坏载荷P max，满足0.2P0<P max<0.8P0（P0为试验机加载最大值）；5、调整材料试验机度盘指针为零，使材料试验机处于工作状态；6、夹具与试件调整好后，以0.5~1.0MPa/s的速度加载直至破坏；7、对试件破坏情况进行描述或摄影。

五、实验内容1、学会材料实验机的操作方法及变角剪切模具的使用方法；2、学会变角剪切实验方法，岩石的内摩擦角及黏聚力的计算方法。

六、实验注意事项1、记录岩石试件的完整状态及加工精度；2、选择合适的材料实验机或度盘值；3、选择合适的倾角α。

α<40o时试件可能因在过大的σ作用下，不按预定的剪切面破坏，呈现单向压缩时破坏现象。

α>65o时可能引起拉应力，使试块呈现拉伸破坏； 4、选择合适的加载速率七、实验现象及数据记录、处理1、当倾角α=40o 时，取试样一做剪切强度试验： 试样一厚度：71.77mm 试样一宽度：72.59mm 试样一长度：72.89mm 试件所受试验力开始至时间破坏过程受力图：试件剪断破坏载荷为86.59KN ；试件剪切破坏后的情况：2、当倾角α=50o 时，取试样二做剪切强度试验：试样二尺寸大小如下： 试样二厚度：71.10mm 试样二宽度：72.74mm试样二长度：71.25mm100002000030000400005000060000700008000090000100000172143214285356427498569640711782853924995106611371208127913501421149215631634170517761847岩石剪切强度（试样一）试验力(N)位移(mm)试件剪断破坏载荷为73.02KN ；试件剪切破坏后的情况：o 试样三厚度：71.55mm 试样三宽度：71.14mm 试样三长度：71.81mm 试件所受试验力开始至时间破坏过程受力图：100002000030000400005000060000700008000014283124165206247288329370411452493534575616657698739780821862903944985102610671108岩石剪切强度（试样二）试验力(N)位移(mm)试件剪断破坏载荷为63.02KN；试件剪切破坏后的情况：八、心得体会通过此次实验，让我加深了对煤岩剪切强度试验的认识，学会了怎样测定煤岩的剪切强度，在测量环节充分认识到，做实验要时刻保持科学严谨的态度，稍有差错就有可能导致误差增大从而导致实验失败。