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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。
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。
四.2.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。
1—百分表 2-百分表架 3-试样 4水平检测台图5-3 电阻应变片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。
岩石单轴抗压强度实验指导书黄冬梅适用专业：采矿工程、安全工程等山东科技大学资矿业与安全工程学院2014年 11 月前言岩石在狭义上说来包括岩块和岩体，岩块一般是指从岩体中取出的、尺寸不大的岩石。
它由一种（如石英岩、大理岩等）或几种（如花岗岩、玄武岩等）矿物组成，具有相对的均匀性。
由于尺寸较小而在其中不可能有大的地质构造的影响。
实验室试验的试件是岩块的一种。
岩体是指工程实际中较大范围的岩石。
它可由一种或几种岩石组成，并可能为岩脉或裂隙充填物所侵入，包括地质构造作用的明显影响，并为结构面(层面、节理、裂隙等)所切割。
实验室内岩块和工程现场岩体均属于岩石，它们是两个既有相互联系又有不同的概念，二者的力学性质有相互关系但不能直接代用。
室内煤岩力学试验采用的是尺寸很小的岩块，采矿工程实际中考虑的对象是煤岩体。
一般的，由于现场岩体试验复杂、费用高，人们很少进行，只是在室内进行小块的煤岩进行力学参数测试，将其结果运用到工程中去。
因而对煤岩试块和现场煤岩体的力学性质（主要是强度）间关系的研究很有实际意义。
单轴抗压强度实验是采矿相关专业岩石力学实验课程中必不可少的组成部分，学生通过实验验证和推导理论知识，又用理论知识解释和分析实验结果，以达到巩固理论知识和掌握实验方法的目的。
指导书从实验目的、原理、仪器设备、方法步骤、注意事项、结果整理等方面对实验进行了介绍，并提出了要求，旨在让学生掌握力学实验的基本知识、技能和方法，培养学生的动手能力和分析、解决问题的能力，增强学生开拓创新的意识。
岩石单轴抗压强度试验一、实验目的熟悉与掌握测定岩石单轴抗压强度的实验设备、仪器、实验方法与计算方法。
二、实验内容测定规则形状岩石试件的单轴压强度。
三、实验条件（1）实验地点与场地：MTS岩石伺服实验室（资源与环境工程学院121）。
（2）实验设备与耗材：实验加工机械（钻石机或车床、锯石机、磨石机或磨床）；检验工具（游标卡尺、直角尺、水平检测台、千分表架及千分表）；加载设备（普通材料试验机）。
岩石单轴抗压试验
一、实验目的
岩石的单轴抗压强度是岩石最重要的物理力学性能之一，是从事岩石工程烟研究、设计、施工和生产中不可或缺的力学参数。
本次课的目的旨在使学生在熟悉了岩石的基本力学性能的基础上，掌握岩石单轴抗压强度的测定技术。
三、实验原理
当岩石试样在无侧限压力条件下，岩石在纵向压力作用下出现压缩破坏时，单位面积上缩承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度。
试件的强度为：
二、实验要求
通过本次实验课教学，学生须达到如下要求：
1．深入理解试样描述的意义，熟练掌握岩石单轴抗压实验试样描述方法和尺寸测量方法；
2．熟悉万能材料实验机的工作原理，并熟悉掌握其使用方法；
3．熟悉掌握国际岩石力学学会（ISRM）推荐的“岩石单轴抗压强度测试试验标准”；
4．能够密切观察实验过程中岩石试件的破坏过程，精确记录其破坏荷载，并通过试件破坏后描述，准确分析其破坏机理；
5．根据所记录的有关数据，能够熟练地计算各试件的破坏时单轴压应力；
6．能熟练地根据实验结果和破坏后试件描述，剔除破坏应力（或荷载）奇异的试件，准确计算出岩石的单轴抗压强度；
7．按《岩石力学实验指导书》要求撰写实验报告。
三、主要仪器
RM150B试验机、钻石机、磨石机、测量平台、游标卡尺
四、实验步骤
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开动压力机，使其处于可用状态，将试件置于试验机承压板中心，调整球
形座，使试件两端面接触均匀；
③以0.5～1.0MPa的速度加载直至破坏；
④记录破坏荷载及加载过程中出现的现象；
五、实验结果。
实验十 岩石压缩实验（一）实验目的:在单轴压力下作出岩石样品的应力与应变的关系曲线（σ－ε），以确定压缩时岩石的强度极限σb 。
观察岩石压缩时的变形及破裂过程。
(二)设备∶1.压力试验机2.电阻应变仪3.Ｘ-Ｙ函数记录仪4.应变片5. 游标卡尺(三)原理及试验装置∶为了真实反映岩石的强度,根据国际岩石力学标准化委员会试验的建议方法,用来试验用的试件通常规定，２≤ｈ／ｄ≤３，试件直径与岩石内最大颗粒尺寸的比大于１０。
我们试验用岩石试件一般制成园柱形，其尺寸约为 Ｌ∶５０ｍｍ Φ∶２５ｍｍ或 Ｌ∶１００ｍｍ Φ∶５０ｍｍ。
为了尽量使试件承受轴向压力，试件两端必须完全平行（一般要求＜５丝），并且与试件轴线保持垂直，其端面还应制作光滑，以减小摩擦力的影响，必要时端面可涂薄薄的一层油。
放置试件时要将其置于压机的中心，使压力通过试件的轴心。
实验装置如图一所示：(1)压力试验机 (2)试件 (3)应变片 (4)载荷传感器(5)电桥盒 (6)电阻箱图一 压缩实验装置图试验利用Ｘ－Ｙ函数记录仪绘出 σ－ε 曲线，图二∶ 图二 σ－ε 曲线图中ＯＡ段为做功硬化阶段，试件中裂隙闭合，ＡＢ为弹性变形阶段，ＢＣ为塑性变形，试件应变软化。
当加载至最大载荷Ｐb 时，试件破裂，在曲线上即Ｃ点，也可通过计算得出其强度极限σb 。
当试件破裂时，压力试验机的测力指针迅速倒退，由随动指针可读出最大载荷Ｐb 值。
破坏的破裂面与试件轴线约成４５°左右的倾斜裂纹或Ｘ型裂纹，破坏主要是由剪应力引起的。
(四)实验步骤∶1．试件准备：用游标卡尺测量试件两端及中部三处截面的直径，取三处中最小一处的平均直径来计算截面面积，并根据此试件及破坏时载荷计算出其 强度极限σb 。
贴应变片；(1)先用细砂纸将样品中部待贴片 处〔如图三〕打磨， 一处为贴纵向应变片,一处为贴横向应变片。
(2)用丙酮棉球将贴片处清洗干净；(3) 将应变片的引线先镀上焊锡;并用万用表检查应变片是否通路，阻值大小；(4)一手捏住应 图三 电阻应变片的粘贴 变片引出线，一手拿５０２粘结剂瓶，在应变片基 底面上及试件欲贴片处均匀涂上一层粘结剂，注意 不可涂抹太多，以免影响应变片的性能；应变片底 面向下平放在试件贴片处，将一小片聚四氟乙烯薄 膜盖在应变片上，然后用拇指按住薄膜挤出多余的 粘接剂〔注意按时不要使应变片移动〕，拇指按住 保持不动并施予压力约１—２分钟放开，轻轻掀开薄膜，检查应变片处有无气泡、翘曲、脱胶等现象， 图四 电桥盒接线图εε象，否则需重新粘贴。
岩石力学与岩体实验指导书及报告（内部资料）矿业工程学院实验总室2011年6月一、实验目的：测定岩石的单轴抗压强度。
二、实验方法：将圆柱体岩石试样放在压力实验机上进行单轴压缩实验，试件破坏瞬间受压面上的极限应力值为该岩石的抗压强度。
（一）实验前的准备工作1、试件制备。
描述和尺寸测量见<变形实验>。
每组试件数根据实际情况而定，但最好不少于三块。
（二）实验步骤1、试件安装将准备好的岩石试件放在压力实验机上、下加压板的中心位置，试件整个断面应与加压板严密接触，若不合要求，应予处理。
2、施加载荷保持恒定的应力速率（50～100N/cm2/s）对试件连续加载至破坏为止，记录破坏载荷数值。
描述试件的破坏情况，描述内容见<岩石抗拉强度实验>。
“施加载荷”部分，并记入记录表3－2内，发现试件初裂后仍能继续承受载荷，应记录出裂时的载荷值。
三、计算岩石的抗拉强度岩石的（单轴）抗压强度按下式计算：c p Aσ=式中：cσ－岩石抗压强度（MPa）；P－试件破坏时施加的最大载荷KN；A－试件横截面积cm2。
一、实验目的：测定岩石的抗拉强度。
二、实验方法：本实验采用劈裂法测定岩石的抗拉强度。
（一）实验前的准备工作：主要是试件的制备、描述和尺寸测量。
（1）采用圆盘试件。
试件直径（D ）为50毫米，厚度（T ）为25毫米（T/D=0.5）。
（2）试件两端面应平等，试件轴心线与断面应垂直，二者的最大偏差均不得大于0.2毫米。
试件表面光滑平整。
试件数目据实际情况而定，但最好不少于10块。
（3）测量试件尺寸。
圆盘试件测直径和厚度。
沿厚度（T ）上、中、下三个部位分别测直径，取三次测量的平均值为试件的直径。
沿预定加载方向上、中、下三个部位测定试件厚度，取三次测量的平均值为试件的厚度。
方片形试件参照圆盘形试件确定规格，测量其尺寸。
（二）试件安装将试件安装于抗拉模具上，要将试件安放在模具的中心线上，避免偏心加载。
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。
实验三、岩石单轴抗压强度的测定一、实验目的岩石在单轴压缩荷载作用下所能承受的最大压应力称为单轴抗压强度。
岩石的单轴抗压强度实验是研究岩石性质的最基本的方法。
通过本实验，要了解标准试件的加工机械、加工过程及检测程序，掌握岩石单向抗压强度的测试过程及计算方法。
二、实验仪器及工具（1）试件加工机械。
钻石机或车床、锯石机、磨石机或磨床。
（2）检验工具。
水平检测台、百分表架及百分表、游标卡尺（精度0.02mm）、直角尺。
（3）材料试验机。
三、实验原理垂直或平行岩层层理方向对试块进行加载，试件的破坏载荷与试件的横载面积之比即为岩石的单向抗压强度。
四、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、节理、裂隙、风化程度、含水状态以及加工过程中出现的问题等进行描述，并填入记录表内。
（2）检查试件加工精度，测量试件尺寸（应在试件高度中部两个互相垂直的方向测量其直径，取算术平均值）填入记录表内。
（3）选择材料实验机度盘时，一般应满足下式：0.2P0<P max<0.8P0R=P/S式中P max——预计最大破坏载荷，kN；P0——材料实验机度盘最大值，kN。
（4）开动材料试验机，使其处于可用状态。
将试件置于材料实验机承压板中心，调整球形座，使试件上下面受力均匀。
试件为脆性岩石时，应加设保护外罩。
（5）以0.5～1.0mm/min的速度加载直至破坏。
如遇到软岩石时，加载速度应适当放慢。
（6）记录破坏载荷以及加压过程中出现的现象，并对破坏后的试件进行描述或摄影。
五、实验现象及数据记录实验现象如图所示，由单一断面剪切滑移而破坏。
岩样除主剪切面之外还存在少量的局部剪切破坏面。
六、实验结果及数据分析七、心得体会从本次实验中我们了解了试件加工的程序以及它所用到的实验装置，并且了解了该系统的工作原理。
以及在实验中为什么要加垫块和端部效应可能会带来的一些影响，掌握了计算方法以及一些数据的相关性规律。
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。
四.1—百分表 2-百分表架 3-试样 42.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，接线方式采用公共补偿半桥连接方式。
4.将试样放置在试验机的承压板中心，然后对纵向、横向应变片分别进行反复预调平衡。
5.施加初载荷，检查试验机和应变片工作情况，正常后以1.0～2.0 kN/s的加载速度均匀加载，按估计破坏载荷的十分之一间隔读数，纪录相应载荷下的纵向、横向应变，均匀加载直至试样完全破坏。
每个测试过程读数不得少于7个点，同一试样的纵向、横应变尽可能同时读出。
6.记录破坏载荷值及加载过程中出现的现象，并对试样破坏形态进行描述。
六.实验结果整理1. 岩石单轴抗压强度：式中：R C—试样单轴抗压强度，MPa；P—试样破坏载荷，N；S—试样初始截面积，mm2。
岩石单轴抗压强度测定结果填入表5-1。
表5-1 岩石单轴抗压强度测定结果2. 绘制岩石单轴压缩应力-应变曲线实验结束后检查每一组的实验结果，废弃可疑数据，分别计算试样所受应力σ和与之对应的纵向应变ε1、横向应变ε2以及体积应变值εv，体积应变值按下式计算：将单轴压缩实验记录与计算结果填入表5-2。
然后以纵向应力为纵坐标，以应变为横坐标描出并光滑连接测点。
岩石试样单轴压缩实验的应力-应变曲线，如图5-4。
表5-2 岩石单轴压缩变形测定纪录3.量E 50式中： △σ—纵向应力-应变曲线中直线段的纵向应力增量，MPa ；△ε—纵向应力-应变曲线中直线段的纵向应变增量；σ５０—单向抗压强度的50%的应力值，MPa ； ε５０—试样与σ５０对应的纵向应变值。
4.泊松比:岩石在单轴压缩过程中纵向变形的同时横向也发生相应变形，在轴向应力-纵向应变与轴向应力-横向应变曲线上，对应直线段纵向应变和横向应变的平均值计算泊松比μ：式中：μ—岩石的泊松比；ε图5-4 岩石单轴压缩实验的应力-应变曲线 εDε—纵向应力-纵向应变曲线中对应直线段部分的应变的平均值；１pε—纵向应力-横向应变曲线中对应直线段部分的应变的平均值。
２p弹性模量Eτ、变形模量E50及泊松比μ测定结果填入表5-3：表5-3 弹性模量Eτ、变形模量E50及泊松比μ测定结果七.实验报告要求实验结束后认真独立填写实验报告，实验报告应包括以下内容：1.实验目的；2.主要实验仪器；3.实验步骤；4.原始数据及实验数据整理；5.对本实验的建议。
八.思考题1. 试验机上为何要配备球形调节座2. 影响单轴压缩实验结果的实验因素有那些3. 单轴压缩破坏的类型有那几种实验六岩石常规三轴压缩实验一.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c，绘制出岩石的强度曲线，进一步理解岩石的强度准则。
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.干燥器；4.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架；5.YE-2000型液压材料试验机；6.三轴室，三轴液压源；7.热缩管、胶带、密封圈等。
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。
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：每种岩石同一状态下，试样数量一般不少于5个，每个试样在一定围压下的进行实验。
4.含水状态：采用自然状态，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.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.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.围压一般取5MPa、10 MPa、15 MPa、20 MPa和25 MPa。
4.试验机量程，一般应满足0.2P0<P max<0.8P0，式中：P0为试验机最大量程，kN；P max 为预计试样最大破坏载荷，kN。
5.试样的安装，首先把钢垫块端部擦净，将试样置于上、下垫块之间，使三者中心为一条直线，再将试样与垫块套上热缩管，热缩管长度稍大于试样高度，用吹风机缓慢加热热缩管，并再用密封胶带固定试样两端，见图6-1。
6. 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。
7. 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。
8. 接通电源，开动开压力机，打开送油阀，使压力机的下承压板的拖轮离开轨道10 cm 左右，关闭送油阀，然后调整试验机上承压板位置与压力室的上压头接触，缓缓打开送油阀施加50 kN 的纵向载荷固定试样。
9. 施加围压，缓缓施加围压到指定值，稳定数2分钟后，使围压保持恒定时，要求变动范围不应超过选定的2%。
10. 再以1.0 kN/s ～2.0 kN/s 的加载速度均匀加载，直至试样破坏，立即关闭液压泵卸载阀，再打开试验机的回油阀卸轴压。
11. 纪录破坏载荷及围压值。
打开三轴室的放气阀，卸掉上压盖取出试样，破坏类型描述。
五.实验结果整理1.计算一定侧压力作用下岩石的抗压强度σ1：1—上垫块；2—密封圈；3—岩石试样；1P Sσ=式中： σ1max —岩石三轴抗压强度，MPa ；P —纵向破坏载荷，N ；F —试样初始截面积，m 2。
2.计算内摩擦角和粘结力。
在直角坐标系绘制σ3-σ1的关系曲线图6-2， 对实验值采用最小二乘法进行线性回归，计算出其斜率m 和纵轴上的截距b ，即b m +=31σσ线性方程，其中m 和b 可用下式计算： 式中： σ1—岩石三轴抗压强度，MPa ；σ3—围压，MPa ；n —试样数量。
根据库伦-摩尔准则，岩石的内摩擦角φ和粘结力c 可利用参数m 和b 按下式计算：3.绘制摩尔圆及其包络线：在纵横相同比例的直角坐标系内，选取3～5个σ3值，用回归后的直线方程b m +=31σσ计算出相应的σ1值。
再分别以（σ3+σ1）/2，0为圆心，以（σ1-σ3）/2为半径绘制出一组摩尔圆，摩尔圆的外包络线，即为该组岩石的强度曲线，包络线在Y 轴上的截距为粘结力c ，与X 轴的夹角为内摩擦角φ。
岩石三轴压缩实验结果填入表6-1。
表6-1 三轴压缩实验结果图6-2 围压与纵向抗压强度关系图6-3 岩石三轴试验摩尔园及包络线六.实验报告要求实验结束后认真独立填写实验报告，实验报告应包括以下内容：1.实验目的；2.主要实验仪器；3.实验步骤；4.原始数据及实验数据整理；5.对本实验的建议。
七.思考题1.三轴实验过程中主要主意事项有哪几项2.通过三轴实验说明岩石承载能力与哪些因素有关3.你对本次实验的建议和意见。
4.实验七岩石抗拉强度测定一.实验目的岩石抗拉强度是指岩石承拉伸条件下能够承受的最大应力值。
通过该实验使学生掌握采用巴西劈裂法测定岩石抗拉强度的方法，并与岩石抗压强度进行比较，从而了解脆性岩石材料的强度特点。
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.劈裂夹具；5.钢丝垫条，用直径为2.0 mm～3.0 mm钢丝；4. YE-300型液压材料试验机。
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25 mm ～50 mm 的标准圆柱体。
2.试样数量：每种岩石同一状态下，试样数量一般不少于5块。
3.含水状态：采用自然状态，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.实验原理巴西劈裂法测定岩石抗拉强度是国际岩石力学学会标准推荐的方法，对称圆盘试样受集中载荷P 的作用下，依据弹性理论得知，圆盘加载直径上任一点(0，y )的应力状态为：（1）（2）式中：P 为载荷，D 、L 分别为试样直径和厚度，试样中心处（y =0）的应力状态为：（3）（4）由式（3）、式（4）得出，圆盘试样中心处压应力是拉应力的3倍，但由于岩石抗拉强度远低于抗压强度，一旦拉应力达到试样的抗拉强度时中心发生破坏，通常认为拉应力对破裂起主导作用。
