實(shí)驗(yàn)一 巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

1、巖石力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)1.1概述概述當(dāng)無(wú)側(cè)限巖石試樣在縱向壓力作用下出現(xiàn)壓縮破壞時(shí)，單位面積上所承受的載荷稱為巖石的單軸抗壓強(qiáng)度，即試樣破壞時(shí)的最大載荷與垂直于加載方向的截面積之比。在測(cè)定單軸抗壓強(qiáng)度的同時(shí)，也可同時(shí)進(jìn)行變形試驗(yàn)。不同含水狀態(tài)的試樣均可按本規(guī)定進(jìn)行測(cè)定，試樣的含水狀態(tài)用以下方法處理：（1）烘干狀態(tài)的試樣，在105～1100C下烘24h。（2）飽和狀態(tài)的試樣，使試樣逐步浸

2、水，首先淹沒(méi)試樣高度的14，然后每隔2h分別升高水面至試樣的13和12處，6h后全部浸沒(méi)試樣，試樣在水下自由吸水48h；采用煮沸法飽和試樣時(shí)，煮沸箱內(nèi)水面應(yīng)經(jīng)常保持高于試樣面，煮沸時(shí)間不少于6h。1.2試樣備制試樣備制（1）試樣可用鉆孔巖芯或坑、槽探中采取的巖塊，試件備制中不允許有人為裂隙出現(xiàn)。按規(guī)程要求標(biāo)準(zhǔn)試件為圓柱體，直徑為50mm，允許變化范圍為4.8～5.20mm。高度為100mm，允許變化范圍為9.5～10.50mm。對(duì)于非均

3、質(zhì)的粗粒結(jié)構(gòu)巖石，或取樣尺寸小于標(biāo)準(zhǔn)尺寸者，允許采用非標(biāo)準(zhǔn)試樣，但高徑比必須保持=2:1～2.5:1。（2）試樣數(shù)量，視所要求的受力方向或含水狀態(tài)而定，一般情況下必須制備3個(gè)。（3）試樣制備的精度，在試樣整個(gè)高度上，直徑誤差不得超過(guò)0.3mm。兩端面的不平行度最大不超過(guò)0.05mm。端面應(yīng)垂直于試樣軸線，最大偏差不超過(guò)0.25度。1.3試樣描述試樣描述試驗(yàn)前的描述，應(yīng)包括如下內(nèi)容：（1）巖石名稱、顏色、結(jié)構(gòu)、礦物成分、顆粒大小，膠結(jié)物性

4、質(zhì)等特征。（2）節(jié)理裂隙的發(fā)育程度及其分布，并記錄受載方向與層理、片理及節(jié)理裂隙之間的關(guān)系。（3）測(cè)量試樣尺寸，并記錄試樣加工過(guò)程中的缺陷。1.4主要儀器設(shè)備主要儀器設(shè)備試樣加工設(shè)備：鉆石機(jī)、鋸石機(jī)、磨石機(jī)或其他制樣設(shè)備。量測(cè)工具與有關(guān)檢查儀器：游標(biāo)卡尺、天平（稱量大于500g，感量0.01g），烘箱和干燥箱，水槽、煮沸設(shè)備。加載設(shè)備：壓力試驗(yàn)機(jī)。壓力機(jī)應(yīng)滿足下列要求：（1）有足夠的噸位，即能在總噸位的10%～90%之間進(jìn)行試驗(yàn)，并能連

5、續(xù)加載且無(wú)沖擊。（2）承壓板面平整光滑且有足夠的剛度，其中之一須具有球形座。承壓板直徑不小于試樣直徑，且也不宜大于試樣直徑的兩倍。如大于兩倍以上時(shí)需在試樣上下端加輔助承壓板，輔助承壓板的剛度和平整光滑度應(yīng)滿足壓力機(jī)承壓板的要求。（3）壓力機(jī)的校正與檢驗(yàn)應(yīng)符合國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。1.5試驗(yàn)程序試驗(yàn)程序（1）根據(jù)所要求的試樣狀態(tài)準(zhǔn)備試樣。（2）將試樣置于壓力機(jī)承壓板中心，調(diào)整有球形座的承壓板，使試樣均勻受力。巖石力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)實(shí)驗(yàn)二、巖

6、石壓縮變形試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二、巖石壓縮變形試驗(yàn)2.1概述概述巖石變形試驗(yàn)，是在縱向壓力作用下測(cè)定試樣的縱向（軸向）和橫向（徑向）變形，據(jù)此計(jì)算巖石的彈性模量和泊松比。彈性模量是縱向單軸應(yīng)力與縱向應(yīng)變之比，規(guī)程規(guī)定用單軸抗壓強(qiáng)度的50%作為應(yīng)力和該應(yīng)力下的縱向應(yīng)變值進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)需要也可以確定任何應(yīng)力下的彈性模量。泊松比是橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變之比，規(guī)程規(guī)定用單軸抗壓強(qiáng)度50%時(shí)的橫向應(yīng)變值和縱向應(yīng)變值進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)需要也可以求任何應(yīng)力下的泊松比。2

7、.2試樣備制試樣備制試樣備制方法和精度要求見(jiàn)1.2。2.3試樣描述試樣描述試樣描述見(jiàn)1.3。2.4主要儀器設(shè)備主要儀器設(shè)備（1）制樣設(shè)備、檢查儀器和壓力機(jī)要求見(jiàn)1.4。（2）電阻應(yīng)變片、粘結(jié)劑、萬(wàn)用表等。（3）電阻應(yīng)變儀（或數(shù)據(jù)采集器）、壓力傳感器、引伸儀等。除用電阻應(yīng)變儀外，也可用精度能達(dá)到0.1%和量程能滿足變形測(cè)定需要的其他儀表。巖石試件軸向應(yīng)變片橫向應(yīng)變片圖1巖石試件貼電阻應(yīng)變片示意圖圖2試件連接靜態(tài)應(yīng)變儀示意圖2.5試驗(yàn)程序試

8、驗(yàn)程序（1）選擇電阻片，電阻片質(zhì)量應(yīng)符合產(chǎn)品要求，電阻絲的長(zhǎng)度應(yīng)大于組成試樣的礦物最大粒徑或斑晶的10倍以上。同一試樣用的工作片和補(bǔ)償片的電阻值應(yīng)不超過(guò)0.2歐姆。（2）電阻片應(yīng)貼在試樣高度的中部，每個(gè)試樣貼縱向（軸向）和圓周向電阻片各2片，沿圓周向?qū)ΨQ布置，貼片處應(yīng)盡量避開(kāi)顯著的裂隙、特大的礦物顆?；虬呔АＴ嚇淤N片前用零號(hào)砂紙打磨，用丙酮或酒精將貼片處擦洗干凈，防止污染（如圖1所示）。（3）貼片用的膠，一般情況下可用502快速粘結(jié)劑，