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岩石剪切试验报告

岩石剪切试验报告
岩石剪切试验报告

岩石剪切试验报告

(1)试验名称:岩石剪切实验。

(2)试验目的:通过直剪实验来测定岩石的抗剪强度,并根据摩尔理论,求得抗剪强度参数:内摩擦角Ψ和粘聚力C,对我们正确认识岩石的性质有着重要意义。

(3)试验原理:对五个试件施加不同法向荷载,用平推法施加法相剪切力,直至试件破坏,计算抗剪强度,根据摩尔理论最终绘图和计算求得岩石的黏聚力C与内摩擦角Ψ。

(4)试件制备:制备不同直径高度的圆柱体试件。

(5)试验成果整理

B.作图

绘制剪应力-正应力图

基于这些散点,绘出拟合直线

C.参数计算结果

岩石的剪切强度参数c值、φ值c=14.414MPa φ=47.468°

岩石力学-硕士研究生课程报告-中南大学

硕士研究生课程报告 题目顺层高边坡稳定性影响因素 及工程灾害防治 姓名曾义 专业班级岩土13级 任课教师阳军生张学民 中南大学土木工程学院

引言 近年来,随着铁路公路建设步伐加快,铁路公路等级不断提高,边坡防护建设工程中所遇到的岩土边坡安全稳定性问题也相应增多,并成为岩土工程中比较常见的技术难题。由于工程建设的需要,往往在一定程度上破坏或扰动原来较为稳定的岩土体而形成新的人工边坡,因而普遍存在着边坡稳定的问题需要解决。国家实施西部大开发战略以来,西部山区高等级公路得到迅速发展。在山区修建高等级公路不可避免会遇到大量的深挖高填路基,就目前建设的高速公路情况看:一般情况下,100km长的山区高等级公路,挖填方路基段落长度占路线总长度的60%以上。已建高速公路最高的填方已达到50多米,最高的挖方边坡高度已超过100m。尽管山区高等级公路的建设越来越倡导环境保护,尽量避免深挖高填,但路基作为公路的主要结构,其边坡稳定问题不可避免。在山区复杂多变的地质条件下建设高等级公路,其边坡稳定性问题必将受到人们的普遍关注,高边坡岩土安全状况直接关系到公路交通运输安全。 虽然计算理论方法、地质探测技术、现代监测技术、边坡加固技术及施工技术不断的在进步,但顺层边坡稳定性问题和高边坡稳定性问题,时至今日依然是国内外学者研究的热点问题,并逐步涌现出许多的新的研究方向。 1、顺倾高边坡稳定性研究现状 随着人类工程活动的发展,对边坡问题的研究也在不断深入,归纳前人对边坡问题的研究大致可分为以下几个阶段: 人们对边坡稳定性的关注和研究最早是从滑坡现象开始的(张倬元等,2001)。19世纪末和20世纪初期,伴随着欧美资本主义国家的工业化而兴起的大规模土木工程建设(如修筑铁路、公路,露天采矿,天然建材开采等),出现了较多的人工边坡,诱发了大量滑坡和崩塌,造成了很大的损失。这时,人们才开始重视边坡失稳给人类造成的危害,并开始借用一般材料分析中的工程力学理论对滑坡进行半经验、半理论的研究。 20世纪50年代,我国学者引进苏联工程地质的体系,继承和发展了“地质历史分析”法,并将其应用于滑坡的分析和研究中,对边坡稳定性研究起到了推动作用(张倬元等,1994)。该阶段学者们着重边坡地质条件的描述和边坡类型的划分,采用工程地质类比法评价边坡稳定性。 20世纪60年代,世界上几起灾难性的边坡失稳事件的发生(如意大利的瓦依昂滑坡造成近3000人死亡和巨大的经济损失)(张倬元等,1994),使人们逐渐认识到了结构面对边坡稳定性的控制作用以及边坡失稳的时效特征,初步形

最新科教版五年级(下)《岩石和矿物》实验报告

第四单元地球的运动 实验名称:昼夜交替的模拟实验(1) 课题和页码:《昼夜交替现象》第73-74面 实验目的: 1.昼夜交替现象有多种可能的解释。 2.昼夜现象与地球和太阳的相对圆周运动有关。 3.提出地球产生昼夜现象的多种假说,并且进行验证,根据实验的情况修正自己的解释。 实验器材:手电筒、乒乓球等 实验步骤: 1.提出昼夜交替的各种假说。(a地球不动,太阳围着地球转。b太阳不动,地球围着太阳转。c地球自转。d 地球围着太阳转,同时地球自转。……) 2.讨论昼夜交替的模拟实验方案。(用手电筒模拟太阳,用乒乓球模拟地球,在乒乓球上选一个点作为我们的观察点。) 3.模拟假说a:乒乓球不动,手电筒围绕着乒乓球转动。 4.模拟假说b:手电筒不动,乒乓球围绕着手电筒转动。 5.模拟假说c:手电筒不动,乒乓球自己转动。 6.模拟假说d:手电筒不动,乒乓球自己转动的同时围绕手电筒转动。 7.画出实验的示意图来,用箭头线表示手电筒和乒乓球的运动方式和方向。 8.分析和归纳。 实验记录单: 现象和结论:昼夜交替现象有多种可能的解释。 实验名称:摆的方向的研究(2) 课题和页码:《证明地球在自转》第77面 实验目的: 1.知道摆具有保持摆动方向不变的特点。 2.通过摆的实验探究,了解摆的特点,并借此理解“傅科摆”的原理。 实验器材:摆、圆形底盘 实验步骤: 1.用铁架台做支架,挂上一个摆。 2.将铁架台和摆一起放到一个圆底盘上。

3.让摆前后来回摆动起来,然后缓慢而平稳地转动圆底盘,观察摆摆动的方向是否发生变化。 4.再做一次圆底盘转动的实验。 5.记录实验现象。交流和讨论,概括实验结论。 实验记录单: 现象和结论:摆具有保持摆动方向不变的特点。 实验名称:谁先迎来黎明(模拟实验)(3) 课题和页码:《谁先迎来黎明》第79-80面 实验目的: 1.知道天体的东升西落是因地球自转而发生的现象。地球的自转方向决定了不同地区迎来黎明的时间不同,东边早西边晚。 2.通过生活经验和体验活动,理解相对运动,并用来解释太阳等天体的视运动。.根据天体视运动的方向推导地球自转的方向。 实验器材:代表不同地区与太阳的纸片等 实验步骤: 1.观察地球仪或地图上北京和乌鲁木齐两个城市,并确认它们的位置关系。 2.小组的同学手拉手面朝外围成一个圆圈模拟“地球”。 3.其中一个同学身上贴上写有“北京”和“东”的纸片,代表“北京”;在他右手边的一个同学身上贴上“乌鲁木齐”和“西”的纸片,代表“乌鲁木齐”。 4.一个同学站在圈外举一个红色纸片,代表“太阳”。 5.大家按照由西向东的方向(即逆时针方向)慢慢转动,看看“北京”和“乌鲁木齐”谁会先见到“太阳”。然后大家再按照由东向西的方向(即顺时针方向)慢慢转动,看看又是谁先看到太阳。 6.总结实验发现。 现象和结论:地球自转方向不同,迎来黎明的时间也就不同。按逆时针的方向转动,北京将先迎来黎明,按顺时针方向转动乌鲁木齐将先迎来黎明。 备注:北京和乌鲁木齐相对位置是北京在东。 实验名称:认识时差(4) 课题和页码:《谁先迎来黎明》第80-81面 实验目的: 1.知道地球的自转方向决定了不同地区迎来黎明的时间不同,东边早西边晚。 2.知道不同地区所处的经度差决定了地区之间的时差。 实验器材:世界时区图

岩石力学试验报告-2010

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:

岩石力学数值试验实验报告

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

岩石力学研究进展报告

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

岩石力学试验报告

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

四年级下册科学实验报告单

温度计的秘密 实验名称:液体热胀冷缩实验 实验器材:保温杯(内装热水)、小烧杯(一个装有冷水)、水胀缩实验小瓶(由带塞针剂小药瓶、红色水、细饮料管构成,在管外套一个小胶圈,用来标记管内液面高度)、用与上面相同的方法组装的煤油胀缩实验小瓶、酒精胀缩实验小瓶。 实验结论:根据水、煤油、酒精有热胀冷缩性质,归纳出液体都有热胀冷缩的性质。 注意事项:小药瓶要贴上标签,不要混用。 实验记录单

实验名称:气体热胀冷缩实验 实验器材:锥形烧瓶、大烧杯、小气球、细线、盛开水的保温瓶 试验方法:用细线把小气球扎于锥形瓶口。把锥形瓶放入烧杯后,灌进开水加热,由于瓶内空气受热膨胀,原来垂下的气球就会竖立胀大。把锥形瓶取出,随着瓶内空气冷却收缩,气球又逐渐变小。 实验结论:气体具有热胀冷缩的性质 注意事项:1.锥形瓶与气球的连接处不能漏气。为使现象明显,可预先向瓶内吹一些气。 2.锥形瓶可用开口较小、容量较大的其他薄壁玻璃瓶代替。如果能找到壁很薄的气球,光靠手掌提供的热量(双手握瓶),也能使气球竖立起来。 实验记录单

实验名称:固体热胀冷缩实验 实验材料:铁垫圈一个,木板、小钉两个,酒精灯、镊子、冷水、烧杯 实验方法:1.在木板上钉两个钉,便两钉间的距离正好通过铁垫圈 2.加热前,观察铁垫圈确能从铁钉间通过 3.将铁垫圈在酒精灯火焰上加热 4.观察加热后铁垫圈能不能从两钉间通过 5.将铁垫圈在冷水里浸一下,观察能不能从两钉间通过。 实验结论:固体具有热胀冷缩的性质 注意事项:1.垫圈最好是铜的,直径要大一些。 2.两钉间距要恰好通过铁垫圈,缝隙越小越好。 实验记录单

岩层实验报告

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;

煤和岩石抗剪试验方法

煤和岩石抗剪试验方法 本方法适用于能加工成规则试件的煤和岩石抗剪试验。用试验结果绘制正应力σ与剪应力τ的关系曲线,求得煤或岩石的内磨擦角υ和凝聚力C 。 1.1 设备、量具 a. 材料试验机; b. 岩石试样加工机械:锯石机、磨石机或磨床; c. 变角剪切夹具(图1)。 d. 游标卡尺,精度0.02mm ; e. 钢板尺; f. 直角尺; g. 百分表架; h. 百分表; i. 水平检测台。 1.2 试件规格、加工精度、数量和含水状态 a. 标准试件采用正立方体,规格5cm ×5cm ×5cm 。 b. 试件各边长公差不得超过mm 3.01.0+-。 c. 两端面不不平行度不大于0.1mm 。 d. 将试件放在水平检测台上,用直角尺紧贴试件垂直侧边,要求两者之间无明显缝隙。 e. 试件数量应根据试验方式确定,当取5个以上的剪切角度,每个角度下作1个试件的剪切试验时,所需试件最低数量为5个;当取3个剪切角度,每个角度下3个试件的剪切试验,取其算术平均值时,所需试件最低数量为9个。当采取第二种试验方式时,在计算平均值的同时,应计算偏离度。若偏离度超过20%,则应增补试件数量,使偏离度不大于20%。 f. 试件含水状态按《煤和岩石单向抗压强度及软化系数测定方法》第2.4条规定执行。

1.3 试验步骤 a. 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进行描述,并填入记录表内。 b. 在45°~65°范围内选择3个或5个以上剪切角度。按照不同的剪切角度将试件分组编号,并在试件上画出剪切线。 c. 检查试件加工精度,测量试件尺寸,按剪切方向长、宽各测量二次,取算术平均值,填入记录表内。 d. 选择压力机度盘时,一般应满足下式: 0.2P0

实验五 岩石单轴压缩实验

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

现场岩石力学试验报告模板

工程勘察: 证书编号 45040Ⅲ -211-U 桂林漓江**水库枢纽工程 现场岩石试验报告 广西*******勘察设计研究院

核定:审查:校核:编写:试验:

1工作概况 (1) 2 现场混凝土与岩体抗剪(断)试验 (1) 2.1 抗剪(断)试验试样布置及地质条件 (1) 2.2 抗剪(断)试验试样制备情况 (2) 2.3 抗剪(断)试验方法 (2) 2.4 抗剪(断)试验成果整理方法 (3) 2.5 抗剪(断)试验破坏机理分析 (3) 2.6 抗剪断试验成果分析 (4) 3 现场岩体变形试验 (5) 3.1 岩体变形试验试样布置及地质条件 (7) 3.2 岩体变形试点制作 (7) 3.3 岩体变形试验方法 (7) 3.4 岩体变形试验成果整理 (7) 3.5 岩体变形试验成果分析 (8) 4 建议 (9)

1 工作概况 桂林漓江**水库枢纽工程位于广西桂林市为漓江一级支流,距离桂林**km有等外公路从**至**村。该水库枢纽主要任务是调蓄讯期洪水水量,枯水期向漓江补水,并利用补水水能发电。拟建枢纽最大坝高约**m,正常高水位**m,总库容约为**万m3,通过引水隧洞到下游厂房发电,电站装机容量为**MW。 坝址现场岩体力学试验于****日至*****日坝轴线左岸及坝轴线下游200m右岸进行现场混凝土与岩体抗剪(断)试验及现场岩体变形试验,共完成工作量见表1。 表1 现场岩石试验工作量表 试验数据采集和处理采用8098多功能岩土检测系统,该微机系统于1991年4月通过广西科学技术委员会的技术鉴定,开工前经广西计量测试研究所率定。各项技术指标均符合DLJ204-81,SLJ2-81《水利水电工程岩石试验规程》(试行),DL5006-92《水利水电工程岩石试验规程(补充部分)》。 2 现场混凝土与岩体抗剪(断)强度试验 2.1抗剪(断)试验试样布置及地质条件 a) 现场混凝土与岩体抗剪(断)试验在坝址区内进行,分别选强、弱风化泥质粉砂岩各12个点(即3组),详见表2。岩层产状一般为**?/NW∠**?,周围岩石为砂岩、泥岩互层。

岩石试验

实验一 岩石的抗压强度实验 单轴抗压强度试验是测试岩石抗压强度最为直接的方法之一。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。岩块的抗压强度通常是采用标准试件在压力机上加轴向荷载,直至试件破坏。如设试件破坏时的荷载为c p (N),横断面面积为A (mm 2),则岩块的单轴抗压强度c σ(MPa)为: A P c c = σ ①单轴抗压强度试验方法 在岩体力学中,岩石的单轴抗压强度是研究最早、最完善的特性之一。单轴抗压强度的试验方法是在带有上、下承压板的试验机内,按一定的加载速度单向加压致试件破坏。此外,对试件的加工也有一定的要求。即试件的直径或者边长为4.8-5.2mm 、高度为直径的2.0-2.5倍、试件两端面的不平整度不得大于0.05mm 、在试件的高度上直径或者边长的误差不得大于0.3mm 、两个端面应垂直于试件轴线,最大偏差不得大于0.25°。 实验二 岩石的抗拉强度实验 一、原理 抗拉强度是岩石力学性质的重要指标之一。由于岩石的抗接强度远小于其抗压强度,故在受载时,岩石往往首先发生拉伸破坏,这一点在地下工程中有着重要意义。 由于直接拉伸试验受夹持条件等限制,岩石的抗拉强度一般均由间接试验得出。在此采用国际岩石学会实验室委员会推荐并为普遍采用的间接拉伸法(劈裂法,又舟巴西法)测定岩样的抗拉强度。由弹性理论可以证明,圆柱或立方形试件劈裂时的抗拉强度由下式确定 Dt P u bt πσ2= 式中:P u —试件破坏时的荷载; D —圆柱体试件的直径或立方体试件高度; t —圆柱体试件厚度或立方体试件宽度。

地质矿物识别实验报告

地质学基础实验报告 课 程 名 称 地质学基础实验名称矿物和岩石的识别并对岩石准确命名实 验教室土壤实 验室 实验日 期 2010.10-2011.1 班级一班 学 生姓名阳金秀 实验成 绩 任课教师 (签名) 实 验目的及内容(1)通过在室内对手上的标本的观察,认识常见的矿物和岩石,掌握其各种物理特征; (2)区分相似矿物; (3)根据各种特征对岩石准确命名; (4)对矿物和岩石进行分类;

实 验 样 品 各种矿物和岩石标本 实验过程(1)观察各种矿物的集合体形态(粒状、片状、致密块状等集合体)和物理性质(颜色、光泽、解理等), (2)还可以利用条痕板观察矿物的条痕,用指甲或小刀来估计硬度; (3)对矿物进行分类; (4)观察岩石的颜色,矿物成分; (5)按三大类岩石进行分类; (6)观察火成岩的结构、构造,对火成岩进行分类; (7)观察沉积岩的颜色、成分、结构、构造,对沉积岩分类; (8)观察变质岩的矿物、结构、构造等 实验结果分析矿物分类: 类型碳矿物硫化物氧化物及 氢氧化物 含氧盐类 矿物 其他盐类 矿物 主要矿物 石墨 辉铜矿、方 铅矿、辉锑 矿、辰砂、 黄铁矿、黄 铜矿 赤铁矿、褐 铁矿铝土 矿、石英碧 玉、玉髓 正长石、斜 长石、橄榄 石、普通辉 石、普通角 闪石、云 母、绿帘 石、蛇纹 石、滑石石 榴子石、方 解石、重晶 石 磷灰石、萤 石、

三大岩类: 火成岩沉积岩变质岩 矿物成分均为原生矿物,成分 复杂,常见的有石 英、长石、角闪石、 辉石、橄榄石、黑云 母等矿物成分 除石英、长石、白云母等原 生矿物外,次生矿物占相当 数量,如方解石、白云石、 高岭石、海绿石等 除具有原岩的矿物成 分判尚有典型的变质 矿物,如绢云母、石 榴子石等 结构以粒状结晶、斑状结 构为其特征 以碎屑、泥质及生物碎屑、 化学结构为其特征 以变晶、变余、压碎 结构为其特征 构造具流纹、气孔、杏仁、 块状构造 多具层理构造、有些含生物 化石 具片理、片麻理、块 状等构造 产状多以侵入体出现,少 数为喷发岩,呈不规 则状 有规律的层状随原岩产状而定 分布花岗岩、玄武岩分布 最广 粘土岩分布最广,其次是砂 岩、石灰岩 区域变质岩分布最广 如片麻岩、大理岩, 次为接触变质岩如矽 卡岩、红柱石和动力 变质岩 区分相识岩石: 相同点不同点普通辉石颜色均为绿黑至黑色,辉石晶体为短柱状 条痕为灰绿色,玻璃光泽, 普通角闪石两组解理角闪石晶体为长柱状收 获感想 通过老师讲解和认真地观察,认识了常见的矿物和岩石,能对岩石进行初步的分类和描述,能通过观察岩石的矿物成分和颜色等物理特征,对岩石进行完整、准确的命名。认识矿物和岩石的实验,为以后的野外实习奠定基础。

岩体力学实验..

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

岩石力学实验-岩石剪切强度试验

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

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:71.25mm 10000 2000030000400005000060000700008000090000100000172143214285356427498569640711782853924995106611371208127913501421149215631634170517761847 岩石剪切强度(试样一) 试验力(N) 位移(mm)

(完整版)重庆大学岩石力学总结

重庆大学岩石力学总结 第一章 1 岩石中存在一些如矿物解理,微裂隙,粒间空隙,晶格缺陷,晶格边界等内部缺陷,统称微结构面。 2 岩石的基本构成是由组成岩石的物质成分和结构两大方面来决定。 3 岩石的结构是指岩石中矿物颗粒相互之间的关系,包括颗粒的大小,形状,排列,结构连接特点及岩石中的微结构面。其中以结构连接和岩石中的微结构面对岩石工程性质影响最大。 4岩石中结构连接的类型主要有两种:结晶连接,胶结连接。 5 岩石中的微结构面是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及空隙。它包括矿物的解理,晶格缺陷,晶粒边界,粒间空隙,微裂隙等。 6 矿物的解理面指矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶方向分裂成的光滑平面。 7 岩石的物理性质是指由岩石固有的物质组成和结构特征所决定的比重,容重,孔隙率,岩石的密度等基本属性。 8 岩石的孔隙率是指岩石孔隙的体积与岩石总体积的比值。 9岩石的水理性:岩石与水相互作用时所表现的性质称为岩石的水理性。包括岩石的吸水性,透水性,软化性和抗冻性。 10 岩石的天然含水率rd w m m w = w m 表示岩石中水的质量,岩石的烘干质量rd m 11 岩石在一定条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性。它取决于岩石孔隙的数量,大小,开闭程度和分布情况。表征岩石吸水性的指标有吸水率,饱和吸水率和饱水系数。岩石吸水率dr dr o a m m m w -=. dr m 为岩石烘干质量,o m 为岩石浸水48小时后的总质量。 12 岩石的饱水率是岩石在强制状态下(高压,真空或煮沸)岩石吸入水的质量与岩石烘干质量的比值。 13岩石的透水性:岩石能被水透过的性能。可用渗透系数衡量。主要取决于岩石孔隙的大小,方向及相互连通情况。A dx dh k q x = K 为岩石的渗透系数,h 为水头的高度,A为垂直于X方向的截面面积,qx 为沿X方向水的流量。 透水性物理意义:是介质对某种特定流体的渗透能力,渗透系数的大小取决于岩石的物理特性和结构特征。 14 岩石在反复冻融后强度降低的主要原因:1构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同,当温度变化时,由于矿物的胀缩不均而导致岩石结构的破坏。2当温度降到0℃以下时,岩石孔隙的水结冰,体积增大约%9,会产生很大的膨胀压力,使岩石的结构发生改变甚至破坏。 15 进行岩石强度实验选用的试件必须是完整岩块,而不应包含节理裂隙。 16 岩石强度指标值受下列因素影响:①试件尺寸②试件形状③试件三维尺寸比例④加载速率(加载速率越多,所测岩石强度指标值越高⑤湿度

岩石力学实习报告

岩石力学实习报告 试验一岩石点荷载强度试验 一.试验目的 岩体的点荷载试验是将岩石块体置于一对点接触的加荷装置上, 岩石破坏主要是呈劈裂破坏的性质,破坏的机理是张破坏。用来测定岩石的抗拉强度,又根据岩石的抗拉强度与抗压强度之间的内在联系,由点荷载试验结果换算出岩石的抗压强度。 二.试验原理 试件在一对点荷载作用下发生破坏iao,主要是由于加荷轴线上 的拉应力引起的,其破坏机制为张破裂。试验表明,不同形状的试件在点荷载作用下,其加荷轴附近的应力状态基本相同,这为采用不同形状的试件在点荷载作用下,其加荷轴附近的应力状态基本相同,这为采用不同形状及不规则试件进行点荷载试验提供了理论依据。点荷载试验得出的基本力学指标是点荷载强度指数,其计算公式为: Is?p2De 式中: P——作用于试件破坏时的荷载值(KN); De——等效岩芯直径(mm),对于采取的钻孔岩芯径向试验, De2==D2(D——岩芯直径),对于岩芯的轴向试验,方块体以及不规则岩块试验De?24A ?(A=DW,D

——试件上、下两加荷点间距离,W——试件破裂面垂直于加荷轴的平均宽度)。 试验表明,同一种岩石当试件尺寸不同时,对点荷载强度会产生影响,因此试验方法标准中规定以D=50mm时的点荷载强度为基准,当D值不等于500mm时,需对点荷载强度进行修正,其修正公式为: Is(50) 式中: F——尺寸修正系数; M——修正指数,由同类岩石的经验值确定,1985年国际岩石力学协会(ISRM)建议m=0.45,近似取m=0.5。?De?F??FIs??50??M 由点载荷强度指数可进一步计算出岩石的单轴抗压强度(?c)及抗拉强度(?t)计算公式如下: .75?c?22.8210 s(50)?t?K1Is(50) 三.试验步骤 (一)试件制备 1.试样应取自于工程岩体,具有代表性。可利用钻孔岩芯,或在基岩露头、勘探抗槽探硐、巷道中采取岩块。试件应完整,在取样及制备过程中避免产生裂缝。 2.试件尺寸应符合以下规定: (1)应采用岩芯试件作径向试验时,试件的长度与直径之比不应小于1.0;作轴向试验时,加荷两点距离与试件直径之比为0.3~1.0;

压缩试验和剪切试验报告

实验二 压 缩 试 验 压缩试验就是为了测定工程材料在受压时得力学性能。有得材料如混凝土、岩石、铸铁等,抗拉能力差,但它得抗压能力很好。这些材料,除了抗压强度与抗拉强度不同之外,还有值及破坏形式上也存在着压缩与拉伸得差别。因此,压缩试验同样就是工程材料力学试验得重要内容之一。 一、 试验目得 (1) 测定铸铁压缩时得强度极限与低碳钢得屈服极限。 (2) 观察铸铁与低碳钢压缩时得变形与破坏形式,找出它们得不同之处。 二、 仪器设备与工具 (1) 电子万能试验机W D-200B 或压力试验机Y E-1000等。 (2) 游标卡尺等。 三、 试样制备与安装 金属压缩试件有圆柱体、正方形柱体、矩形板、带凸耳板状等几种形状。铸铁与低碳钢得压缩试件一般做成圆柱体。高度与直径得比得大小会影响到试验得结果。试件过于细长则易压弯,过于粗短则受两端摩擦力得影响大。为了确保试件处于单向压缩状态,以及试验结果具有可比性,国家标准《金属压缩试验方法》GB 7314-87对侧向无约束试件做出了以下有关规定: (1) 试件仅适应于测定。 (2) 试件适应于测定、、(规定非比例压缩应力)与(规定总压缩应力)。 (3) 试件适应于测定与压缩杨氏 模量。 为了减少摩擦力得影响,试件两端面应尽量光滑, 相互平行,且与轴线垂直。 试件安装在试验机上下压座之间,见图3-10。 图3 下承压座就是一个球形承垫,作用,使压力通过试件得轴线。 四、 试验原理 1. 低碳钢压缩试验 低碳钢在压缩时得曲线见图3-11.在屈服之前,曲线与拉伸时相同。在屈服之后得曲线,就与拉伸得不同了。在弹性范围内,加载速率应控制在。在明显塑性变形范围内,加载得应变速率应控制在之间。材料受压屈服时,变形继续增大,载荷保持不变或出现波动,如图3—11所示。按图示得方法,读取各种情形下得压缩屈服载荷,然后计算压缩屈服点。

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