岩石常规三轴压缩实验.ppt

岩石常规三轴压缩实验.ppt

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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（12=3）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，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,钻石机、锯石机、磨石机；游标卡尺，精度0.02mm；干燥器；直角尺、水平检测台、百分表及百分表架；YE-2000型液压材料试验机；三轴室，三轴液压源；热缩管、胶带、密封圈等。

三.试样规格、精度、数量及含水状态,试样规格：

采用直径为50mm，高为100mm的标准圆柱体;加工精度：

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。

直径偏差：

试样两端的直径偏差不得大于0.2mm，用游标卡尺检查。

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。

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。

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12d，以保持一定的湿度，但试样不得接触水面。

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.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、10MPa、15MPa、20MPa和25MPa。

四.实验步骤,4.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。

5.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。

6.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10cm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50kN的纵向载荷固定试样。

7.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%。

8.再以1.0kN/s2.0kN/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。

9.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。

计算一定侧压力作用下岩石的抗压强度1：

式中：

1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，m2。

五.实验结果整理,2.计算内摩擦角和粘结力,图6-2围压与纵向抗压强度关系曲线,根据库伦-摩尔准则，岩石的内摩擦角和粘结力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,用回归后的直线方程计算出相应的1值。

再分别以（3+1）/2，0为圆心，以（1-3）/2为半径绘制出一组摩尔圆。

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：

实验目的；主要实验仪器；实验步骤；原始数据集实验数据整理；对本实验的建议。

七.思考题,三轴实验过程中主要主意事项有哪几项？

通过三轴实验说明岩样的承载能力与哪些因素有关？

你对本次实验的建议和意见。