测定岩石的点荷载强度指标实验报告
岩石力学实验报告
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。
采用点荷载试验获取岩石力学强度参数
１ 点荷载试验简介及破坏机理
岩 石点荷 载试 验是将 规则 的岩 芯或不 规则 的岩
石 块体 置于上 下 ２个 球 端 圆锥 状 之 间 ， 首先 对 试 件
载 试验压 裂 的岩石试 样破 裂面 上 ， 用 笔 画下其轮 廓 ， 并 计算 出面积 ， 该方 法 简 单 省 时且 计 算 结 果较 为 准
确。
施 加竖 向压力 ， 直 至试件 破坏 ， 然后根 据仪 器记 录下 的压力 值 Ｐ及试 件破 坏 的尺 寸 、 Ｄ， 求 得 岩石 的点
标 的精 度大 大提 高 ， 在 很 大 程 度上 保 证 了工程 的安 全 试 验 ， 在 有 限的勘查 资料 基 础 上 ， 获 取最 为 可 靠 的工 程 岩
石 力学 参数 ， 为一项 非常 有意义 的工 作 。
除误 差 的影 响， 此外， 换 算 的 单 轴 抗 压 强 度 不 通
样 数量足 够多 的情 况 下 ， 可 排 除试 样 形 状及 尺 寸 对 试 验结果 的影 响 。点 荷载试 验结 果 的应用存 在 ２大
问题 ： ① 破裂 面 的面积 测 量 较 困难 且 测 量 结果 不 准 确； ②点 荷载 试 验 确定 Ｉ ｓ （ ５ ０ ） （ 岩心直径约 ５ ０ Ｉ Ｔ ｌ ｍ 时的点 载荷强 度 ） 方法 十 分 复杂 且 修正 方 法难 以消
荷 载强度 ， 。
在 点 荷载 作 用下 ， 岩 石 试样 在 距加 荷 点 一定 距 离 内所 受到 的力接 近压应 力 ， 形 成压 应力 区 ； 在距 加 荷 点一 定距 离之外 的一 个 范 围 内 ， 岩 石 受 到 了垂 直
岩石力学实验报告_3
试验一、岩石单向抗压强度的测定一、仪器设备材料试验机、游标卡尺。
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，将试件置于压力机承压板中心，调整球形坐，使试件上下受力均匀，0.5~1.0MPa 的速度加载直至破坏。
四、测定结果的计算： 试件的抗压强度：FP R式中：R ——试件抗压强度，MPaP ——试件破坏载荷，N F ——试件面积，mm 2试验二、岩石抗拉强度的测定（劈裂法）一、仪器设备：材料试验机、劈裂法实验夹具、游标卡尺。
二、试件规格标准试件采用圆盘形，直径50mm 、厚25mm ；也可采用50×50×50mm 得方形试件。
三、测定步骤：1、2同抗压强度相同。
3、通过试件直径的两端，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，放入试验机的上下承压板之间，使试件的中心线和试验机的中心线在一条直线上。
4、开动试验机，以每秒0.03~0.05MPa 的速度加载直至破坏。
四、测定结果计算：DLPR L 14.32式中：R L ——岩石单向抗拉强度，MPaP ——试件破坏载荷，N D ——试件直径，mm L ——试件厚度，mm抗拉强度测定记录表。
研究岩石的实验报告(3篇)
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。
岩石力学实验报告
岩石力学实验报告本次实验旨在研究岩石在不同应力状态下的变形和破裂特性。
通过单轴压缩实验、三轴压缩实验和拉伸实验，测量了不同载荷下的应变、应力和变形量，并分析了岩石的强度和变形模式。
实验结果表明，岩石的强度和变形特性受到应力状态、岩石类型和裂隙特性等多种因素的影响。
关键词：岩石力学，单轴压缩实验，三轴压缩实验，拉伸实验，强度，变形模式1. 引言岩石是地球表面的基础构成元素之一，其力学特性对于地质灾害和工程安全等具有重要的影响。
岩石力学是研究岩石受力变形和破裂特性的学科，具有广泛的应用价值。
本次实验旨在通过单轴压缩实验、三轴压缩实验和拉伸实验，探究岩石在不同应力状态下的强度和变形模式。
2. 实验方法2.1 单轴压缩实验单轴压缩实验是一种常用的岩石力学实验方法，可以测量岩石在单向压缩载荷下的应变和应力。
实验中将岩石样本置于压力机中，施加垂直于样本轴向的压力，同时记录载荷和位移数据。
实验过程中应注意控制加载速度和采集数据点数，以保证实验数据的准确性。
2.2 三轴压缩实验三轴压缩实验是一种更加复杂的岩石力学实验方法，可以模拟真实的三维应力状态。
实验中将岩石样本置于三轴压力容器中，施加沿三个方向的压力，同时记录载荷和应变数据。
实验中还需考虑容器壁的摩擦力和容器中水的压力等因素。
2.3 拉伸实验拉伸实验是一种常用的岩石力学实验方法，可以测量岩石在拉伸载荷下的应变和应力。
实验中将岩石样本置于拉伸机中，施加沿样本轴向的拉力，同时记录载荷和位移数据。
由于岩石的拉伸强度通常较低，拉伸实验的结果常常受到一些外界因素的影响，如样本的形状和裂隙。
3. 实验结果与分析通过单轴压缩实验、三轴压缩实验和拉伸实验，得到了不同载荷下的应变、应力和变形量数据。
实验结果表明，岩石的强度和变形特性受到应力状态、岩石类型和裂隙特性等多种因素的影响。
3.1 单轴压缩实验结果在单轴压缩实验中，岩石样本在单向压缩载荷下会产生不同程度的变形和破裂。
岩石点荷载试验报告
岩石点荷载试验报告
《岩石点荷载试验报告》
本报告是根据河南省某建筑工程中使用的岩石点荷载试验研究而成。
试验岩石来自河南省某地山坡的残堆积物，采样粒度为
15.1~35mm。
岩石在开展实验前经过烘干，最终测定属于岩石的试验样品总质量为82克。
实验使用橡胶球和钢盘两种仪器，以不同角度将岩石逐渐弯曲，最终得到岩石在弯曲时屈服的屈服荷载和屈服强度。
结果显示，试验岩石的屈服荷载为12.9 KN，屈服强度为138.8 KN/m2。
因此可以确定，该类岩石为建筑工程所需的中等强度岩石。
本报告作者：XX工程实验室
日期：2019年11月20日。
点荷载试验确定岩石强度指标的效果分析_杨帆
广西大学学报： 自然科学版 Journal of Guangxi University： Nat Sci Ed
文章编号： 1001-7445（ 2013） 01-0138-06
Vol． 38 No． 1 Feb． 2013
点荷载试验确定岩石强度指标的效果分析
面。
关键词： 岩石强度指标； 单轴抗压强度； 岩体； 点荷载试验； 岩体分级
中图分类号： TU45
文献标识码： A
Determination of the rock strength with point load test
YANG Fan，XIE Yong-li
（ School of Highway，Chang'an University，Xi'an 710064，China）
（ 3）
kp = 0. 7540 + 0. 0058D ， D ≥ 55 mm ，
（ 4）
式中，Is （ 50） 为经尺寸修正后的点荷载强度指数（ MPa） ； Is（ D） 为直径 D 的未经尺寸修正的荷载强度指标
值（ MPa） ； kp 为修正系数； D 加荷点间距（ mm） 。
Is（ 50） 与岩石单轴抗压强度、单轴抗拉强度的经验公式分别为：
岩石点荷载强度试验方法是布鲁克（ E. Broch） 和弗兰克林（ J. A Franklin） 1972 年发明的［5-6］，同年 国际岩石力学学会试验方法委员会建议采用，1985 年又对该方法进行了修正［7］。试验是将岩石试样置 于上下两个圆锥状压板之间，对试样施加集中荷载，直至其破坏，然后求得岩石的点荷载强度指数，再通 过经验系数确定岩石的抗压强度值［8-9］。在加载点周围岩石所受的力接近压应力，但在距加载点一定距 离以外的范围内，岩石受到了垂直加载轴方向的弹性拉应力。随着载荷进一步的作用，裂隙可在一定范 围内产生，并自然地发展，直到它们与弹性拉应力区连接后，岩石在拉应力作用下发生劈裂，即在点荷载 作用下整个试件中承受了拉应力和压应力［10］。
野外点荷载试验及岩石单轴饱和抗压强度的确定（野外实用）
野外点荷载试验及岩石单轴饱和抗压强度的确定（野外实用）一、野外点荷载试验方法引自：《工程岩体试验方法标准》（GB/T 50266-99）二、岩石坚硬程度确定岩石单轴饱和抗压强度(R c)：岩石坚硬程度的定量指标，应采用岩石单轴饱和抗压强度(Rc)。
R c应采用实测值。
当无条件取得实测值时，也可采用实测的岩石点荷载强度指数(I S(50))的换算值，并按下式换算：岩石单轴饱和抗压强度(R c)与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系，可按表引自：《工程岩体分级标准》（GB 50218—94）三、点荷载强度指数I s（50）的确定按下列规定获得的点荷载强度指数I s（50）。
（1）试件尺寸：径向加载试验用的岩芯，直径取30≤d≤70mm，长度为试件直径的1.4倍。
轴向加载试验用的岩芯，直径取30≤d≤70mm，长度为试件直径的0.5～1.0倍。
不规则试件的最短边长b＝30～80mm，加荷点间距（D）与最短边长之比D／b＝0.5～1.0。
（2）点荷载强度指数I s（50）用下式计算：I s（50）＝I s·K d·K Dd(1)式中I s（50）——直径为50mm标准试件的点荷载强度指数；I s——非标准试件的点荷载强度指数；K d——尺寸效应修正系数；K Dd——形状效应修正系数；P——破坏时的荷载。
试件尺寸与标准试件尺寸一致时，取K d＝1。
在其它情况下尺寸效应修正系数按下式计算，但需将直径d的单位用厘米代入式中：K d ＝0.4905d0.4426 （2）试件形状效应修正系数按下式计算：K Dd＝0.3161e2.303〔（D/b+logD/b）÷2〕（3）在使用式（1）时，当测试采用圆柱状岩芯，取K Dd＝1；当测试采用不规划试件，取K d＝1。
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试验1：测定岩石的点荷载强度指标
试验目的：1、掌握点荷载仪的工作原理；
2、掌握点荷载仪的实用方法及注意事项；
3、试验数据的处理。
一、基本原理
点荷载试验是将岩石试件置于两个球形园锥状压板之间，对试件施加集中荷载，直至破坏，然后根据破坏荷载求得岩石的点荷载强度。
点荷载强度，可作为岩石强度分类及岩体风化分类的指标，也可用于评价岩石强度的各向异性程度，预估与之相关的其它强度如单轴抗压强度和抗拉强度等指标。
二、仪器设备
1、点荷载试验仪：如下图所示，它包括：
（1）加载系统，由摇式加压杆、承压框架，球端圆锥状压板组成。
油泵出力一般约为50kN；加载框架应有足够的刚度，要保证在最大破坏荷载反复作用下不产生永久性扭曲变形；球端
圆锥状压板球面曲率半径为5mm，圆锥的顶角为60°（见下图），采用坚硬材料制成。
（2）标距测量部分：采用0.2mm刻度钢尺或位移传感器，应保证试件加荷点间的测量精度达±0.2mm。
2、卡尺或钢卷尺；
3、地质锤。
三、操作步骤
1、试件制备
（1）试件分组：将肉眼可辨的、工程地质特征大致相同的岩石试件分为一组，如果岩石是各向异性的（如层理、片理明显的沉积岩和变质岩），还应再分为平行和垂直层理加荷的亚组，每组试件约须15块。
（2）本试验可用岩芯样，规则或不规则岩块样，对不同形状试件的尺寸要求如下：岩芯径向试验，试件的径长比应大于1.0；轴向试验，试件的径长比应等于或小于1.0；不规则岩块样，其长（L）、宽（W）、高（h）应尽可能满足L≥W≥h，试件高度（h）一般控制在0.5~10cm间，使之能满足试验仪器加载系统对试件尺寸的要求，另外，试件加荷点附近的岩面要修平整。
（3）根据试验要求对试件进行烘干或饱水处理。
烘干试件：是在105~110℃温度下烘干12h；饱水试件，是先将试件逐步浸水，按试件高的1/4、1/2、3/4及4/4等份用6h将试件全部浸入水中（如试件高度很小，允许分1/2、1等份浸水），自由吸水48h，然后用煮沸法或真空抽气法饱和试件。
2、描述试件
描述内容：除岩性外，重点应对其结构构造特征（如颗粒粗细，排列以及节理、层理等发育特征）及风化程度等进行描述。
3、试件尺寸粗测
对岩芯样及规则样，分别量测各试件的长（L）、宽（W）、高（h）的尺寸；对不规则岩块样，可过试件中心点测量试件的长（L）、宽（W）、高（h）的尺寸。
4、安装试件
试件安装前，先检查试验仪器的上、下两个加荷锥头是否准确对中，然后将试件放置试验仪中，摇动加压杆升起下锥头，使加荷锥头与试件的最短边方向（即h方向）紧密接触，注意让接触点尽量与试件中心重合。
若需要测定结构面（层理、片理、节理等）的强度，则应确保两加点的連线在同一结构中，如图9-4所示。
5、加荷
试件安装后，调整压力表指针到零点，以在10~60秒钟内能使试件破坏（相当于每秒0.05-0.1MPa）的加荷速度匀速加荷，直到试件破坏，记下破坏时的压力表读数（F）。
6、描述试件破坏的特点
正常的试件破坏面应同时通过上、下两个加荷点，如果破坏面只通过一个加荷点，便产生局部破坏，则该次试验无效，应舍弃，破坏面的描述还应包括破坏面的平直或弯曲等情况。
7、破坏面尺寸测量
试件破坏后，须对破坏面的尺寸进行测量，测量的尺寸包括上、下两加荷点间的距离（D）
8、重复试验
重复步骤3~7对其余试件进行试验。
9、计算及成果资料整理
（1）按下式计算岩石试件的点荷载强度指标
I S=P/D2
式中：P――试件破坏时总荷载（N）；
D――在试件破坏面上测量的两加荷点之间的距离（mm）；
I S――试件点荷载强度（MPa）。
（详细可参看蔡美峰《岩石力学与工程》）
（4）求平均值
当测得的点荷载强度数据在每组15个以上时，将最高和最低值各删去3个，如果测得的数据较少时，则仅将最高和最低值删去，然后再求其算术平均值，作为该组岩石的点荷载强度，最后结果取至小数后二位。
四、试验报告内容
1、整理记录表格，格式附表1。
附表1 点荷载试验记录表
试验：计算：校核：年月日
2、整理试件描述资料。
五、注意事项
1、由于岩石点荷载强度一般都比较低，因此在试验中一定要控制好加荷速度，慢慢加压，使压力表指针缓慢而均匀地前进。
2、安装试件时，上、下加荷点应注意对准试件的中心，并使其加荷面垂直于加荷点的连线。
3、在对软岩进行试验时，加荷锥头常有一定的嵌入度，因此，在测量加荷点是距离D时，应将卡尺对准试件破坏上加荷锥留下来的两个凹痕底进行量测。
4、强度大的岩石试件，注意临界强度时以防岩石破裂蹦溅伤人。
六、思考题
1、点荷载试验是在怎样的应力状态下进行的？其试件破坏属于什么破坏形式？
2、与劈裂法试验相比较有什么异同？。