巖石力學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(修訂)(存儲版)
【正文】 3 試驗(yàn)設(shè)備、用具壓力試驗(yàn)機(jī)，抗剪夾具，卡尺及其它輔助設(shè)備。A?fnd1式中 n 為滾軸數(shù)量，d 為滾軸的直徑（mm ） ，實(shí)驗(yàn)所用裝置 n 為 12 個(gè)，d 為 12mm。L一般巖石的剛度都大于 ，而普通的試驗(yàn)機(jī)的剛度只有 － MN/mm，在加載過程中，試驗(yàn)機(jī)和試件都儲存彈性勢能：試驗(yàn)機(jī)的彈性勢能： mmKPuE21?巖石試件的彈性勢能： rrr2在普通試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行巖石力學(xué)試驗(yàn)時(shí)可以看出 ＞ ，在巖石試件破裂的瞬間，巖mEr石試件的承載能力降低，同時(shí)其彈性勢能也伴隨裂紋的擴(kuò)張、聲響、震動和熱能而消耗掉；但試驗(yàn)機(jī)的彈性勢能并沒有消散，它會完全釋放給巖石試件，那么使得巖石試件吸收比自身的彈性勢能大出很多倍的勢能，使得巖石試件不能承受這么大的彈性勢能，因此發(fā)生“爆裂”現(xiàn)象。圖中階段 A 為微裂隙與孔隙閉合，非線性變形；階段 B 為可恢復(fù)彈性變形；階段 C 是微裂隙處于單個(gè)穩(wěn)定傳播階段，在該階段，巖石從彈性變?yōu)樗苄缘霓D(zhuǎn)折16 / 18點(diǎn)稱為屈服點(diǎn)，巖石體積不變的點(diǎn)所對應(yīng)的強(qiáng)度稱為長期強(qiáng)度 ，其值大約為峰值強(qiáng)度的80％左右，從圖中可以看出在該點(diǎn)曲線的切線斜率發(fā)生了改變；階段 D 是破裂事件加速增加，體積變化也加速增加，開始發(fā)生擴(kuò)容，形成拉伸或剪切破壞面的階段。在巖石力學(xué)試驗(yàn)過程中，當(dāng)巖石試件反饋的變形速率信號與預(yù)定的的信號不一致的時(shí)候，伺服控制器會產(chǎn)生相應(yīng)的比較信號，推動伺服閥動作，加大或是減小加載裝置的油源供給量，使巖石試件的變形速率始終控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。目前巖石力學(xué)試驗(yàn)克服巖石試件發(fā)生“爆裂”的途徑是：1）提高試驗(yàn)機(jī)的剛度；2 ）伺服控制試件的變形。5 試驗(yàn)成果整理和 計(jì)算（1 ）根據(jù)下式計(jì)算試樣所受的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。2 試樣備制試樣為 50?50?50mm 或 70?70?70mm 的立方體，誤差小于 ～ ，試樣各端面嚴(yán)格平行，不平行度小于 ，四面凸起小于 。3 試樣描述（略）4 主要儀器 設(shè)備（1 ）試樣加工設(shè)備、量測工具與有關(guān)儀器詳（略）（2 ）加載設(shè)備：壓力試驗(yàn)機(jī)應(yīng)符合規(guī)定，因巖石的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度，為了提高試驗(yàn)精度，所以選擇壓力試驗(yàn)機(jī)的噸位不宜過大。2 試樣備制（1 ）試樣可用鉆孔巖芯或巖塊，在取樣和試樣制備過程中，不允許人為裂隙出現(xiàn)。（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。 量測工具與有關(guān)檢查儀器游標(biāo)卡尺、天平（稱量大于 500g，感量 ） ，烘箱和干燥箱，水槽、煮沸設(shè)備。（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)。4 / 18表 31 密度試驗(yàn)記錄表（量積法） 工程名稱___________試 樣 尺 寸 （cm）直 徑 或 邊 長 高 度巖石名稱 試 樣編 號平均值 平均值試樣體積(cm3)烘干試 樣重量（g）巖石 密度 (g/cm3)備 注班 級 組 別 日 期試驗(yàn)者 計(jì)算者 表 32 密度試驗(yàn)記錄表（臘封法） 工程名稱___________試樣重量（g ）封蠟試樣重量（g）巖石名稱試樣編號天然含水狀態(tài)烘干狀態(tài)天然含水量(%) 空氣中 水中蠟封試 樣體積(cm3)蠟體積(cm3)試 樣體 積(cm3)巖石 密度(g/cm3)巖石天然密度(g/cm3)備注班 級
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