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1、江西理工大学岩石力学课程试验指导书(适适用于采矿、地质、土木等专业)专 业班 级姓 名矿 业 工 程 实 验 室采 矿 工 程 教 研 室二一四年一月前 言试验是岩石力学课程教学关键步骤，目标在于辅助课堂教学，直观培养学生知识结构和动手能力。本指导书是依据我校岩石力学课程试验教学纲领、并结合我校试验条件而编写，关键内容有：1、岩石容重测定； 2、岩石含水率测定；3、岩石单轴抗压强度测定；4、岩石变形参数测定； 5、岩石单轴抗拉强度测定；6、点荷载强度指标测定；7、岩石凝聚力及内摩擦角测定。说明：本试验指导书关键依据为：(1)中国国家标准：工程岩体试验方法标准GB/T50226-1999(2)中
2、国水利部：水利水电工程岩石试验规程(3)国际岩石力学学会（ISRM）：岩石力学试验提议方法因为我们水平有限，文中如有不妥之处，欢迎使用者批评指正。目 录第一部分 绪论 - 4第二部分 基础试验指导 - 6学生试验守则 - 6试验一 岩石容重测定 - 7试验二 岩石含水率测定 - 8试验三 岩石单轴抗压强度测定 - 9试验四 岩石变形参数测定 - 10试验五 岩石单轴抗拉强度测定 - 12试验六 点荷载强度指标测定 - 13试验七 岩石凝聚力及内摩擦角测定（抗剪强度试验） - 15第一部分 绪论本试验指导书是依据岩石力学课程试验教学纲领编写，适适用于采矿工程等专业。一、 本课程室内岩石试验任务和
3、工作基础要求 1、室内岩石试验任务 了解岩块基础物理力学性质及其破坏机制；研究在原岩应力作用下岩石工程或围岩工程性状，为岩石工程评价和工程设计提供资料。 2、室内岩石试验工作基础要求 为使试验工作符合实际情况，确保结果质量，岩石试验工作，应在具体了解工程地质条件、设计意图、岩石工程特点和可能采取施工方法等基础上进行。 试验工作安排和部署，应和勘测设计阶段相适应，既要满足本设计阶段要求，又利于和以后各设计阶段试验工作相衔接。通常要求是： (1)计划选点阶段 在充足分析和利用和岩石工程地质条件相类似工程试验结果基础上，可依据实际情况部署少许室内岩块试验，通常不做现场试验。 (2)初步设计阶段 早期
4、应依据划分工程地质单元分别进行动力法测试和替换表性试样进行室内岩块试验。对矿山关键井巷和采场采矿方法方案选择起关键作用岩石力学问题，如关键结构面变形和稳定条件等，必需时，应进行野外试验。中后期，对关键岩石工程岩石力学问题应采取室内和野外试验相结合标准进行试验研究，为工程地质评价和工程设计提供可靠岩石物理力学特征资料。 (3)施工图设计阶段 通常依据初步设计审查后新发觉工程地责问题，地压处理需要等，进行专门性试验。为了解岩体性状改变和为工程地质预报提供资料，在施工过程和转运期间，应对关键部位岩体进行现场监测。 室内岩块试验样品，通常在钻孔、平洞和竖井中采取，同组岩样性质应基础相同。取样位置和数量
5、，应依据地质条件、工程特点和试验要求而定。 部署室内岩块试验通常要求 (1)作为岩石类别划分指标常规试验项目，应针对岩类现场分类进行选择，为科学地划分工程地质岩组及掌握不一样岩类自然特征提供资料。 (2)作为工程计算指标直剪试验和三轴试验，测试条件应符合地质条件和设计要求。 (3)当软弱岩层、断层破碎带厚度较大，充填物性质均一时，宜采取土工试验方法进行抗剪强度、压缩试验和其它试验。二、 本课程试验基础知识掌握教科书上相关此次试验教学内容，仔细阅读试验指导书和去试验室熟悉相关仪器设备操作方法及操作规程。三、 本课程试验教学项目及要求序号试验项目名称学时试验类别试验要求试验类型每组人数关键设备名称
6、目 和要求1岩石容重测定1专业基础必修验证6烘箱、干燥器、熔蜡锅、天平、线、石蜡、水中称量装置交试验汇报2岩石含水率测定1专业基础必修验证6烘箱、干燥器、天平交试验汇报3岩石单轴抗压强度测定1专业基础必修验证6RMT-150C试验系统交试验汇报4岩石变形参数即弹性模量E和泊松比测定2专业基础必修验证6RMT-150C试验系统、数字静态应变仪交试验汇报5岩石单轴抗拉强度测定（巴西劈裂抗拉试验）1专业基础必修验证6RMT-150C试验系统交试验汇报6点荷载强度指标测定2专业基础必修验证6数字点荷载仪交试验汇报7抗剪试验(C、测定)2专业基础必修验证6TYS-500岩石三轴试验机交试验汇报第二部分
7、基础试验指导学生试验守则一、每次试验前必需做好复习和预习。复习内容为教科书上相关此次试验教学内容；预习内容包含仔细阅读试验指导书和去试验室熟悉相关仪器设备。二、经过预习应掌握该项试验意义、目标、操作步骤。对教导老师提出检验性问题，应能回复，不然不得进行试验。三、试验时态度应严厉认真，严格按教导老师及试验指导书上所讲操作步骤进行试验，每台设备操作应按各设备操作准则进行，以免损坏设备或造成事故。非此次试验使用仪器设备不得乱动。四、每次试验前由小组长填写仪器设备领用单。试验完成后，应将所用仪器设备擦洗洁净，放回原处，经小组长检验，教导老师验收无误后方可离室。如有损坏，应填写仪器设备损坏报告单，待后处
8、理。五、试验结束后，应在要求时间内提交试验汇报。试验汇报必需独立完成。书写、计算、制图要求公式、计算过程、单位齐全、清楚整齐。试验成绩是期终考评成绩一部分。以上守则同学们应自觉遵守。试验一、岩石容重测定岩石容重是指单位体积岩石重量。有两种做法：称重法和蜡封法。我们采取是蜡封法。一、 关键仪器设备：烘箱、干燥器、熔蜡锅、天平、线、石蜡、水中称量装置。二、 试件制备：选择有代表性边长约4050mm近似立方体岩石、选3块、修平棱角、刷取表面粘着物。三、 测定步骤：1、将试样放入105110C烘箱中烘至恒重（烘干二十四小时）后取出、放在干燥器内冷却至室温、称重得g 2、用线绑住试件、置于刚过熔点石蜡中
9、12秒钟提出、检验试件上，蜡有没有气泡、可用小电烙铁或热针刺破并涂平孔眼、在天平上称重得g13、将蜡封后试件挂在天平钩上、在水中称重得g2四、 结果计算：式中：dg岩石干密度，克厘米3；g试件干重，克；g1蜡封试件在空气中重，克；g2蜡封试件在水重中，克；ds水密度，克厘米3；gn石蜡密度，克厘米3，0.90克厘米3。岩石密度测定统计表测定次数试件在空气中重g（克）蜡封试件在空气重g1（克）蜡封试件在水中重g2（克）试件容重dg（克厘米3）岩石平均容重（克厘米3）备注123试验二、岩石含水率测定岩石在天然状态下所含水分重量和岩石烘干后重量之比为岩石含水率。一、 仪器设备：天平、烘箱、干燥箱。二
10、、 试验步骤：1、从岩样中心取保持天然含水状态边长约46厘米立方体试件，即称重得g1，在现场采取岩石，测含水率就要用塑料袋把欲测岩石密封住，保持水分。2、将试件放在105110C烘箱中烘至恒重（烘干二十四小时）后取出，放置干燥器中冷却至室温，称重得g2。三、 测定结果计算：式中：岩石天然含水率；保持天然水分试件重量，克；烘至恒重试件重量，克。岩石含水率测定统计表试件编号试件天然重量（克）试件烘干重量（克）试件含水率（%）岩石平均含水率（%）备注123试验三、岩石单向抗压强度测定一、 仪器设备：材料试验机、游标卡尺。二、 标准试件规格：采取直接为50mm圆柱体，高径比为2 ：1；也可采取5050
11、100mm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相互垂直方向量测，取算术平均值）填入统计表内。2、 选择压力机度盘（量程）：通常应满足0.2P Pmax0.8P 式中：Pmax估计最大破坏载荷，KNP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，以(0.51.0MPa) / 秒速度加载直至破坏。注：如用RMT-150C电液伺服压力机加载，则按其操作手册正确操作，从控制电脑中获取Pmax 。四、 测定结果计算：试件抗压强度：式中：R试件抗压强度，MPaP试件破坏载荷即Pmax ，NF试件面积，mm2岩石单向抗压强度测定统计表格试件编号岩石名称试件含水状态试件尺寸（mm）试件面积F(mm2)破坏载荷PN抗压强度RMPa平均抗压强度MPa备注长宽直径高123试验四、岩石变形参数测定（弹性模量E和泊松比）一、 仪器设备：电阻应变仪、万用表、试验机、电阻应变片、胶水等。二、 试件和抗压强度测定试件要求相同。三、 测定步骤：将数字电阻应变仪接上电源，预热半小时连接线路，预调平衡，施加初载荷，检验仪器工作情况，按每秒0.51.0MPa速度逐步加载，按估量破坏载荷十分之一间隔读一次读数，纪录载荷和应变值。直至破坏。注：如用RMT-15
