岩石力学测试技术指导书

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1、资源与冶金学院岩石力学及测试技术实验指导书（08级矿物资源工程专业）实验指导教师：闭历平联系电话：13097719801一、课程简介：岩体力学理论与岩体测试技术相结合，是解决岩体力学问题和工程岩体稳定性问题的最有效方法，《岩体力学及测试技术》正是以这种研究方法去研究岩石、岩块、岩体的物理力学性质及其地质特征，研究岩块、结构面、岩体的变形性质和强度性质，研究岩体天然应力分布规律及地下洞室围岩、采场结构、边坡岩体等工程岩体的重分布应力特征、计算方法及其稳定性分析方法，并且通过试验或实验方法，测量、分析、处理与研究岩体工程在荷载作用或赋存条件变化时所出现的力和变形等信息的

2、原理与技术。二、课程实验目的与要求：目的：岩石力学是矿物资源工程专业的专业基础课，通过实验教学，使学生认识具有不同结构类型的岩石特性、岩体强度、变形特征，了解岩石声波、物理力学性质等参数；学会使用常用实验设备工作原理和操作方法，掌握岩体物理力学性质测试的方法和步骤，学会数据处理和数据分析的要领，提高学生动手操作及分析问题和解决问题的能力，验证书本知识，充分做到理论与实践相结合。要求：了解并掌握岩石物理特性，变形特性和强度特性参数测试方法；熟识与本实验相关设备的工作原理及操作方法；记录、整理和分析实验数据，提交实验成果报告。三、考核（考试）方式1、以学生的实验态度、实

3、验操作过程和完成实验报告的质量进行综合评定实验成绩，并占课程总成绩的10%。2、实验成绩按“优”、“良”、“中”、“及格”、“不及格”评定。3、凡不参加实验或不交实验报告的，不得参加课程考试。4、根据学校实验督导小组规定，必须写有实验心得材料，实验成绩才能评“优”。四、主要仪器设备及台（套）数1、钻石机1台、切石机2台、磨石机2台。2、测量平台、角尺、放大镜、游标卡尺。3、压力机1台，岩石声波检测仪2台。五、实验项目序实验计划开出实验每组实验项目名称内容与要求号类型时数要求类别人数了解岩石的密度，吸水本科1岩石物理性能测定验证3选做6率测试方法生掌握岩石单轴抗压强2

4、岩石强度测定度、岩石抗拉强度测定方法验证3必做和数据整理分析测定声波在岩体的传播速度，了解不同波速与岩石结构的关系。1.了解并掌握岩本科3声波岩石参数测定综合3必做6石声波参数测试方法。生2.熟识并掌握与实验相关设备的工作原理和操作方法。1实验一岩石的块体密度测定一、实验原理：根据岩石的含水状态可将岩石的块体密度分为：天然块体密度指岩石体在天然含水状态下的单位体积内的质量；干块体密度指岩石块体在105~100℃温度下烘干时单位体积内的质量；饱和块体密度指岩石块体在饱水状态下单位体积内的质量。3岩石的块体密度（ρ）：是指岩石单位体积内的质量（g/cm）。测定岩石的块体

5、密度常用量积法、水中称量法与蜡封法。量积法适用于能制备成规则试件的岩石；除遇水崩解、溶解和干缩湿胀性岩石外，均可采用水中称量法；不能用量积法或水中称量法进行测定的岩石可以采用蜡封法，如软弱岩石、风化岩石及遇水易崩解、溶解的岩石等。一、量积法基本原理由岩石的块体密度定义可知，可通过测定规则岩石试件的体积和质量来求岩石块体密度。量积法的基本原理是把岩石加工成形状规则（圆柱体、方柱体或立方体）的试件，用卡尺测量试件的尺寸，求出体积，并用天平称取试件的质量，然后根据公式计算岩石的块体密度。二、仪器设备1、试件制备设备：钻石机、切石机、磨石机、砂轮机等；2、烘箱、干燥器；3、

6、天平：秤量100-500g，感量0.01g；4、卡尺：精度精确至0.01mm；5、其它：放大镜，小刀等。三、操作步骤1、试件制备试件形状，常用用圆柱体、立方体或方柱体，试件加工满足下列要求：（1）试件尺寸应大于岩石最大颗粒的10倍，（2）沿试件高度，直径或边长的误差不超过0.03cm；（3）试件两端面不平整度误差不超过0.005cm；2（4）试件两端面应垂直试件轴线，最大偏差不超过0.25°。（5）立方体或方柱体试件，相邻两面应互相垂直，最大偏差不超过0.25°。每组试件制备不少于3块，不允许缺棱掉角。2、试件描述描述内容包括：（1）岩石名称、颜色、矿物成分、结构、

7、风化程度、胶结物性质等；（2）节理裂隙的发育程度及其分布；（3）试件的形态。3、量测试件尺寸（1）量测试件两端和中间三个断面上相互垂直的两个直径或边长，按平均值计算截面积。（2）量测端面周边对称四点和中心点的五个高度，计算高度平均值。尺寸量测应精确至0.001cm，尺寸量完后，按相应公式计算试件的体积(V)。4、烘干试件、称试件质量(ms)将试件置于烘箱内，在105~110℃恒温下烘24h，然后放入干燥器内冷却至室温，称试件质量，精确至0.01g。5、按下式计算岩石的块体密度3式中：ρ――岩石的块体密度（g/cm）；ms――岩石试件的干质量（g）；3V――岩石试