一.岩石力学试验的目的

岩石力学试验以白垩系软岩为研究对象，设置不同的冻结温度，分别对岩样进行一次冻融循环，并测定其冻融前后的单轴抗压强度和杨氏弹性模量，且绘出应力—应变曲线。当无侧限试样在纵向压力作用下出现压缩破坏时，单位面积上所承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度，即式样破坏时的Z大载荷与垂直与加载方向的截面积之比。

本次试验主要测定饱和状态下试样的单轴抗压强度。

二.岩石力学试验试样制备

(1)样品可用钻孔岩芯或在坑槽中采取的岩块，在取样和试样制备过程中，不允许发生人为裂隙。 

(2)试样规格：经过钻取岩芯、岩样尺寸切割、岩样打磨几道工序制备成直径5cm、高10cm的圆柱体。  

(3)试样制备的精度应満足如下要求： 

a沿试样高度，直径的误差不超过0.03cm； 

b试样两端面不平行度误差，Z大不超过0.005cm；

c端面应垂直于轴线，Z大偏差不超过0.25°； 

d方柱体试样的相邻两面应互相垂直，Z大偏差不超过0.25°。 

三.主要仪器设备 

1、制样设备：钻石机、切石机及磨石机。  

2、测量平台、角尺、游标卡尺、放大镜、低温箱等。 

3、压力试验机。 

四、实验步骤

1.取加工好的岩石试样15块，放入抽真空设备中进行饱水处理，浸泡24h； 

2.a.（1）从饱水后的试样中取3块，进行冻结前常温（+20℃）条件下岩石的单轴压缩试验，并记录应力-应变曲线等信息；

（2）从剩下的饱水岩样中取出6块放入低温箱中，在恒温-10℃条件下冻结48h；

（3）取出冻结后的3块岩样，进行冻结-10℃条件下岩石的单轴压缩试验，并记录应力-应变曲线等信息；

（4）取出冻结后另外3块岩样，在室内常温环境下自然解冻后，进行岩石冻结解冻后恢复到常温条件下岩石的单轴压缩试验，并记录应力-应变曲线等信息；

b.以剩余的6块试样为对象，把冻结温度设置为-30℃，重复a中步骤（2）～（4）； 

3.通过试验数据分析在两种冻结温度下，岩样冻结前、冻结中和冻结解冻后三种状态下三种岩石单轴压缩下强度、应力-应变曲线及弹性模量等参数的变化情况。

五．成果整理和计算

1.按下式计算岩石的单轴抗压强度： 

 cR-----岩石单轴抗压强度，MPa； 

P----Z大破坏荷载，N； 

A----垂直于加载方向的试样横截面积，mm2。 

2.固体材料的弹性模量是指弹性范围内应力与应变的比值，反映材料的坚固性。计算割线弹性模量E50 ，即应力应变曲线零荷载点与单轴抗压强度50%水平交点连线的斜率。  

50

5050

Ese=

 50E------割线弹性模量，MPa； 

50s------相当于50%抗压强度的应力值，MPa； 

50e------应力为抗压强度50%时的应变值。