3.2　试验方案及试验目的

三轴压缩试验是最简单的也是最基本的确定岩石力学参数的方法,试验可得到岩体全程应力-应变曲线及基本力学参数,为以后的研究打下基础。岩样在加卸荷过程中的全程应力-应变曲线含有丰富的信息,是研究岩石力学特性、确定其本构关系的物理基础,也是评价岩石工程稳定性的重要依据之一。

三轴压缩试验在中国科学院武汉岩土力学研究所研制的RMT-150C型岩石力学刚性伺服试验机上进行,试验采用5mm的位移传感器测试岩样的轴向变形。试件整体质地均匀,没有肉眼可见的明显缺陷。选择没有裂隙,均匀岩体进行试验,每组试验做1～2个试样。试验前先用塑料薄膜对岩样进行包裹,以防止试验过程中液压油浸入岩样而影响岩石力学试验结果,同时也防止岩样破坏后刺破三轴室乳胶套;其次为减小端面摩擦对试验结果的影响,试样两端均加有与试样直径匹配的刚性垫块。

3.2.1　试验方案

试验方案为:①采用应力控制,以0.05MPa/s的加载速率同步施加围压和轴向压力至预定值(5MPa、10MPa、20MPa、30MPa),此时试样处于静水压力状态;②保持围压在试验过程中始终不变,为得到试样加载破坏的全应力应变曲线,改用位移控制,以0.002mm/s的加载速率施加轴向荷载直至试件破坏;③继续以轴向位移控制,施加轴向应力,直至应力差(σ1-σ3)不随轴向应变的增加而降低时结束试验,以求得岩体残余强度。记录试验全过程的轴向载荷和变形值。

3.2.2　试验目的

试验目的为:拟通过常规三轴压缩试验,得到不同围压下岩体的基本力学参数、应力-应变曲线特征、强度特征、变形特征及破坏特征;确定砂岩的强度准则。