岩石直剪-地质资源与环境实验教学示范中心

一、实验目的. (1)实验观察、了解岩石剪切过程中的变形、破坏特征；. (2)通过该实验掌握岩石直剪实验方法，学会利用直剪实验获取岩石的抗剪强度，以及内聚力、内摩擦角 ... 工程地质 岩石常规三轴压缩 岩石单轴压缩变形 岩石抗拉强度测定 岩石压入硬度 岩石直剪 当前位置: 网站首页 >> 信息化教学 >> 工程地质 >> 岩石直剪 实验项目名称：岩石抗剪强度实验（直剪实验）一、实验目的(1)实验观察、了解岩石剪切过程中的变形、破坏特征；(2)通过该实验掌握岩石直剪实验方法，学会利用直剪实验获取岩石的抗剪强度，以及内聚力、内摩擦角的方法。

二、实验仪器设备1、设备游标卡尺（精度0.01mm） 岩石直剪仪（精度等级0.1）2.技术指标1）法向最大载荷：1200KN，行程100mm；2）剪切最大载荷：600KN，行程100mm；3）岩样尺寸：Ф25mm×50mm，50mm×50mm×50mm，100mm×100mm×50mm。

3.原理对试样施加不同大小的法向力，采用平推法施加剪切力，直至试样破坏，从而得到试样的剪切强度，并根据摩尔库伦准则计算内摩擦角和内聚力。

4.功能   1）模拟地层压力条件，测定标准柱塞试样或立方体试样的岩石本体抗剪强度以及层理面、裂缝面等弱面结构的抗剪强度。

   2）岩石力学参数（内聚力和内摩擦角）三、岩样加工要求岩样尺寸通常为：Ф25mm×50mm，50mm×50mm×50mm，100mm×100mm×50mm。

试件在整个高度上，直径误差不超过0.3mm；需保证两端面平整，两端面的不平行度，最大不超过0.05mm；试件端面垂直于试件轴，最大偏差不超过0.25度。

四、操作步骤4.1放置岩样   将岩样固定在直剪仪凹槽位置，如图1所示。

图1岩样固定方式4.2打开操作系统  1）双击桌面，出现如图2所示登录界面，输入密码确定后，点击文件选择“岩石直剪.TAC”，如图3所示。

打开文件后，出现试验助手界面，如图4所示。

图2试验助手界面图3试验助手文件选择界面图4试验助手界面   2）点击试验助手控制面板上的按钮和，分别打开“活塞控制面板”和“调整外保护”，如图5和图6所示图5控制面板界面图6内保护界面   3）双击图标，选择文件，并打开“剪切.TAC”，如图7所示。

打开文件后，出现静力试验软件界面，如图8所示。

图7静力试验文件选择界面图8静力试验软件界面4.3参数录入   点击“静力试验软件4.1”控制面板上的“试样参数”，出现“定义试样参数”面板，如图9所示。

先后添加试样组名称和试样名称，选择试样类型，并输入试样尺寸参数，求解参数选择最大力（KN），完成后点“确定”进行保存。

图9试样参数选择界面4.4传感器位移、载荷清零操作   1）依次点击“活塞控制面板”上的“低压”和“高压”，将液压源打开；   2）将外保护的Load1和Load2数值清零；   3）使用中Disp2控制，使法向压头靠近岩样。

在靠近后，换成Load2控制，调整Load2数值，及为所加的法向载荷。

4.5启动试验   1）切换到“静力试验软件”面板，选择先前定义的试样组名称以及试样编号，点击面板上的“启动试验“按钮；   2）选择“载荷—时间图”，观察载荷随时间变化规律，当岩石承受的载荷到达峰值后，观察岩石破坏情况，如图10所示；   3）实验结束后，点击“停止试验”，并点击“活塞控制面板”上的，将压头移开试样表面，取出试样。

图10岩样剪切应力应变曲线4.6关闭系统   1）关闭试验助手；   2）依次点击“活塞控制面板”上的“低压”和“关闭”，将液压源关闭；   3）关闭试验助手；   4）关闭电脑及电源。

五、注意事项1）实验中若液压源失去控制，立即按下紧急制动按钮，确保人员安全；2）提升和放下活塞杆时注意速度不能太快；3）制样时应保证岩样上下面平整且与轴向垂直；4）安装剪切盒子杆时注意保持平衡，避免砸伤；5）实验开始前确定岩样位于轴向活塞杆的正下方。

六、实验结果整理 1）根据实验数据绘制岩石剪切曲线 2）计算岩样的剪切强度，岩石力学参数（内聚力、内摩擦角）七、实验报告编写实验结束后，认真独立撰写实验报告，实验报告应包括以下内容：1）实验目的2）主要实验仪器3）实验步骤4）原始数据及实验数据的整理、分析5）对本实验的认识、意见和建议八、思考题直剪实验结果的影响因素有哪些？