1.绪论 ······································································································ 1 1.1研究的目的和意义 ··········································································· 1 1.2研究的主要内容 ··············································································· 1 2.岩石测试技术 ······················································································ 2 2.1 岩石的抗剪强度的测定 ··································································· 2 2.2 岩石的抗拉强度度的测定 ······························································· 7 2.3 岩石单向抗压强度的测定 ······························································· 9 3.土测试技术 ························································································ 12 3.1 土的固结压缩试验 ········································································ 12 3.2 土的直接剪切试验 ········································································ 14 3.3 土的三轴剪切试验 ········································································ 17 4.结论 ···································································································· 21 参考文献 ······························································································· 22
1.绪论
1.1研究的目的和意义
岩土体测试的目的就是对岩土体的工程性质进行观测和度量，得到岩土体的各种物理力学指标的试验。
开展岩土体测试技术工作具有重要的意义，主要体现在：
（1）岩土体测试技术不仅在岩土建设实践中十分重要，而且在岩土理论的形成和发展过程中也起着决定性的作用。理论分析指导工程实践，而测试又是理论分析的基础。岩土体中的许多理论是建立在试验基础上的，如Terzaghi的有效应力原理是建立在压缩试验中孔隙水压力的测试基础上的，Darcy定律是建立在渗透试验基础上的。
（2）岩土体测试技术是保证岩土设计合理可行的重要手段。随着经济和社会的发展，工程实践中出现了更多更复杂的岩土体问题，需要运用创新的工程设计方法来解决问题。创新的设计方法要求测试技术要有新的发展和突破，提高岩土体物理力学参数的测试水平，保证工程实践的精度。如基于测试结果的反分析理论可以为岩土体加固设计提供第一手重要资料。
（3）岩土体测试技术是大型岩土工程信息化施工的保障，现场测试已经成为岩土施工不可分割的重要组成部分。监测技术在边坡工程、地下工程、路基工程、基坑工程、桩基工程等工程的施工中发挥着越来越重要的作用。 （4）岩土体测试技术是保证大型重要岩土工程长期安全运行的重要手段。在重大岩土工程的运营过程中，如水电系统的地下厂房群、大型地下空间、城市地下铁道、大型高陡边坡、高速铁路路基、海底隧道等工程需要在运营期间进行岩土体及其结构的变形、受力、温度、渗流状况、沉降的长期监测。
1.2研究的主要内容
岩土体利用土力学、岩体力学及地质学的理论与方法对研究各类土建工程中涉及岩土体进行研究。
随着现代化建设事业的飞速发展，各类土建工程日新月异，重型厂房、高层建筑、重大的水电枢纽、艰险的铁路、桥梁和隧洞，以及为了向海洋寻找资源、向地下争取空间而进行的各种开发性工程等，都与它们所赖以存在的岩土
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地层有着极为密切的关系。各类工程的成功与否，在很大程度上取决于岩土体能否提供足够的承载能力，保证建筑物不产生影响其安全、正常使用的过大或不均匀的沉降，以及水平位移、稳定性或各种形式的岩土应力作用。为了解决建筑地基、斜坡路基、堤坝挡墙、铁路桥隧、地下建筑、岸边支挡、近海工程、场地抗震、地震区划、地热开发、地下蓄能以及国土开发和环境保护等各类工程的岩土工程问题，在岩土体测试技术方面，提出了一系列新的理论和新的设计方法。例如，根据岩土特性，针对工程特点，可以设计相应的应力一应变本构关系，给定数值计算模型，以便准确掌握岩土体在工程运营期间的性状，预估其长期效果和影响。因此，本文就是通过运用岩石测试技术，岩土测试技术的设计理论与方法来简单形象的解决工程中我们常见的岩土体问题。
2.岩石测试技术 2.1 岩石的抗剪强度实验
岩石试件受到剪断时，剪切面的切向应力值，即试件剪断时的极限强度，称为岩石抗剪强度。根据剪切试验室，加载方式的不同，岩石抗剪强度可分为以下几种：
抗切强度：剪切面上不加载法向载荷（P=0）时岩石抗剪强度，通常称为抗切强度，这种情况，剪切破坏面上的岩石凝聚力C就是抗切强度（纯剪强度）。
抗剪强度：剪切面上加法向载荷时的剪切试验称为压剪试验，这种试验得出的强度指标，即在某一法向应力作用下试件能抵抗的最大剪应力，称为抗剪断强度，常为抗剪强度。此种抗剪强度是一个变量，它与破坏时作用的剪切面上的正应力σ有关。
摩擦强度：是指岩石试件内已有断裂面时在某一法向压力作用下能抵抗的最大剪应力。由于岩石试件已剪断而失去凝聚力C=0，这时得出的抗剪强度仅仅是由于摩擦力造成的，故称为摩擦强度，又称为残余抗剪强度。
重剪强度：用来确定试件中存在的软弱面时的抗剪强度，这时得出的强度指标称为重剪强度。
在这里，我们主要研究岩石的抗剪强度实验，通过实验求出岩石的内摩擦角υ和凝聚力C，为采矿，冶金，边坡，稳定等设计提供力学参数。 一、实验原理
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岩石的抗剪断强度，是岩石在外部剪切力作用下，抵抗剪切破坏的能力。通过岩石剪切试验，确定岩石剪切破坏时剪切面上的正应力σ与剪应力τ之间的关系，确定岩石的内摩擦角υ和凝聚力C，从而获得岩石的抗剪断强度。
岩石抗剪断试验方法包括单剪法、双剪法、变角板法、斜角压切法和扭转剪切法等。本次试验采用变角板法，将岩石试样置于特制的夹具中，放在压力机的上、下压板之间，利用压力机施加垂直荷载，使整体试样沿所限定的剪切角剪断（图2－1），根据静力平衡条件分析剪断面上所受的法向应力和剪应力，绘制法向应力和抗剪断强度关系曲线，求得岩石的凝聚力和内摩擦角。
图2－1 变角板法装置示意图
Figure 2-1 angle variable board schematic diagram method
二、仪器设备
1．试样加工器具，锯石机、磨光机、卡尺、角尺、金钢砂、玻璃板、烘箱等；
2．100~200吨压力机；
3．专门夹具一套，夹具倾角α＝30°、40°、50°、60°、70°。 三、操作步骤 1．试样制备
试样为岩芯或岩块，用锯石机锯取，并做一定的磨光处理，尺寸为7cm×7 cm×7cm或5cm×5cm×5cm，试样每组不少于6个，描述试样特征，并用色笔在
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