巖石力學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(修訂)

1、PAGE PAGE 2巖石力學(xué)學(xué)實(shí)驗(yàn)指指導(dǎo)書湖南科技技大學(xué)能源與安安全工程程學(xué)院目錄TOC o 1-1 h z u HYPERLINK l _Toc192862393 巖石物理理性質(zhì)試試驗(yàn) PAGEREF _Toc192862393 h 1 HYPERLINK l _Toc192862394 一、 HYPERLINK l _Toc192862396 巖石石密度試試驗(yàn) PAGEREF _Toc192862396 h 6 HYPERLINK l _Toc192862400 巖石力學(xué)學(xué)性質(zhì)試試驗(yàn) PAGEREF _Toc192862400 h 188 HYPERLINK l _Toc19286240

2、1 一、巖石石單軸抗抗壓強(qiáng)度度試驗(yàn) PAGEREF _Toc192862401 h 118 HYPERLINK l _Toc192862403 二、巖石石抗拉強(qiáng)強(qiáng)度試驗(yàn)驗(yàn)（劈裂裂法） PAGEREF _Toc192862403 h 244 HYPERLINK l _Toc192862404 三、巖石石抗剪強(qiáng)強(qiáng)度試驗(yàn)驗(yàn)(變角剪剪切) PAGEREF _Toc192862404 h 27四、 HYPERLINK l _Toc192862409 巖石石力學(xué)伺伺服控制制試驗(yàn) PAGEREF _Toc192862409 h 443巖 石 力 學(xué) 試 驗(yàn) 指 導(dǎo) 書PAGE 16巖石物理理性質(zhì)試試驗(yàn)一、巖

3、石石密度試試驗(yàn)1概述巖石密度度，即單單位體積積的巖石石質(zhì)量，是是試樣質(zhì)質(zhì)量與試試樣體積積之比。根據(jù)試樣樣的含水水量情況況，巖石石密度可分分為烘干干密度、飽和密密度和天天然密度度。一般般未說明明含水情情況時(shí)，即指烘烘干密度度。根據(jù)巖石石類型和和試樣形形態(tài)，分分別采用用下述方方法測(cè)定定其密度度：（1）凡凡能制備備成規(guī)則則試樣的的巖石，宜采用用量積法法。（2）除除遇水崩崩解、溶溶解和干干縮濕脹脹性巖石石外，可可采用水水中稱重重法。（3）不不能用量量積法或或水中稱稱重法進(jìn)進(jìn)行測(cè)定定的巖石石，可采采用臘封封法。用水中稱稱重法測(cè)測(cè)定巖石石密度時(shí)時(shí)，一般般用測(cè)定定巖石吸吸水率和和飽和吸吸水率的的同一試試樣同

4、時(shí)時(shí)進(jìn)行測(cè)測(cè)定。2試樣制制備2.1量量積法（1）試試樣的形形態(tài)，可可以用圓圓柱體、立方體體或方柱柱體，根根據(jù)密度度試驗(yàn)后后的其他他實(shí)驗(yàn)要要求選擇擇。（2）制制備的試試樣，應(yīng)應(yīng)具有一一定的精精度，其其精度要要求應(yīng)滿滿足其他他試驗(yàn)項(xiàng)項(xiàng)目的規(guī)規(guī)定。（3）每每組試驗(yàn)驗(yàn)須制備備3個(gè)試試樣，它它們須具具有充分分的代表表性。2.2臘臘封法（1）試試樣取邊邊長(zhǎng)為446cm的近近似立方方體的巖巖塊。（2）如如需測(cè)定定天然密密度時(shí)，拆除密密封后立立即稱試試樣重。（3）每每組試驗(yàn)驗(yàn)須制備備3個(gè)試試樣，它它們須具具有充分分的代表表性。3試樣描描述（1）巖巖石名稱稱、顏色色、結(jié)構(gòu)構(gòu)、礦物物成分、顆粒大大小、膠膠結(jié)物質(zhì)質(zhì)

5、等特征征。（2）節(jié)節(jié)理裂隙隙的發(fā)育育程度及及其分布布。（3）試試樣形態(tài)態(tài)及缺角角，掉棱棱角等現(xiàn)象象。4主要儀儀器設(shè)備備4.1量量積法（1）鉆鉆石機(jī)、切石機(jī)機(jī)、磨石石機(jī)或其其他制樣樣設(shè)備。（2）烘烘箱和干干燥器。（3）稱稱量大于于5000g，感感量為00.011g的天天平。（4）精精度為00.011mm的的測(cè)量平平臺(tái)或其其他儀表表。4.2臘臘封法（1）烘烘箱和干干燥器。（2）石石蠟和熔熔蠟用具具。（3）稱稱量大于于5000g，感感量為00.011g的天天平。（4）水水中稱重重裝置。5試驗(yàn)程程序5.1量量積法（1）試試樣兩端端和中間間三個(gè)斷斷面，測(cè)測(cè)量其互互相垂直直的兩個(gè)個(gè)直徑或或邊長(zhǎng)，計(jì)算平平均

6、值。（2）測(cè)測(cè)量均勻勻分布于于周邊的的四點(diǎn)和和中間點(diǎn)點(diǎn)的五個(gè)個(gè)高度，計(jì)算平平均值。（3）將將試樣置置于烘箱箱中，在在10551100C的溫溫度下烘烘24hh，取出出后，即即放入干干燥器內(nèi)內(nèi)，冷卻卻至室溫溫后稱重重。（4）本本試驗(yàn)要要求量測(cè)測(cè)準(zhǔn)確至至0.001mmm，稱重重準(zhǔn)確至至0.001g。5.2臘臘封法（1）將將試樣置置于烘箱箱中，在在10551100C的溫溫度下烘烘24hh，取出出后，即即放入干干燥器內(nèi)內(nèi)，冷卻卻至室溫溫后稱重重。（2）用用絲線縛縛住試樣樣，置于于溫度660C左右的的熔化石石蠟中112s，使試樣樣表面均均勻涂上上一層臘臘膜，其其厚度約約1mmm左右。蠟封好好后，發(fā)發(fā)現(xiàn)有氣

7、氣泡時(shí)，用熱針針刺穿并并用臘涂涂平孔口口，然后后稱試樣樣重。（3）將將蠟封試試樣置于于水中稱稱重，然然后取出出擦干表表面水分分，在空空氣中稱稱重。如如蠟封試試樣浸水水后的重重量大于于浸水前前的重量量，應(yīng)重重做試驗(yàn)驗(yàn)。（4）本本試驗(yàn)所所有稱重重均準(zhǔn)確確至0.01gg。6成果整整理和計(jì)計(jì)算（1）用用量積法法測(cè)定試試樣密度度，按下下式計(jì)算算式中：巖石石烘干密密度（gg/cmm3）；試樣樣烘干重重量（gg）；平均均面積（cm22）；平均均高度（cm）。（2）用用臘封法法測(cè)定試試樣容重重，按下下式計(jì)算算：式中：巖石石烘干密密度（gg/cmm3）；試樣樣烘干重重量（gg）；蠟封封試樣在在空氣中中重量（g）

8、；蠟封封試樣在在水中重重量（gg）；石蠟蠟密度（g/ccm3）（石石蠟容重重可用水水中稱重重法測(cè)定定，參見見11節(jié)節(jié)）。（3）如如需天然然密度時(shí)時(shí)，可按按下式計(jì)計(jì)算：式中：巖石石天然密密度（gg/cmm3）巖石石的天然然含水量量（）。（4）根根據(jù)實(shí)測(cè)測(cè)巖石比比重和容容重，按按下式計(jì)計(jì)算總孔孔隙率：式中：巖石石總孔隙隙率（）；（5）計(jì)計(jì)算值取取小數(shù)點(diǎn)點(diǎn)以后兩兩位。表3-11密度試驗(yàn)驗(yàn)記錄表表（量積積法）工程名稱稱_巖石名稱稱試樣編號(hào)試 樣樣 尺尺 寸寸 （cm）試樣體積(ccm3)烘干試樣樣重量（g）巖石密度度(g/cm3)備 注直 徑 或 邊邊 長(zhǎng)高 度平均值平均值班 級(jí)級(jí) 組組 別別 日 期

9、試驗(yàn)者 計(jì)算算者 表3-22密度試驗(yàn)驗(yàn)記錄表表（臘封封法）工程名稱稱_巖石名稱稱試樣編號(hào)試樣重量量（g）天然含水量(%)封蠟試樣樣重量（g）蠟封試 樣體積積(cm3)蠟體積(cm3)試樣體積積(cmm3)巖石 密度(g/ccm3)巖石天然然密度(g/ccm3)備注天然含水水狀態(tài)烘干狀態(tài)空氣中水中班 級(jí)級(jí) 組組 別別 日 期試驗(yàn)者 計(jì)算算者 巖石力學(xué)學(xué)性質(zhì)試試驗(yàn)一、巖石石單軸抗抗壓強(qiáng)度度試驗(yàn)1概述當(dāng)無側(cè)限限巖石試試樣在縱縱向壓力力作用下下出現(xiàn)壓壓縮破壞壞時(shí)，單單位面積積上所承承受的載載荷稱為為巖石的的單軸抗抗壓強(qiáng)度度，即試試樣破壞壞時(shí)的最最大載荷荷與垂直直于加載載方向的的截面積積之比。在測(cè)定單單

10、軸抗壓壓強(qiáng)度的的同時(shí)，也可同同時(shí)進(jìn)行行變形試試驗(yàn)。不同含水水狀態(tài)的的試樣均均可按本本規(guī)定進(jìn)進(jìn)行測(cè)定定，試樣樣的含水水狀態(tài)用用以下方方法處理理：（1）烘烘干狀態(tài)態(tài)的試樣樣，在110511000C下烘烘24hh。（2）飽飽和狀態(tài)態(tài)的試樣樣，使試試樣逐步步浸水，首先淹淹沒試樣樣高度的的1/44，然后后每隔22h分別別升高水水面至試試樣的11/3和和1/22處，66h后全全部浸沒沒試樣，試樣在在水下自自由吸水水48hh；采用用煮沸法法飽和試試樣時(shí)，煮沸箱箱內(nèi)水面面應(yīng)經(jīng)常常保持高高于試樣樣面，煮煮沸時(shí)間間不少于于6h。2試樣備備制（1）試試樣可用用鉆孔巖巖芯或坑坑、槽探探中采取取的巖塊塊，試件件備制中中

11、不允許許有人為為裂隙出出現(xiàn)。按按規(guī)程要要求標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)試件為為圓柱體體，直徑徑為5ccm，允允許變化化范圍為為4.85.2ccm。高高度為110cmm，允許許變化范范圍為99.510.55cm。對(duì)于非非均質(zhì)的的粗粒結(jié)結(jié)構(gòu)巖石石，或取取樣尺寸寸小于標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)尺寸寸者，允允許采用用非標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)試樣，但高徑徑比必須須保持=2:112.55:1。（2）試試樣數(shù)量量，視所所要求的的受力方方向或含含水狀態(tài)態(tài)而定，一般情情況下必必須制備備3個(gè)。（3）試試樣制備備的精度度，在試試樣整個(gè)個(gè)高度上上，直徑徑誤差不不得超過過0.3mmm。兩端端面的不不平行度度最大不不超過00.055mm。端端面應(yīng)垂垂直于試試樣軸線線，最大大偏差

12、不不超過00.255度。3試樣描描述試驗(yàn)前的的描述，應(yīng)包括括如下內(nèi)內(nèi)容：（1）巖巖石名稱稱、顏色色、結(jié)構(gòu)構(gòu)、礦物物成分、顆粒大大小，膠膠結(jié)物性性質(zhì)等特特征。（2）節(jié)節(jié)理裂隙隙的發(fā)育育程度及及其分布布，并記記錄受載載方向與與層理、片理及及節(jié)理裂裂隙之間間的關(guān)系系。（3）測(cè)測(cè)量試樣樣尺寸，并記錄錄試樣加加工過程程中的缺缺陷。4主要儀儀器設(shè)備備4.1試試樣加工工設(shè)備鉆石機(jī)、鋸石機(jī)機(jī)、磨石石機(jī)或其其他制樣樣設(shè)備。4.2量量測(cè)工具具與有關(guān)關(guān)檢查儀儀器游標(biāo)卡尺尺、天平平（稱量量大于5500gg，感量量0.001g），烘烘箱和干干燥箱，水槽、煮沸設(shè)設(shè)備。4.3加加載設(shè)備備壓力試驗(yàn)驗(yàn)機(jī)。壓壓力機(jī)應(yīng)應(yīng)滿足下下列

13、要求求：（1）有有足夠的的噸位，即能在在總噸位位的100%90%之間進(jìn)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)，并能能連續(xù)加加載且無無沖擊。（2）承承壓板面面平整光光滑且有有足夠的的剛度，其中之之一須具具有球形形座。承承壓板直直徑不小小于試樣樣直徑，且也不不宜大于于試樣直直徑的兩兩倍。如如大于兩兩倍以上上時(shí)需在在試樣上上下端加加輔助承承壓板，輔助承承壓板的的剛度和和平整光光滑度應(yīng)應(yīng)滿足壓壓力機(jī)承承壓板的的要求。（3）壓壓力機(jī)的的校正與與檢驗(yàn)應(yīng)應(yīng)符合國國家計(jì)量量標(biāo)準(zhǔn)的的規(guī)定。5試驗(yàn)程程序（1）根根據(jù)所要要求的試試樣狀態(tài)態(tài)準(zhǔn)備試試樣。（2）將將試樣置置于壓力力機(jī)承壓壓板中心心，調(diào)整整有球形形座的承承壓板，使試樣樣均勻受受力。（

14、3）依依每秒00.50.88MPa的加加載速度度對(duì)試樣樣加荷，直到試試樣破壞壞為止，記錄最最大破壞壞載荷。（4）描描述試樣樣破壞形形態(tài)，并并記下有有關(guān)情況況。6成果整整理和計(jì)計(jì)算按下式計(jì)計(jì)算巖石石單軸抗抗壓強(qiáng)度度式中：巖石石單軸抗抗壓強(qiáng)度度（MPPa）；最大大破壞載載荷（NN）；垂直直于加載載方向的的試樣橫橫截面積積（mmm2）。試驗(yàn)結(jié)果果按表77-1記記錄。表7-11 巖巖石單軸軸抗壓強(qiáng)強(qiáng)度試驗(yàn)驗(yàn)記錄表表 工程程名稱_試驗(yàn)驗(yàn)時(shí)間_年_月月_日巖石名稱稱試樣編號(hào)號(hào)受力方向向含水狀態(tài)態(tài)試樣尺寸寸最大破壞壞載荷(N)單軸抗壓壓強(qiáng)度(MPa)備 注直徑 (mm)高度 (mm)橫截面積積(mmm2)試

15、 樣 描 述述 班 級(jí) 組組 別別 試驗(yàn)者者 計(jì)算算者 二、巖石石抗拉強(qiáng)強(qiáng)度試驗(yàn)驗(yàn)（劈裂裂法）1概述巴西法（劈裂法法）是在在圓柱體體試樣的的直徑方方向上，施加相相對(duì)的線線性載荷荷，使之之沿試樣樣直徑方方向破壞壞的試驗(yàn)驗(yàn)。本方法可可用于測(cè)測(cè)烘干、自然干干燥、飽飽和的試試樣。本本方法不不適用于于軟弱巖巖石。2試樣備備制（1）試試樣可用用鉆孔巖巖芯或巖巖塊，在在取樣和和試樣制制備過程程中，不不允許人人為裂隙隙出現(xiàn)。（2）采采用方形形試件試試樣，尺寸為mm。（3）對(duì)對(duì)于非均均質(zhì)的粗粗粒結(jié)構(gòu)構(gòu)巖石，或取樣樣尺寸小小于標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)尺寸者者，允許許使用非非標(biāo)準(zhǔn)試試樣，但但高徑比比必需滿滿足標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)試樣的的要求。（4

16、）試試樣個(gè)數(shù)數(shù)視所要要求的受受力方向向或含水水狀態(tài)而而定，一一般情況況下至少少制備33個(gè)。（5）試試樣制備備精度。整個(gè)厚厚度上，直徑最最大誤差差不應(yīng)超超過0.1mmm。兩端端不平行行度不宜宜超過00.1mmm。端端面應(yīng)垂垂直于試試樣軸線線，最大大偏差不不應(yīng)超過過0.255度。3試樣描描述（略）4主要儀儀器設(shè)備備（1）試試樣加工工設(shè)備、量測(cè)工工具與有有關(guān)儀器器詳（略略）（2）加加載設(shè)備備：壓力力試驗(yàn)機(jī)機(jī)應(yīng)符合合規(guī)定，因巖石石的抗拉拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于抗抗壓強(qiáng)度度，為了了提高試試驗(yàn)精度度，所以以選擇壓壓力試驗(yàn)驗(yàn)機(jī)的噸噸位不宜宜過大。5試驗(yàn)程程序（1）根根據(jù)所要要求的試試樣狀態(tài)態(tài)準(zhǔn)備試試樣。（2）將將試樣

17、平平置于壓壓力機(jī)承承壓板中中心，調(diào)調(diào)整有球球形座的的承壓板板使試樣樣均勻受受載。（3）以以每秒00.30.55MPaa的加載載速度加加荷，直直到試樣樣破壞為為止，并并記錄最最大破壞壞載荷。（4）觀觀察試樣樣在受載載過程中中的破壞壞發(fā)展過過程，并并記錄試試樣的破破壞形態(tài)態(tài)。表9-11 巖石劈劈裂法試試驗(yàn)記錄錄表 工程名名稱_巖石名稱稱試樣編號(hào)號(hào)含水狀態(tài)態(tài)試 樣樣 尺尺 寸寸破壞最大大載荷 (N)巖石抗拉拉強(qiáng)度(MPPa)備 注注長(zhǎng)（mmm）寬(mm)高(mm)劈裂面積積（mm22）試 樣 描 述述班 級(jí)級(jí) 組 別 日期 試驗(yàn)者 計(jì)算者者 6成果整整理和計(jì)計(jì)算（1）按按下式計(jì)計(jì)算巖石石的抗拉拉強(qiáng)度

18、式中：巖石石的抗拉拉強(qiáng)度（MPaa）；試樣樣破壞時(shí)時(shí)的最大大載荷（N）；a試試樣邊長(zhǎng)長(zhǎng)(mmm)；計(jì)算值取取至小數(shù)數(shù)點(diǎn)以后后一位。三、巖石石抗剪強(qiáng)強(qiáng)度試驗(yàn)驗(yàn)(變角剪剪切)1概述標(biāo)準(zhǔn)巖石石試樣在在有正應(yīng)應(yīng)力的條條件下，剪切面面受剪力力作用而而使試樣樣剪斷破破壞時(shí)的的剪力與與剪斷面面積之比比，稱為為巖石試試樣的抗抗剪強(qiáng)度度。利用幾個(gè)個(gè)不同角角度的抗抗剪夾具具做試驗(yàn)驗(yàn)，得出出試樣沿沿剪斷面面破壞的的正應(yīng)力力和剪應(yīng)應(yīng)力之間間的關(guān)系系，以確確定巖石石抗剪強(qiáng)強(qiáng)度曲線線的一部部分。2試樣備備制試樣為55050050mmm或70070700mm的立立方體，誤差小小于0.20.3mmm，試試樣各端端面嚴(yán)格格平行

19、，不平行行度小于于0.007mmm，四面面凸起小小于0.03mmm。每組試驗(yàn)驗(yàn)至少33個(gè)角度度，每個(gè)個(gè)剪切角角度的試試樣數(shù)目目應(yīng)不少少于23個(gè)，所以一一組試驗(yàn)驗(yàn)的試樣樣數(shù)目至至少應(yīng)有有69個(gè)以以上。3試驗(yàn)設(shè)設(shè)備、用用具壓力試驗(yàn)驗(yàn)機(jī)，抗抗剪夾具具，卡尺尺及其它它輔助設(shè)設(shè)備。4試驗(yàn)程程序（1）描描述試樣樣的顏色色、顆粒粒、層理理方向、加工精精度等情情況，在在試樣上上劃出剪剪切線。（2）用用游標(biāo)卡卡尺量測(cè)測(cè)試樣的的高、寬寬、長(zhǎng)的的尺寸，精確到到0.005mm，并并計(jì)算剪剪切面的的面積。（3）把把試樣和和抗剪夾夾具一起起放在壓壓力試驗(yàn)驗(yàn)機(jī)的承承壓板上上，夾具具與墊板板之間放放滾軸以以消除摩摩擦力，試樣

20、和和抗剪夾夾具周圍圍放防護(hù)護(hù)罩。（4）以以每秒00.51.00MPa 的速度度加載，直到試試樣剪斷斷為止，記錄下下破壞時(shí)時(shí)的載荷荷，格式式見表110-11。（5）按按60、55、50，分分別逐個(gè)個(gè)進(jìn)行試試驗(yàn)。5試驗(yàn)成成果整理理和計(jì)算算（1）根根據(jù)下式式計(jì)算試試樣所受受的正應(yīng)應(yīng)力和剪剪應(yīng)力。式中：抗剪剪斷面上上平均正正應(yīng)力（Mpaa）；抗剪剪斷面上上平均剪剪應(yīng)力（MPaa）；抗剪剪夾具的的角度（剪力與與豎直方方向）（度）；試樣樣破壞時(shí)時(shí)的載荷荷（N）；剪斷斷面積（mm2）。式中n為為滾軸數(shù)數(shù)量，dd為滾軸軸的直徑徑（mmm），實(shí)實(shí)驗(yàn)所用用裝置nn為122個(gè)，dd為122mm。（2）繪繪制巖石石抗

21、剪強(qiáng)強(qiáng)度曲線線圖。通過改變變夾具的的剪切角角剪切試試樣，對(duì)對(duì)于每一一個(gè)角度度可以確確定試樣樣的一對(duì)對(duì)剪應(yīng)力力、正應(yīng)力力值，把把這些值值標(biāo)在坐標(biāo)圖中中，連接接求得的的各點(diǎn)，即可得得到如圖圖所示的的巖石抗抗剪強(qiáng)度度曲線。巖石抗剪剪強(qiáng)度部部分曲線線圖巖石抗剪剪強(qiáng)度試試驗(yàn)記錄錄表巖 石名名 稱試 樣編編 號(hào)巖 石特特 征試 樣樣 尺尺 寸寸夾具 角角度破壞載荷 （N）剪應(yīng)力(MPaa)正應(yīng)力(MPaa)備 注注長(zhǎng) (mmm)寬 (mmm)高 (mmm)面積(mmm2)試 樣 描 述班 級(jí)級(jí) 組 別 日期 試驗(yàn)者 計(jì)算者者 四、巖石石力學(xué)伺伺服控制制剛性試試驗(yàn)1概述普通的力力學(xué)試驗(yàn)驗(yàn)機(jī)是由由加載架架、液

22、壓壓系統(tǒng)和和測(cè)量系系統(tǒng)組成成，長(zhǎng)期期以來大大多數(shù)巖巖塊的變變形與強(qiáng)強(qiáng)度性質(zhì)質(zhì)的試驗(yàn)驗(yàn)都靠普通試試驗(yàn)機(jī)來來完成。但在實(shí)實(shí)踐中發(fā)發(fā)現(xiàn)，在在進(jìn)行巖巖石力學(xué)學(xué)試驗(yàn)時(shí)時(shí)，當(dāng)達(dá)達(dá)到巖石石峰值強(qiáng)強(qiáng)度的瞬瞬間，往往往會(huì)發(fā)發(fā)生巖石石試件“爆裂”現(xiàn)象，以至于于很難測(cè)測(cè)得接近近或達(dá)到到峰值時(shí)時(shí)的應(yīng)力力與應(yīng)變變關(guān)系，更無法法獲得峰峰值以后后的信息息。巖石試件件發(fā)生“爆裂”現(xiàn)象主主要是：1）試試驗(yàn)機(jī)的的剛度比比巖石試試件的剛剛度??；2）當(dāng)當(dāng)巖石發(fā)發(fā)生破裂裂承載力力下降時(shí)時(shí)試驗(yàn)機(jī)機(jī)不能主主動(dòng)“讓壓”。目前巖石石力學(xué)試試驗(yàn)克服服巖石試試件發(fā)生生“爆裂”的途徑徑是：11）提高高試驗(yàn)機(jī)機(jī)的剛度度；2）伺服控控制試件件的變形形。

23、2伺服控控制剛性性試驗(yàn)剛度是指指材料抵抵抗外力力變形的的能力：式中：材料料剛度；（MNN/mmm）外力力，（）；位移移，（mmm）；材料料彈性模模量，（MPaa）；材料料有效面面積，（mm22）；材料料有效長(zhǎng)長(zhǎng)度，（mm）。一般巖石石的剛度度都大于于0.55MN/mm，而普通通的試驗(yàn)驗(yàn)機(jī)的剛剛度只有有0.11500.2MMN/mmm，在在加載過過程中，試驗(yàn)機(jī)機(jī)和試件件都儲(chǔ)存存彈性勢(shì)勢(shì)能：試驗(yàn)機(jī)的的彈性勢(shì)勢(shì)能：巖石試件件的彈性性勢(shì)能：在普通試試驗(yàn)機(jī)上上進(jìn)行巖巖石力學(xué)學(xué)試驗(yàn)時(shí)時(shí)可以看看出，在巖巖石試件件破裂的的瞬間，巖石試試件的承承載能力力降低，同時(shí)其其彈性勢(shì)勢(shì)能也伴伴隨裂紋紋的擴(kuò)張張、聲響響、震

24、動(dòng)動(dòng)和熱能能而消耗耗掉；但但試驗(yàn)機(jī)機(jī)的彈性性勢(shì)能并并沒有消消散，它它會(huì)完全全釋放給給巖石試試件，那那么使得得巖石試試件吸收收比自身身的彈性性勢(shì)能大大出很多多倍的勢(shì)勢(shì)能，使使得巖石石試件不不能承受受這么大大的彈性性勢(shì)能，因此發(fā)發(fā)生“爆裂”現(xiàn)象。如果提高高試驗(yàn)機(jī)機(jī)的剛度度，即，那么試試驗(yàn)機(jī)在在加載的的過程中中自身儲(chǔ)儲(chǔ)存的彈彈性勢(shì)能能就很小小，即，在巖石石試件破破裂的瞬瞬間，試試驗(yàn)機(jī)不不會(huì)釋放放彈性勢(shì)勢(shì)能或釋釋放很少少的彈性性勢(shì)能給給巖石試試件，這這時(shí)巖石石試件就就不會(huì)發(fā)發(fā)生“爆裂”現(xiàn)象。圖23 電電液伺服服控制系系統(tǒng)示意意圖電液伺服服控制系系統(tǒng)其控控制方式式如圖223：由由自控系系統(tǒng)發(fā)出出的指令令信號(hào)，在伺服服控制器器中與油油缸的實(shí)實(shí)際位置置信號(hào)相相比較，成為誤誤差的信信號(hào)放大大后，送送入電液液伺服閥閥。伺服服閥按一一定的比比例將