| 例如，90年代初成都理工大学把MTS815型单轴试验机改造为含常规三轴及带孔隙水压测试功能的试验系统；长春地质学院对其INSTRON试验机进行改造，增加高温功能；中国矿业大学引进了MTS815伺服岩石力学试验系统，可独立对孔隙压、围压、轴压进行控制；国家地震局地质研究所研制了有孔隙水压功能的高温高压三轴实验机，能达到的试验温度为300℃，试验围压为300MPa，试验孔隙压力为100MPa；澳大利亚国立大学M.S.Paterson教授研制了以氩气作围压介质带孔隙水压的高温高压试验机；美国MTS公司、英国GDS公司也研制了以油或水作为围压介质的带孔隙水压的高温高压试验系统。MTS公司的岩石力学试验系统因其功能多样，软硬件接口完备、试验成功率高等特点代表了目前世界一流水平。
5岩石真三轴试验技术
自从默里尔(Murrell，1965)、汉丁(Handin，1967)和茂木清夫(Mogi，1967)等通过三轴围压下的压缩试验和拉伸试验的比较，发现莫尔包络线的显若差异以后，中主应力σ对岩石强度的影响引起国内外学者的重视。考虑到工程岩体所处的应力状态多是三维的，三个主应力彼此并不相等，研究模拟天然岩体复杂应力状态（σ≠σ≠σ）的岩石真三轴试验机显得尤为重要。为了对岩石试件施加真三轴应力，从60年代开始许多学者研制了用三对固体活塞对立方体或长方体岩石试件加三个主应力的试验装置。但是，由于试件和固体传压件之间的摩阻力的影响，使试验结果失真而没有定型推广。于是，学者们又在改善试件上的应力分布方面进行了攻关并取得一些进展。如霍杰姆和库克(Hojem＆cook，1968)研制出了用薄铜液压囊施加σ和σ的岩石真三轴装置；70年代初，日本东京大学茂木清夫教授（Mogi，1969）研制成功用液压施加σ，其它两个主应力仍用固体活塞施加、采取适当减摩措施的岩石真三轴压缩仪，并发表了多篇国际公认的论文，从此岩石高压真三轴仪基本定型。随后，国外的INSTRON、SHIMADZU、MTS等公司凭借其强大研发能力，在真三轴仪的研制上进一步改进，形成成熟产品。INSTRON公司生产的真三轴仪在世界各地应用较为广泛。
我国真三轴仪的研制始于80年代，水电部中南勘测设计院和湖南省水利水电勘测设计院80年代初开始研制岩石真三轴仪。中科院武汉岩土力学所于1989年成功研制RT3型真三轴仪样机，该设备最大轴向荷载为200吨，最大横向荷载为100吨，应变和变形测试精度可以达到±0.001mm。1994年武汉水利电力大学研制了国内第一台带伺服控制的大型真三轴试验机DMS-800，该设备能进行三轴及平面应变问题模型试验，主要用于大型地下洞室群的设计、施工及运营期围岩稳定与支护的研究，试样为尺寸1000mm的立方体。2005年中国矿业大学研制了一套能进行岩石三轴拉压、拉剪等多种组合试验和对不同加卸载过程进行模拟的真三轴试验系统。该设备最大压力450kN，最大拉力75kN。加载方式可以实现三向荷载独立控制，可单向拉、压，亦可一向受拉、两向受压或三向受压。试验数据采用静态应变测试系统进行采集和处理，由数据采集箱、微型计算机及相关的支持软件组成。
此外，重庆大学、吉林工业大学、成都理工大学、河海大学、香港理工大学等也开展了类似的研究，并有真三轴状态下岩石试验研究成果发表。但与国外的产品相比较，国内真三轴仪研究或改造仍处初级阶段，设备相对笨重、操作复杂，在压力伺服控制、软硬件制作、数据自动采集及处理等方面尚存在较大差距。
6岩石声学试验
岩石介质超声波测试技术是近年来发展起来的一种新技术,它通过测定超声波穿透岩石或岩体后声波信号的声学参数超声波波速、衰减系数、波形、频率、频谱、振幅等的变化，间接地了解岩石或岩体的物理力学特性及结构特征，可以确定岩石的动弹性模量、动剪切模量、泊松比等相关参数，也可以利用超声波在岩石内传播的速度对岩石的均一性进行判断并分级。与静力学方法相比具有简便、快捷、可靠、经济及无破损等特点，这种测试技术已得到国内外岩土工程界的广泛重视。
2009年西南石油大学基于实三轴岩石力学测试系统，将实验机标准的水力压头由承压型声波换能器替换，换能器纵波激发中心频率为960kHz，横波激发中心频率为620kHz，测量精度为0.1μs，轴向工作承受压力可达430MPa；研究低孔低渗砂岩在三轴和单轴加载过程中声波波速、幅度、频谱特性的变化特征。
岩石受力变形时,在岩体内的孔洞、裂隙及断层等原生缺陷周围会促使岩石内微裂纹的产生和扩展贯通将,使得岩石内储存的部分能量以应力波的形式突然释放出来,而产生岩石的声发射。声发射探测技术就是通过研究材料在破裂过程中释放出的弹性波的特征来研究材料内部断裂状态和力学特性的一种试验方法。
目前，绝大多数声发射试验都是基于岩石单轴压缩或是剪切试验开展的，国内有许多高校与科研机构都利用常规的试验设备配装上岩石声发射信号监测仪来完成实时测试，没有成套的系统。 2/3 首页 上一页 1 2 3 下一页 尾页 |
