岩心三轴压缩试验(硬岩)

1.目的：

利用油压式抗压机量测岩心试体於围压作用下之尖峰及残馀抗压强度，并利用其对应关系求得尖峰及残馀强度之C、φ值。

2.设备：

a.油压式抗压机：负载能力50吨以上，包含基座及顶部两组万向丁。

b.变位计及基座：测读岩心轴向变形量，冲程约3.0cm，精度0.01mm以上。

c.应变计及资料撷取系统：采用长度10mm以上之应变计配合Data Logger讯号撷取器共同使用。

d.荷重量测系统：容量大於50吨以上之荷重计附加讯号放大器。

e.岩心三轴室：采用Hoek Rock Triaxial Cell 油压式岩心三轴室。

f.油压式围压系统：最大输出围压300kg/cm2以上。

g.岩心抗张试验丁：即巴西人法试验丁，如ASTM D3967-92规定。

h.岩心切割机：附加钻石刀片，刀片型式以切割过程中不致破坏试体切割面平整为原则。

i.其他：盖平用高强度石膏、盖平设备、防护设备等。

3.试验方法：

a.拆除岩心试体表面防护层，并立即利用岩石切割机将岩心修裁成直径与长度比约1：2之试体，再将其密封备用。

b.於试验进行前，先检视试体上下两端接触面是否平整，若有不平整状况则以人工小心修平，并量测其重量、直径、高度等基本资料。试体若为软岩无法以人工修平者，则利用高强度石膏盖平上下两端接触面。 c.视岩心种类选择采用应变计黏贴方式或变位计量测岩心应变量。

d.将试体装入岩心三轴室中，再将三轴室装设於抗压机中心点，启动油压微调使试体与抗压机微微接触。

e.连接荷重及应变撷取系统。

f.配合岩心种类及现地条件调整围压系统，使岩心试体承受预定负载之围压作用。

g.启动抗压机，并视岩心种类不同调整适当之荷重增加率。

h.视岩心种类不同，设定适当间隔之轴向变形量以记录轴向荷重值，至试体破坏并到稳定之残馀强度为止。

i.利用岩性相似之岩心试体至少三组，於不同围压作用下进行上述试验。於岩心试体充足之条件下，可配合岩心抗张试验及无围压缩试验一并进行分析以得到较完整之破坏包络线。 4.试验结果：

利用轴向变形量及原有试体长度，转换应变量及断面积修正值，配合量测所得荷重值计算各应变量对应之应力值，以绘出其应力~应变曲线并求得其尖峰值与残馀值。再利用所得之尖峰及残馀值配合抗张试验及无围压缩试验结果绘出其破坏包络线，以求得尖峰及残馀强度之C、φ值。