在深部資源開采、大型水電工程建設、核廢料地質處置以及地震機理研究等領域，一個核心科學問題始終擺在面前：巖石在地下復雜應力環境下究竟會如何變形和破裂？傳統的試驗設備往往只能模擬簡單的應力狀態，而巖石真三軸儀的出現，則如同一臺精密的“數字鉆頭”，能夠穿透地表的迷霧，在實驗室中精準復現地球深部復雜的三維應力世界，為我們解碼巖石的力學行為提供了強大工具。
傳統巖石力學試驗中，常規三軸儀雖能施加軸向壓力和圍壓，但其圍壓在各個方向上是均等的（σ?=σ?），這與地下深處三個主應力（σ?>σ?>σ?）通常各不相同的真實狀態相去甚遠，因此被稱為“偽三軸”試驗。巖石真三軸儀的革命性突破，就在于能夠獨立、精確地控制試樣在三個互相垂直方向上的主應力。它通常通過三對（或更多）獨立的加載液壓缸，對立方體巖石試樣的六個面施加獨立的載荷，從而真正實現了σ?、σ?、σ?的任意組合與加載路徑模擬。這種能力，使得實驗室中的應力狀態無限逼近地質現實。
一臺現代巖石真三軸儀是一個集機、電、液、聲于一體的復雜系統。其核心是一個高剛度的壓力室，內部配備獨立的加載板和伺服液壓控制系統，能夠以微米級的精度控制加載位移和應力速率。更關鍵的是，它是一個多物理場信息采集平臺。在加載過程中，高精度聲發射系統可以實時捕捉巖石內部微破裂產生的“微震”信號，定位裂紋的萌生與擴展；內置或外置的超聲波或聲波探頭可以監測波速變化，反演巖石內部的損傷演化；這些信息協同工作，讓研究人員不僅能看到“結果”，更能洞察“過程”。
巖石真三軸儀的應用價值直接面向國家重大工程需求。在深部金屬礦和煤炭開采中，它被用于研究巷道圍巖在復雜應力下的巖爆機理，為預測和防治巖爆災害提供理論依據。在大型水電站和隧道工程中，它幫助評估高邊坡和洞室群的長期穩定性。在二氧化碳地質封存和核廢料處置領域，它通過模擬深部地層的應力狀態，研究蓋層和儲層的密封性與長期完整性，確保有害物質被安全地“鎖”在地下。此外，在地震科學研究中，它通過模擬斷層帶的應力加載過程，為理解地震的孕育、發生和前兆現象提供了寶貴的實驗數據。 隨著人類工程活動不斷向地球深部拓展，對巖石真三軸儀也提出了更高的要求。未來的發展方向將聚焦于“高溫高壓”與“智能化”。通過集成加熱系統，設備將能模擬數千米深處的“高溫高壓”真實環境，研究熱-力-流多場耦合下的巖石行為。同時，結合人工智能和大數據分析，試驗系統將具備更強的自主學習和預測能力，能夠根據實時采集的聲發射、應變等數據，智能預測巖石的失穩破壞模式，成為真正意義上的“智慧實驗室”。
