岩石是矿物颗粒的集合体，具有明显的非均质性。在力学性质上表现为，即使用同一岩块加工的若干试样，形状和尺寸完全相同，但强度也可能差异极大。确定Coulomb强度准则需要进行不同围压下常规三轴压缩试验，得到不同围压下的强度。岩样强度是由破坏试验得到的，一个岩样只能得到一个围压下的强度，围压变化岩样也发生变化，而岩石内部缺陷可能引起试样强度的离散性，有时围压升高岩样的强度反而降低。
例如徐州石英砂岩在围压为10MPa时，岩样强度为223MPa；当围压为20MPa时，却仅为215MPa［11］。邢台东庞矿粉砂岩在围压为5MPa时，平均极限主应力差为78.5MPa；而围压为10MPa时，仅为75.1MPa。图3-4是包含16个岩样的平均主应力差与围压的关系。尽管其线性回归的相关系数R=0.86，但似乎很难认为二者呈线性关系，以此结果确定的内摩擦角φ=24.8°，粘聚力c=19.3MPa也不能代表岩石的力学性质。
为了提高实验结果的可信度，必须采用多个岩样的简单重复试验。这既要花费大量的人力、物力和时间，又不能明确区分围压和岩石材料的缺陷对三轴强度的影响，因而也难以确定真正的围压对岩样三轴强度的影响规律，而这在研究应力状态变化过程中岩石的屈服破坏时显得尤为重要。现场钻孔得到的岩心有时数量有限，而试验项目较多，难以进行大量的重复试验。
岩样三轴压缩全程曲线提供了比峰值应力更多的岩石强度信息，应充分予以应用。图3-5是典型的应力-应变全程曲线，称为理想的或完善的全程曲线则更为合适，因为实际岩样应力-应变曲线形式繁多，极为复杂。全程曲线通常可以分为五段。OA表示岩样内的微裂隙的闭合过程；AB是线弹性变形；BC是岩样内材料逐步达到承载极限的屈服过程，这一过程随岩样而变化；CD为岩样某一承载断面整体弱化过程；DE为残余强度阶段，是由破裂岩块之间摩擦力维持的承载能力。岩样单轴压缩破坏的残余强度通常是很低的。
图3-4 平均主应力差与围压的关系
图3-5 典型的应力-应变全程曲线
峰值附近不同的非线性过程BC，表示了岩样内材料强度不同的分布状况。当岩样强度完全均匀一致时，在轴向压缩过程中某一断面的材料将同时达到承载能力极限，屈服过程BC可能成为一个尖点，如B3C3；而岩样内强度差异较大，则屈服过程较长，如B1C1。岩样内强度分布没有间断，则屈服过程是逐步发生的，曲线BC也将是连续的。
图3-6 砂岩试样不同围压下的强度和屈服过程
但是，如果岩样内存在局部的沉积结构面等强度缺陷，那么当缺陷材料达到其承载极限开始屈服时，则应力-应变关系将偏离通常的形状。图3-6是义马新安煤矿的一组砂岩试样轴向压缩的强度和峰值附近的应力-应变曲线。在围压为15MPa时，轴向压缩的极限主应力差低于围压5MPa和10MPa时的数值，这是岩样内部缺陷引起的；而单轴压缩强度的最大值也仅126.5MPa，与三轴压缩强度相比明显偏低。这些都是室内试验中经常遇到的现象。如果缺陷试样也具其他完好试样峰值附近的屈服过程，作出由图3-6 中虚线所示的应力-应变曲线，那么围压为 15MPa时应该具有的极限主应力差
表3-2给出了殷庄粉砂岩试样的实际三轴强度σS和理想三轴强度
图3-7 实际强度、“理想强度”与围压的关系
表3-2 岩石试样实际强度和理想强度 单位：MPa