工程地质课件课件.ppt

鱼类化石展示 昆虫标本展示 琥珀 蕨类化石展示 第三节 岩石的工程地质性质 岩石的成因及类型，岩石不仅是地形地貌、地质构造的基础，而且还是人类工程建筑的载体和原料，它的工程性对建筑物有极大的影响。 一、岩石物理性质的常用指标 （一）岩石的密度（ρ） ρ=G/V ρd=Gs/V γsαt=(Gs+Gw)/V （二）岩石的相对密度（Δ） Δ=GS/VSρW （三）岩石的孔隙率（n）与孔隙比（e） n=VV/V×100% e= VV/Vs 二、岩石的水理性质 岩石的水理性质是指岩石与水相互作用时所表现的性质，包括吸水性、软化性和抗冻性。 （一）岩石的吸水性 岩石在一定试验条件下的吸水性能称岩石吸水性。 吸水率（W2）是指岩石在常压下所吸入水分的质量Gw1与干燥岩石质量GS的比值： W2=Gw1/Gs ×100% （二）岩石的透水性 岩石能被水透过的性能称岩石透水性。岩石透水性可用渗透系数（k）衡量。 （三）岩石的溶解性 岩石的溶解性是指岩石溶解于水的性质，常用溶解度或溶解速度表示。 （四）岩石的软化性 岩石受水的浸泡作用后，其力学强度和稳定性趋于降低的性能，称岩石的软化性。 岩石软化性大小常用软化系数来衡量。 η= Rw/RC （五）岩石的抗冻性 岩石抵抗冻融破坏的能力称岩石的抗冻性。 强度损失率指冻融前后饱和岩样抗压强度之差值与冻融前饱和抗压强度比值。 质量损失率指冻融试验前后干试件的质量差与试验前干试件质量的比值。 三、岩石的力学性质 岩石的力学性质指岩石在各种静力、动力作用下所表现的性质，主要包括变形和强度。岩石在外力作用下，首先是变形，当外力继续增加，达到或超过某一极限时，便开始破坏。岩石的变形与破坏是岩石受力后发生变化的两个阶段。 （一）岩石的变形指标 1．弹性模量 Ee= σ/ εe 2．变形模量 E0= σ/( ε0 + εe) 3．泊松比 μ= εx/ εy （二）岩石的强度指标 岩石抵抗外部荷载而不破坏的能力称岩石强度。 1．抗压强度 R=P/A 2．抗拉强度 σL=P/A 3．抗剪强度（τ） 抗剪强度 τ= σ· tanφ 抗切强度 τ=c 抗剪断强度 τ= σ· tanφ+c 四、影响岩石工程性质的主要因素 影响岩石工程性质的主要因素可归纳为两方面：一是由岩石自身的内在条件所决定，如岩石的矿物成分、结构、构造等；另一方面是来自岩石的外部客观因素的影响，如水的影响和风化作用等。 （一）矿物成分 辉长岩的比重比花岗岩大 ，石英岩的抗压强度比大理岩要高得多 。 （二）结构 一类是晶质连结的岩石，如大部分岩浆岩、变质岩和一部分沉积岩；另一类是由胶结物连接的岩石，如大部分沉积岩。 结晶连接是由岩浆冷凝或溶液中结晶或重结晶形成的。矿物颗粒靠直接接触产出的力牢固的固结在一起，结合力强，结构致密，孔隙度小，容重大，吸水率变化范围小，比胶结连接具有较高的强度和稳定性。但就结晶连接来说，强度也不一致，结晶颗粒的大小和均匀程度对岩石的强度也有着明显的影响。 胶结连接是矿物或岩屑由胶结物连接在一起的。胶结连接的岩石，其强度和稳定性主要决定于胶结物 的成分和胶结的方式，同时也受碎屑成分的影响，变化很大。就结构的成分来说，硅质胶结的强度和稳定性高，泥质胶结的强度和稳定性就低，钙质和铁质胶结的强度和稳定性介于二者之间。 胶结连接的方式有基底胶结、孔隙胶结和接触胶结三种。 图1-11 岩石的胶结方式 （a）基底胶结；（b）孔隙