第二章岩石的物理性质.pptVIP

第二章 岩石的物理性质 2.1 概述(岩石的基本特性) 2.2 岩石的基本性质指标 基本物理性质 岩石的水理性质 2.3 岩石的热学和电学性质 2.4 岩石的渗透性 2.5 岩体结构 结构面的类型和自然特性 结构体及其力学特点 岩体结构类型 2.6 岩石（体）的工程分类 完整岩块的工程分类 岩体的工程分类 2.1 概述 岩石是由矿物组成的多相体系 按成因岩石可划分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。 成因类型不一样，差别也很大，因此，工程性质极为多样。 岩石：由矿物(或岩屑)在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体 。 2.1 概述 岩浆岩的性质 岩浆岩具有较高的力学强度，可作为各种建筑物良好的地基及天然建筑石料。 但各类岩石的工程性质差异很大。 2.1 概述 沉积岩的性质 碎屑岩的工程地质性质一般较好，但其胶结物的成分和胶结类型影响显著； 粘土岩和页岩的性质相近，抗压强度和抗剪强度低，受力后变形量大，浸水后易软化和泥化； 化学岩和生物化学岩抗水性弱，常具不同程度的可溶性。常常导致地基和边坡的失稳。 2.1 概述 变质岩的性质 变质岩的工程性质与原岩密切相关，往往与原岩的性质相似或相近。 变质岩的片理构造(包括板状、千枚状、片状及片麻状构造)会使岩石具有各向异性特征 水工建筑中应注意研究其在垂直及平行于片理构造方向上工程性质的变化。 2.1 概述 岩体(rock mass)，由地质结构面和形状各异、大小不同的岩石块体聚合而形成的，具有多种结构类型。 地壳表层圈层经建造和改造而成的具一定组分和结构的地质体，工程建筑的地基和环境。 显著的不连续性、不均匀性和各向异性。 进行岩体力学的分析和计算，必须区分岩体结构类型，并充分考虑结构面的力学效应。 2.2 基本性质指标 2.2 基本性质指标 岩石容重是指单位体积(包括岩石内孔隙体积)内岩石的重量，kN/m3。根据试样的含水情况不同，分为干容重（rd）、湿容重（r）和饱和容重（rm） 。 2.2 基本性质指标 岩石的密度 岩石密度（rock density）是指单位体积内岩石的质量，kg/m3。 它是研究岩石风化、岩体稳定性、围岩压力和选取建筑材料等必需的参数； 岩石密度又分为颗粒密度和块体密度： 岩石含：固相、液相、气相。三相比例不同而密度不同。 2.2 基本性质指标 ：绝对干燥时体积为 的岩石重量； ：岩石的实体体积（不包括孔隙体积）； ：水的容重。 岩石固体质量与同体积水在4℃时的质量比 2.2 基本性质指标 孔隙率 岩石的孔隙率分为总孔隙率（n）、开口孔隙率（no）和封闭孔隙率(nc)几种，各自的定义如下： 总孔隙率：岩石试样中的孔隙体积与岩石试样的总体积的百分比； 2.2 基本性质指标 岩石在水溶液作用下表现出来的性质，称为水理性质。主要有吸水性、抗冻性、软化性、渗透性、膨胀性及崩解性等。 岩石的吸水性 岩石在一定的试验条件下吸收水分的能力，称为岩石的吸水性。常用吸水率，饱和吸水率(饱水率)与饱水系数等指标表示。 吸水率：岩石的吸水率（?a）是指干燥岩石试件在一个大气压力及室温条件下吸入水的重力（Ww1）与岩石的干重力（Ws）之比的百分率，用百分数表示。 2.2 基本性质指标 岩石的吸水性 饱水率 岩石的饱水率（?sa）是指岩石在高压（一般压力为15Mpa）或真空条件下强制吸入水的重量（Ww2）与岩样干重量（Ws）之比,用百分数表示 2.2 基本性质指标 饱水系数 岩石的吸水率（ ）与饱和吸水率（ ）之比，称为饱水系数。 它反映了岩石中开口孔隙的发育程度。一般说来，饱水系数愈大，岩石中的开口孔隙相对愈多。 饱水系数大，说明常压下吸水后余留的孔隙就愈少，岩石愈容易被冻胀破坏，因而其抗冻性差。 2.2 基本性质指标 岩石的抗冻性 岩石抵抗冻融破坏的能力，称为抗冻性。常用冻融系数和重力损失率来表示。 作用：评价岩石抗风化稳定性的重要指标； 影响因素：岩石抗冻性能的高低取决于造岩矿物的热物理性质，颗粒间联结强度以及岩石的含水特征等因素。坚硬矿物刚性联结组成的致密岩石抗冻性能高(花岗岩)，松软矿物等结构不致密的岩石抗冻性能低(长石、云母、绿泥石等)。 2.2 基本性质指标 岩石的膨胀性 岩石的膨胀性是岩石浸水后体积增大的性质(粘土矿物:蒙脱石、水云母，高岭石)；水化膜，楔劈效应，楔劈作用力大于结构联结力。 大多数结晶岩和化学岩是不具有膨胀性的，这是因为岩石中的矿物亲水性小和结构联结力强的缘故。 如果岩石中含有(片状结构矿物结晶的)绢云母、石墨和绿泥石一类矿物，水可能渗进片状层之间，由此亲水膨胀。 指标：膨胀力和膨胀率。室内试