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第一节 岩石的工程性质 2、岩体(ABC)的稳定性计算 图 7—14 隔离体 ABD 和 BCD 受力图 二、边坡岩体稳定性分析 结构分析图解法——赤平极射投影 图 7—15 赤平极射投影原理 图 7—16 图 7—17 图 7—18 吴尔夫投影网 图 7—19 表 7—12 (一) 一组结构面的分析 1.结构分析 ①当岩层（结构面）的走向与边坡的走向一致时： 边坡的投影为弧AMC J1与坡面AC倾向相反 ，边坡稳定。J2与坡面AC倾向相同 ，但其倾角大于边坡倾角，边坡基本稳定 。J3与坡面AC倾向相同 ，但其倾角小于边坡倾角，边坡不稳定。 图 7—20 一组结构面与赤平极射投影图的对应关系 ②当岩层(结构面)的走向与边坡的走向斜交时，若边坡的稳定性发生破坏，从岩体结构的观点来看，必须同时具备两个条件： 第一．边坡稳定件的破坏一定是沿着结构面发生的； 第二．必须有一个直立的并垂直于结构面的最小抗切面 ( ＝c)DEK，结构面与最小抗切面就组合成不稳 定体ADEK。 图 7—21 最小抗切面 DEK * * 第七章 岩石和岩体的工程性质 第二节 岩体及岩体结构 第三节 岩体的主要力学性质 主要内容 第五节 岩体稳定性分析 第一节 岩石的工程性质 第四节 岩石和岩体的工程分类 1.岩石工程性质的常用指标 物理性质(physical properties) 重度（密度）(unit weight)：岩石单位体积的重力（质量）。 有干重度、湿重度和饱和重度之分。 比重(相对密度)(specific gravity)：固体岩石的重力（质量） 与同体积水在4oC时重力（质量）的比值。 空隙率( porosity)：岩石中空隙的体积与岩石总体积的比值。 吸水率：常压条件下，岩石吸入水分的质量与干燥岩石质量之比。 饱水率：高压或真空条件下，岩石吸入水分的质量与干燥岩石质量之比。 饱水系数：岩石的吸水率与饱水率的比值。其值越大，岩石的抗冻性越差。 水理性质 软化性：指岩石在水的作用下强度降低的性质。软化系数(softening coefficient)为岩石在饱水状态下的极限抗压强度与风干状态下强度之比。0.75是强软化的岩石，工程性质较差。 渗透性(permeability)：指岩石允许水透过的能力。 溶解性(dissolubility)：指岩石溶解于水的性质。 抗冻性(frost resistance)：指岩石抵抗冰劈作用的能力.抗压强度降低率(20％～25％)的岩石是抗冻的。 崩解性(disintegration)：指黏土质岩石吸水膨胀的性质。 力学性质 强度指标： 抗压强度(compressive strength)： 岩石单向受压时抵抗破坏的能力。 抗拉强度(tensile strength)： 岩石单向受拉时抵抗破坏的能力。 抗剪强度(shear strength)： 岩石抵抗剪切破坏的能力。 抗剪强度可分为以下三种强度： ( a ) 抗剪断强度：在垂直压力作用下的岩石剪切强度。 ( b ) 抗剪强度：沿着已有的破裂面发生剪切时的强度。 ( c ) 抗切强度：压应力等于零时的剪切强度。 图 7—1 岩石的三种抗剪强度试验 变形指标 弹性模量(modulus of elasticity)： 是应力与弹性应变的比值。 变形模量(modulus of deformation)： 是应力与总应变的比值。 泊松比(poisson’ratio)： 是横向应变与纵向应变比值。 2.影响岩石工程性质的因素 内部因素（岩石的地质特征） 矿物成分 结构 构造 外部因素 水的作用 风化作用 3.岩石的工程性质评述 岩浆岩 深成侵入岩具结晶结构，晶粒粗大均匀，力学强度高。一般是良好的建筑地基和天然建筑石材。但由于多种矿物结晶组成，抗风化能力较差。 浅成侵入岩特别是脉状岩体穿插于不同的岩石中，易蚀变风化，使其强度降低、透水性增大。 喷出岩若具有气孔构造、流纹构造及发育有原生裂隙，透水性较大。多呈岩流状产出，岩体厚度小，岩相变化大，对地基均一性和稳定性影响大。 沉积岩 火山碎屑岩由细小火山灰组成，水理性质差。 沉积碎屑岩受胶结物成分和胶结类型影响显著。 黏土岩浸水后易软化和泥化，还可能有膨胀性。对 工程极为不利，但可作隔水层和防渗层。 化学岩和生物化学岩具不同程度的可溶性，易渗漏。 变质岩 工程性质与其原岩密切相关。 动力变质岩的力学强度和抗水性均较差。 片理构造使岩石具有各向异性特征。