第2章岩石及其工程性状重庆大学工程地质课件.ppt

* [7] 三大类岩石在物质组成、结构、构造上的异同有哪些？岩石标本的鉴定方法是怎样的？如何对三大类岩石进行鉴定？三大类岩石是如何相互转化的？ [8] 岩石的容重、比重、密度、孔隙率、孔隙比的含义是什么？如何计算？ [9] 岩石的水理性质通常包括哪些？岩石的吸水性、透水性、软化性和抗冻性分别指什么？怎样来表示？ [10] 岩石的力学性质包括哪些内容？岩石的应力应变关系有何特点？分为哪几个阶段？岩石的破坏方式有哪些？ [11] 什么是岩石的蠕变和松弛？ [12] 岩石的抗压强度、抗剪强度和抗拉强度是如何表示的？各有怎样的破坏形式？ [13] 影响岩石工程地质性质的因素有哪些？岩浆岩、沉积岩和变质岩的工程地质性质如何评价？ * * 2.6.2 岩石水理性质 岩石水理性质系指岩石与水相互作用时所表现的性质，通常包括岩石吸水性、透水性、软化性和抗冻性等。 1.岩石吸水性 岩石在一定试验条件下的吸水性能称为岩石吸水性。它取决于岩石孔隙体积大小、开闭程度和分布情况。表征岩石吸水性的指标有吸水率、饱水率和饱水系数。 * * * 5.常见岩石的物理性质和水理性质指标： * * 2.6.3 岩石的力学性质 在岩体上进行工程建筑，直接影响建筑物的变形与稳定性的，是岩石的力学性质，主要是变形特性和强度特性。前者是在外力作用下岩石中的应力与应变的关系特性；后者则为岩石抵抗应力破坏作用的性能。 岩石的应力与应变特性 1）单向无侧限岩石抗压试验的应力与应变关系 * 岩石抗压变形试验方法一般有单向逐级维持荷载法、单向单循环荷载法、单向多循环荷载法。 * 2）岩石在三向压力（围压）作用下的应力应变关系 * 3) 岩石的蠕变 * 4) 岩石的松弛 * 5）岩石的变形指标 岩石的变形性能一般用弹性模量、变形模量和泊松比三个指标来表示。 * 2. 岩石的强度 岩石抵抗外力破坏的能力，称为岩石的强度。岩石的强度与受力形式有关，受压变形破坏的为抗压强度；受拉变形破坏的为抗拉强度；受剪应力作用剪切破坏的为抗剪强度。 1）单向无侧限岩石的抗压强度 * 2) 抗剪强度 * * 3）岩石的抗拉强度 * 3.岩石的物理力学参数及强度之间的相互关系 试验资料表明：同一种岩石，由于受力状态不同，强度值相差悬殊。各种强度间有如下的统计关系：同一种岩石一般情况下单轴抗压强度最大，抗剪强度次之，抗拉强度最小。 岩石的单轴抗拉强度为单轴抗压强度的1/5～1/38； 岩石的抗剪强度为单轴抗压强度的1/2～1/15。 此外，岩石在长期荷载作用下的抗破坏能力，要比短时间加载下的抗破坏能力小。对于坚固岩石，长期强度约为短时强度的70%～80%；对于软质与中等坚固岩石，长期强度约为短时强度的40%～60%。 岩石的物理性质、水理性质及力学性质参数(指标)是工程设计重要的基本参数。一般通过试验测定求得，表2-20中列出了一些常见完整岩石的试验结果，以供参考。 * * 2.7 岩石的工程性状及影响因素 2.7.1 决定岩石工程性状的主要因素 影响岩石工程地质性质的因素主要有矿物成分 、结构 、构造 、水、风化作用等。 * 2.7.2 影响岩浆岩工程性状的主要因素 1. 岩浆岩的种类对工程性状的影响 深成岩具结晶联结，晶粒粗大均匀，力学强度高、裂隙率小、裂隙较不发育，一般透水性弱、抗水性强。岩体大、整体稳定性好，故一般是良好的建筑物地基和天然建筑石材。值得注意的是这类岩石往往由多种矿物结晶组成，抗风化能力较差，特别是含铁镁质较多的基性岩，则更易风化破碎，故应注意对其风化程度和深度的调查研究。 浅成岩中细晶质和隐晶质结构的岩石透水性小、力学强度高、抗风化性能较深成岩强，通常也是较好的建筑地基。但斑状结构岩石的透水性和力学强度变化较大，特别是脉岩类，岩体小，且穿插于不同的岩石中，易蚀变风化，使强度降低、透水性增大。 喷出岩多为隐晶质或玻璃质结构，其力学强度也高，一般可以作为建筑物的地基。应注意的是其中常常具有气孔构造、流纹构造及发育有原生裂隙，透水性较大。此外，喷出岩多呈岩流状产出，岩体厚度小，岩相变化大，对地基的均一性和整体稳定性影响较大。 * 2.岩浆岩的结构构造对工程性状的影响 岩浆岩的结构越致密，工程性状越好，反之岩浆岩的构造裂隙越发育，工程性状相对越差。 3. 风化程度对工程性状的影响 岩浆岩的风化程度越高，工程性状越差，同一场地同种岩石，一般来说工程性状（岩石抗压强度）从好到坏的次序依次为：新鲜岩石微风化岩石中风化岩石强风化岩石全风化岩石。 4.岩浆岩饱水率对工程性状的影响 同一场地同种岩石裂隙和节理越发育，一般越富含水，其强度也就越低