岩石工程地质性质.ppt

2岩石单轴抗拉强度定义：岩石在单轴拉伸荷载作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力称为岩石的单轴抗拉强度(Tensilestrength),。试件在拉伸荷载作用下的破坏通常是沿其横截面的断裂破坏，岩石的拉伸破坏试验分直接试验和间接试验两类。直接拉伸试验加载和试件示意图计算公式：破坏时的最大轴向拉伸荷载(Pt)除以试件的横截面积(A)。即：σt=Pt/A直接拉伸试验加载和试件示意图－（续）a.试件:为一岩石圆盘，加载方式如图所示。实际上荷载是沿着一条弧线加上去的，但孤高不能超过圆盘直径的1/20。巴西试验法（Braziliantest），俗称劈裂试验法。间接拉伸试验加载和试件示意图破坏原因：从图可以看出，虽然拉应力的值比压应力值低很多，但由于岩石的抗拉强度很低，所以试件还是由于x方向的拉应力而导致试件沿直径的劈裂破坏。破坏是从直径中心开始，然后向两端发展，反映了岩石的抗拉强度比抗压强度要低得多的事实。应力分布：圆盘在压应力的作用下，沿圆盘直径y—y的应力分布和x—x方向均为压应力。而离开边缘后，沿y—y方向仍为压应力，但应力值比边缘处显著减少。并趋于均匀化；x—x方向变成拉应力。并在沿y—y的很长一段距离上呈均匀分布状态。d.计算公式：σt=σx=-2P/πdtσy=(1/r1+1/r2-1/d)2P/πt圆盘中心处：σt=σx=-2P/πdtσy=6P/πdt3抗剪切强度定义：岩石在剪切荷载作用下达到破坏前所能承受的最大剪应力称为岩石的抗剪切强度（Shearstrength）。01剪切强度试验分为非限制性剪切强度试验（Unconfinedshearstrengthtest）和限制性剪切强度试验（Confinedshearstrengthtest）二类。02非限制性剪切试验在剪切面上只有剪应力存在，没有正应力存在；限制性剪切试验在剪切面上除了存在剪应力外，还存在正应力。03四种典型的非限制性剪切强度试验：a.单面剪切试验，b.冲击剪切试验,c.双面剪切试验，d.扭转剪切试验，分别见图。第六章岩石的工程地质性质朱章雄6.1岩石的物理性质岩石的密度岩石的空隙性6.2岩石的水理性质岩石的吸水性岩石的软化性岩石的抗冻性岩石的透水性6.3岩石的力学性质岩石和土一样，也是由固体、液体和气体三相组成的。定义：物理性质是指岩石由于三相组成的相对比例关系不同所表现的物理状态。岩石的密度岩石的空隙性6.1岩石的物理性质颗粒密度(ρs)ρs=ms/Vs块体密度(ρ)ρ=m/V注意：ρs与ρ的区别(ρsρ)ρs与ρ的单位（g/cm3kN/m3）测试方法（ρs---比重瓶法；ρ--量积法）常见岩石的物理性质指标值二、岩石的空隙性岩石的空隙(裂隙、孔隙)闭空隙开空隙大开空隙小开空隙隙比岩石空隙率§6.2岩石的水理性质抗冻性软化性吸水性透水性定义：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：一、岩石的吸水性定义：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。吸水率(Wa)：岩石试件在大气压力和室温条件下自由吸入水的质量(mw1)与岩样干质量(ms)之比，用百分数表示岩石的吸水率(Wa)与饱和吸水率(Wp)之比，称为饱水系数。它反映了岩石中大、小开空隙的相对比例关系。01岩石的饱和吸水率(Wp)是指岩石试件在高压(一般压力为15MPa)或真空条件下吸入水的质量(mw2)与岩样干质量(ms)之比，用百分数表示，即023.饱水系数2.饱和吸水率岩石浸水饱和后强度降低的性质，称为软化性，01软化系数(KR)为岩石试件的饱和抗压强度(σcw)与干抗压强度(σc)的比值02岩石中含有较多的亲水性和可溶性矿物，大开空隙较多，岩石的软化性较强，软化系数较小。03KR＞0.75，岩石的软化性弱，工程地质性质较好04KR＜0.75，岩石软化性较强，工程地质性质较差05二、岩石的软化性常见岩石的物理性质指标值岩石的抗冻性是指岩石抵抗冻融破坏的性能，是评价岩石抗风化稳定性的重要指标。岩石的抗冻性用抗冻系数Cf表示，指岩石试样在±250C的温度期间内，反复降温、冻结、融解、升温，然后测量其抗压强度的下降值（σc-σcf）,以此强度下降值与融冻试验前的抗压强度σc之比的百分比代表抗冻系数Cf，即01可见：抗冻系数Cf越小，岩石抗冻融破坏的能力越强。02三、