《岩石物理性质》PPT课件

《《岩石物理性质》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2.1概述2.2岩石的基本构成和地质分类2.3岩石的物理性质2.4岩石的力学性质2.5影响岩石力学性质的主要因素第二章岩石物理力学性质岩石是构成地壳表层岩石圈的主题，目前人类前所未有地、广泛地接触和改造岩体；20世纪被誉为高层建筑的世纪，而21世纪出于环境保护等方面的原因，人类将要向地下索取更多的空间，因此专家预言21世纪将是地下工程的世纪。2.1概述岩石是赋存于自然界中的十分复杂的介质，是自然界各种矿物的集合体；岩石形成后遭受了不同的地质作用，包括地应力变化、构造运动、风化作用以及人类的改造作用；因此，岩石的力学性质表现出非线性、不连续性、不均

2、质性和各向异性；岩石力学需要以实验为基础，为数值计算等提供基础数据，这是数值计算及工程施工的基础；+2m2.1概述2.2岩石的基本构成和分类岩石是矿物的集合体，是天然地质作用的产物。岩石是构成岩体的基本组成单位，在以岩体为研究对象时，可以看成是均匀的；岩石中存在微裂隙、粒间空隙、晶格缺陷等微结构面；岩石的基本构成岩石中微结构面包括：晶粒边界、微裂隙、粒间空隙、晶格缺陷等岩石的基本构成岩石的基本构成是由组成岩石的物质成分和结构两大方面来决定的造岩矿物主要有：正长石、斜长石、石英、黑云母、白云母、角闪石、辉石、方解石、白云石、高岭石、赤铁矿等，岩石中

3、矿物成分会影响岩石的物理力学性质和稳定性；岩石的结构类型：结晶连接、胶结连接、微结构面（包括矿物的解理、晶格缺陷、晶粒边界、粒间空隙、微裂隙等）；微结构对于岩石物理力学性质的影响大大降低岩石的强度（格里菲斯理论的解释，在低围压下明显）；微结构面具有方向性，致使岩石各向异性；增大了岩石的变形，改变岩石的弹性波速、电阻率和导热系数等物理参数；岩石的地质成因分类可以分为岩浆岩、沉积岩和变质岩岩浆岩：岩浆冷凝后形成的，又可分为深成岩、浅成岩和喷出岩（火山岩）；深成岩常见岩石：花岗岩、闪长岩、花岗闪长岩、石英闪长岩；浅成岩常见岩石：花岗斑岩、闪长玢岩、伟晶

4、岩、辉绿岩；喷出岩常见岩石：玄武岩、安山岩和流纹岩沉积岩（水成岩）：由风化剥蚀作用或火山作用形成的物质，在原地或被外力搬运，在适当的条件下沉积下来，经胶结和成岩作用而形成的；又细分为：火山碎屑岩、胶结碎屑岩、粘土岩、化学岩和生物岩；火山碎屑岩常见岩石：火山集块岩、火山角砾岩、凝灰岩；胶结碎屑岩常见岩石：各种砾岩、砂岩、粉砂岩、胶结碎屑岩；粘土岩常见岩石：页岩、泥岩；化学岩和生物岩常见岩石：碳酸盐类岩石（石灰岩和白云岩）岩石的地质成因分类变质岩：在已有岩石的基础上，经过变质混合作用后形成的。可分为接触变质岩、动力变质岩、区域变质岩；动力变质岩常见岩

5、石：压碎岩、角砾岩、糜棱岩；区域变质岩常见岩石：片麻岩、片岩、千枚岩、板岩、石英岩、大理岩；岩石的地质成因分类2.3岩石的物理性质2.3.1岩石的容重2.3.2岩石的比重2.3.3岩石的孔隙性2.3.4岩石的水理性岩石的容重指岩石单位体积（包括岩石内孔隙体积）的重量。岩石容重表达式为式中，为岩石容重（kN/m-3）；W为被测岩样的重量（kN）；V为被测岩样的体积（m3）。岩石的容重取决于组成岩石的矿物成分、孔隙发育程度及其含水量。岩石容重的大小，在一定程度上反映出岩石力学性质的优劣。一般地，岩石容重愈大，其力学性质也愈好，反之则愈差。2.3.1岩

6、石的容重2.3.1岩石的容重岩石力学计算及工程设计中常用到岩石容重。根据岩石的含水状况，将容重分为天然容重（）、干容重（）和饱和容重（）。2.3.1岩石的容重测量岩石的容重可采用量积法（直接法）、水中法和蜡封法。选用依据——岩石的性质和形态量积法测定岩石容重适用于能制备成规则试样的岩石。测定试件的平均断面面积A，平均高度h以及试样的重量W，代入式容重表达式即求得岩石的天然容重。若试样在105℃~110℃温度下烘干24小时称重，可测定岩石的干容重（）：gs——岩样烘干24小时后的重量（kN）2.3.1岩石的容重水中称重法测定岩石的容重首先称量出不规

7、则岩样的重量（W），再根据阿基米德原理测定出不规则岩样的体积（V），由容重公式求得天然容重（γ）。还可用同一岩样测定岩石的吸水率和饱和吸水率。不适用于遇水崩解、溶解和干缩湿胀的岩石。蜡封法测定岩石容重计算岩石干容重的公式为：gs为干岩样重量；g1为蜡封后的岩样重量；g2为浸入纯水中称得的重量；为蜡的容重。适用于前两种方法不能测定的的岩石。岩石的比重：岩石固体部分重量与4℃时同体积水的重量的比值，即2.3.2岩石的比重式中，Gs为岩石的比重；Ws为体积为V的岩石固体部分的重量（kN）；Vs为岩石固体部分（不包括孔隙）的体积（m3）；rw为4℃时单位

8、体积水的重量（kN/m-3）。岩石的比重，数值上等于其密度。2.3.3岩石的孔隙性天然岩石中含有数量不等、成因各异的孔隙和裂隙，它们对岩