岩石的物理性质

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1、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。2.1概述岩石：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。这是影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素。构造:组成成分的空间分布及其相互间排列关系矿物：存在地壳中的具有一定化学成分

2、和物理性质的自然元素和化合物。结构：组成岩石的物质成分、颗粒大小和形状以及其相互结合的情况。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)

3、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概述总而言之变质岩：不稳定与变质程度和原岩性质有关岩浆岩：强度高、均质性好沉积岩：强度不稳定，各向异性岩体(rockmass)，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。2.1概述岩体=岩块+结构面岩体结构面岩块不连续面：节理裂隙孔隙断面孔洞层面岩石的物理性质(容重

4、，密度，比重，孔隙率等数值指标)岩石的水理性质(吸水率，饱水率，膨胀性，崩解性，抗冻性等指标)水对岩石性状的影响2.2基本性质指标2.2基本性质指标岩石的容重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）。岩石的容重取决于组成岩石的矿物成分、孔隙大小以及含水的多少；一般在26.5—28.0kN/m3之间。<表2-1>随着岩石容重的增加，极限抗压强度也随着增大。一定程度上反映了其力学性质物理性质：物理性质：2.2基本性质指标岩石的密度岩石密度（rockdensity）是指单位体积内岩石

5、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。物理性质：2.2基本性质指标岩石的比重岩石的比重（）是指岩石的干的重力除以岩石的实体体积（不包括孔隙），再与40C时水的容重相比。：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℃时的质量比物理性质：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

6、总体积的百分比；也可由干容重和比重来计算孔隙率n，它是反映岩石致密程度和岩石质量的重要参数。<读图2-2>水银充填法物理性质：思考：e??2.2基本性质指标开口孔隙率（）：试样中与大气相通的孔隙的体积与试样总体积之比；封闭孔隙率（）：试样中封闭的孔隙（与大气不相通的孔隙）的体积与试样总体积之比；总孔隙率与开口和封闭孔隙率的关系(读2-3)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

7、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。岩石的水理性质：2.2基本性质指标含水量？2.2基本性质指标岩石的吸水性吸水率(孔隙指数i)实验测定：烘干箱烘干不少于12小时（1050C）求得干重Ws，后放入水中浸润12—24小时，称得湿重，由此算出吸入的水重Ww1，从而求得a。影响因素：岩石所含孔隙的多少以及孔隙和细微裂隙的连通情况(隙多量大-i)应用：工程上常用吸水率作为判断岩石的抗冻性及风化程度的指标，并与