《岩石及特殊土》PPT课件

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1、第四章岩石和岩体的工程性质第二节岩体的水理性质第三节岩体的主要力学性质主要内容第五节特殊土的工程地质性质第一节岩石的物理性质第四节岩石和岩土的工程分类1第一节岩石的物理性质岩石：矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集形成的自然物体。（岩石=矿物颗粒+胶结物+孔隙+水）岩石含：固相、液相、气相。VsVn2物理性质(physicalproperties)一、岩石的密度与重度（容重）1、岩石的密度ρ：单位体积物质的质量（1）天然密度（2）干密度（3）饱和密度VnVsMsMw32、重度（γ）：单位体积岩石的重力。（1）天然容重——天然含水状态下,γ（2）干容重——105—110℃烘干24小时（至恒重

2、）γd（3）饱和容重——岩石孔隙吸水饱和（水浸48小时）状态下,γsat44、岩石的相对密度（比重）ds：比重——岩石固体部分的重量和4℃同体积纯水重量的比值。5二、岩石的孔隙性——反映裂隙赋存于发育状态。1、孔隙率n——孔隙体积占总体积的百分比。2、孔隙比e——岩石中各类孔隙总体积与岩石实体体积之比。n—e关系：岩石的孔隙性对围岩强度、变形、含水影响很大。6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。第二节水理性质7软化性：指岩石在水的作用下强度

3、降低的性质。渗透性(permeability)：在一定水压力下，穿透岩石的能力。反映裂隙连通的程度。8第三节岩石的力学性质变形指标和力学指标一：变形指标1、一般岩石的变形：瞬时弹性变形后效弹性变形塑性变形92、变形指标弹性模量：E是应力与弹性应变的比值。变形模量：是应力与总应变的比值。泊松比：（变形传递能力）是横向应变与纵向应变比值10二、强度指标：抗压强度(compressivestrength)：岩石受压时抵抗破坏的能力。抗拉强度(tensilestrength)：岩石受拉时抵抗破坏的能力。抗剪强度(shearstrength)：岩石抵抗剪切破坏的能力。111、单轴抗压强度：（1）、试

4、验测试：试验设备：普通压力机（60t、100t、200t）单轴压缩试验机12（2）试件破坏形式：X型共轭斜面剪切破坏—软塑性岩石多发生，属压剪破坏；劈裂破坏———脆硬型岩石多发生132、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143、抗剪强度测试：倾斜压模法154、岩石的极限平衡条件应力圆与强度线相离：强度线应力圆与强度线相切：应力圆与强度线相割：极限应力圆τ<τf弹性平衡状态τ=τf极限平衡状态τ>τf破坏状态16莫尔－库仑破

5、坏准则莫尔应力圆与库仑强度线相切的应力状态作为土的破坏准则强度线17第四节岩石和岩体的工程分类1.《岩土工程勘察规范》(GB50021－2001)根据岩块的饱和单轴抗压强度标准值Rc划分岩石的坚硬程度:5153060Rc极软岩软岩较软岩较坚硬岩坚硬岩182.《岩土工程勘察规范》(GB50021－2001)根据岩体的完整性指数划分岩石的完整程度:0.150.350.550.75完整性指数极破碎破碎较破碎较完整完整岩体压缩波速度与岩块压缩波速度之比的平方193.《岩土工程勘察规范》(GB50021－2001)根据岩石坚硬程度和岩体完整程度综合分五个岩体基本质量等级:完整程度坚硬程度完整较完

6、整较破碎破碎极破碎坚硬岩IIIIIIIVV较硬岩IIIIIIVIVV较软岩IIIIVIVVV软岩IVIVVVV极软岩VVVVV20