岩石的物理性质及分类课件.ppt

《岩石的物理性质及分类课件.ppt》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、第二章岩石的物理性质及分级本章内容：§2-1岩石的基本物理性质§2-2岩体结构§2-3工程岩体的分级1、岩石的基本物理性质；2、岩体结构；3、岩体的分级；重点、难点:密度；重度；岩石的孔隙性；孔隙率；孔隙比；岩石的水理性；吸水率；饱水率；饱水系数；岩石的透水性；渗透系数；岩石的碎胀性；碎胀系数；岩石的软化性；软化系数；岩体结构；岩体变形，岩石RQD质量指标；完整性系数；岩石坚固性系数关键术语:要求：1、须掌握本章重点难点内容；2、了解几种有代表性的岩体分类方法；3、了解我国工程岩体分级标准（GB50

2、218－94）§2－1岩石的基本物理性质岩石由固体，水，空气等三相组成。一、密度（ρ）和重度(γ)：单位体积的岩石的质量称为岩石的密度。单位体积的岩石的重力称为岩石的重度。所谓单位体积就是包括孔隙体积在内的体积。（g/cm3），γ＝ρg(kN/m3)岩石的密度可分为天然密度、干密度和饱和密度。相应地，岩石的重度可分为天然重度、干重度和饱和重度。1、天然密度（ρ）和天然重度（γ）指岩石在天然状态下的密度和重度。（g/cm3）(kN/m3)式中：W——天然状态下岩石试件的质量(g)；V——岩石试件的体积

3、(cm3)；g——重力加速度。干密度是指岩石孔隙中的液体全部被蒸发后单位体积岩石的质量，相应的重度即为干重度。2、干密度（ρd）和干重度(γd)（g/cm3）(kN/m3)式中：Ws——岩石试件烘干后的质量(g)；V——岩石试件的体积(cm3)；g——重力加速度。3、饱和密度（ρ）和饱和重度(γw)饱和密度就是饱水状态下岩石试件的密度。式中：WW——饱水状态下岩石试件的质量(g)；V——岩石试件的体积(cm3)；g——重力加速度。（g/cm3）(kN/m3)二、比重(Δ)岩石的比重就是指岩石固体的质

4、量与同体积水的质量之比值。岩石固体体积，就是指不包括孔隙体积在内的体积。岩石的比重可在实验室进行测定，其计算公式为：式中：Δ——岩石的比重；Ws——干燥岩石的质量(g);Vs——岩石固体体积(cm3);γW—40C时水的密重。三、岩石的空隙性空隙：岩石中孔隙和裂隙的总称。小开型空隙空隙闭型空隙开型空隙大开型空隙闭型空隙：岩石中不与外界相通的空隙。开型空隙：岩石中与外界相通的空隙。包括大开型空隙和小开型空隙。在常温下水能进入大开型空隙，而不能进入小开型空隙。只有在真空中或在150个大气压以上，水才能进

5、入小开型空隙。空隙度：指岩石的裂隙和孔隙发育程度，其衡量指标为空隙率(n)或空隙比（e）。根据岩石空隙类型不同，岩石的空隙率分为：(1)总空隙率n(2)大开空隙率nb(3)小开空隙率nl(4)总开空隙率n0(5)闭空隙率nc一般提到岩石的空隙率时系指岩石的总空隙率。1、空隙率(1)总空隙率n:即岩石试件内空隙的体积（VV)占试件总体积(V)的百分比。(2)大开空隙率nb:即岩石试件内大开型空隙的体积（Vnb)占试件总体积(V)的百分比。(3)小开空隙率nl:即岩石试件内小开型空隙的体积（Vnl)占试

6、件总体积(V)的百分比。(4)总开空隙率（孔隙率）n0:即岩石试件内开型空隙的总体积（Vn0)占试件总体积(V)的百分比。(5)闭空隙率nc:即岩石试件内闭型空隙的体积（Vnc)占试件总体积(V)的百分比。所谓空隙比是指岩石试件内空隙的体积（VV)与岩石试件内固体矿物颗粒的体积（Vs)之比。2、空隙比(e)四、岩石的水理性质岩石遇水后会引起某些物理、化学和力学性质的改变，岩石的这种性质称为岩石的水理性。1、岩石的吸水性岩石吸收水分的性能称为岩石的吸水性，其吸水量的大小取决于岩石孔隙体积的大小及其密闭

7、程度。岩石的吸水性指标有吸水率、饱水率和饱水系数。（1）岩石吸水率(ω1)：是指岩石试件在标准大气压力下吸入水的重量Wω1与岩石干重量Ws之比。岩石的吸水率的大小，取决于岩石所含孔隙、裂隙的数量、大小、开闭程度及其分布情况，并且还与试验条件（整体和碎块，浸水时间等）有关。根据岩石的吸水率可求得岩石的大开空隙率nb：式中：Ws为干燥岩石的重量；γd,γw分别为干燥岩石和水的重度。（2）岩石的饱水率（ω2）岩石的饱水率指在高压（150个大气压）或真空条件下，岩石吸入水的重量Wω2与岩石干重量Ws之比，即

8、：根据饱水率求得岩石的总开空隙率n0：式中：Ws为干燥岩石重量；γd,γw干燥岩石和水的重度。（3）岩石的饱水系数（Ks）岩石吸水率与饱水率之比称为岩石的饱水系数，即饱水系数反映了岩石中大开空隙和小开空隙的相对含量。饱水系数越大，岩石中的大开空隙越多，而小开空隙越少。吸水性较大的岩石吸水后往往会产生膨胀，给井巷支护造成很大压力。2、岩石的软化性岩石的软化性是指岩石在饱水状态下其强度相对于干燥状态下降低的性能，可用软化系数η表示。软化系数指岩石试样在饱水状态下的抗压强度