岩石力学讲义-岩石的物理性质解说.pptVIP

1.岩石的吸水性 岩石在一定的实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。 1.岩石的吸水性 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。 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。 2.岩石的软化性 岩石浸水饱和后强度降低的性质，称为软化性 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 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。 KR＞0.75，岩石的软化性弱，工程地质性质较好 KR＜0.75，岩石软化性较强，工程地质性质较差 常见岩石的软化系数 弹性模量随含水量的变化情况 泊松比随含水量的变化情况 粘聚力随含水量的变化情况 内摩擦角随含水量的变化情况 3.岩石的抗冻性 岩石抵抗冻融破坏的能力，称为抗冻性。 抗冻系数(Rd)：岩石试件经反复冻融后的干抗压强度(σc2)与冻融前干抗压强度(σc1)之比，用百分数表示。 质量损失率(Km)：冻融试验前后干质量之差(ms1－ms2)与试验前干质量(ms1)之比，以百分数表示。 Rd＞75％，Km＜2％，抗冻性高 吸水率Wa＜5％、软化系数KR＞0.75，饱水系数小于0.8的岩石，抗冻性高。 3.岩石的抗冻性 4.岩石的膨胀性 膨胀性：岩石吸水后体积增大引起岩石结构破坏的性能称膨胀性。 一般含有粘土矿物的岩石均具有—定的膨胀性，特别是含有蒙脱石类矿物的岩石膨胀性最大。 在铁路建设中，膨胀岩地段路堑边坡坍滑将造成严重危害。 钻井工程中，钻遇膨胀性岩石容易导致井眼缩径、井壁坍塌等问题。 5.岩石的崩解性 崩解性：岩石被水浸泡，内部结构遭到完全破坏呈碎块状崩开散落的性能。具有强烈崩解性的岩石和土，短时间内即发生崩解。 我国西北地区的黄土，在水中浸泡一天左右即崩解，西南某地风化钙泥质粉砂岩置于水中仅十多分钟就全部崩解了。 (四)岩石的热理性质 岩石的热理性是指岩石温度发生变化时所表现出来的物理性质。（热胀冷缩） 温度升高 体积膨胀 强度降低 变形特性改变 体胀系数与线胀系数 体胀系数：温度上升1℃所引起的体积增量与初始体积的比值。 线胀系数：温度上升1℃所引起的长度增量与初始长度的比值。 岩石的导热率 岩石的导热率是度量岩石的热传导能力的参数，是指当温度上升1℃时，热量在单位时间内传递单位距离的损耗值。 岩石导热率的影响因素：矿物组成、结构构造以及赋存环境。 第三节 岩石的各向异性和渗透性 岩石的不连续性 岩石的不均匀性 岩石的各向异性 岩石的渗透性 1.岩石的不连续性 岩石中普遍存在的结构面，无论是物质分异面还是物质不连续面，都会使结构面两侧附近的岩石物理力学性质呈现不连续变化。 对于裂隙性岩石，通常采用裂缝率作为定量评价岩石被裂隙切割后破碎程度的指标。 岩石中的裂隙 单向裂隙(或裂隙频率) 单向裂隙指一组结构面的法线方向上每单位长度(m)内，法线与结构面的交割数目，以Kd(1/m)表示。即单向裂隙率的倒数为成组结构面之间的平均间距，以d表示。 式中：Kd — 单向裂隙（1/m） d — 结构面间平均间距(m) * 岩 石 力 学 岩石的物理性质 石油工程学院 谭 强 主 要 内 容 第一节 概述 第二节 岩石物理性质 第三节 岩石的各向异性和渗透性 第四节 岩石的工程分类 第一节 概述 地球的岩石圈：地球表面的固体部分。由地壳和上地幔顶部岩石组成的地球外壳固体圈层。 地球圈层分为地球外圈和地层内圈。 地球外圈包括大气圈、水圈、生物圈和岩石圈。 岩石的地质类型划分 1.岩浆岩：是由岩浆凝结形成的岩石。 2.变质岩：矿物成分、结构发生变化形成的岩石。 3.沉积岩：搬运、沉积、成岩作用而形成的岩石。 母 岩 转变过程 产生的岩石 岩浆岩 沉积岩 变质岩 风化作用 热和压力 熔融作用 沉积岩 变质岩 岩浆岩 沉积岩的分类 碎屑沉积岩：砾岩、砂岩、粉砂岩、泥页岩 化学沉积岩：石灰岩、白云岩、燧石、蒸发岩 生物沉积岩：煤、石灰岩 岩心照片 砾岩 岩心照片 致密细砂岩 岩心照片 泥岩 岩心照片 硬脆性泥页岩 盐膏岩 岩心照片 岩石的物理性质 岩石的物理性质： 物理性质：物质不需要经过化学变化就表现出来的性质叫做物理性质。 颜色、气味、形态、熔点、硬度、导电性等 岩石的物理性质：指岩石的力学、热学、电学、声学、放射学等特性参数和物理量。 岩石的组构特征 1.岩石的物质组成 粘土矿物 硅酸盐类矿物 碳酸盐类矿