工程地质第二章讲课稿.pptVIP

1、 岩石矿物颗粒间连结牢固； 岩石矿物颗粒间具有牢固的连结，这既是岩石的重要结构特征，也是岩石区别于土并赋予岩石以优良工程地质性质的主要原因。 岩石颗粒间连结分结晶连结和胶结连结两种。结晶连结是岩石中矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起的连结，如岩浆岩、大部分变质岩及部分沉积岩均具有这种连结。胶结连结是岩石中颗粒通过胶结物胶结在一起的连结．如碎屑沉积岩、粘土岩等具有这种连结。 这两种连结都表现出很强的连结力，所以被称为“硬连结”。而土则缺乏???种连结．土的颗粒间或毫无连结、或是连结力很弱的水胶连结和水连结，其连结力是无法与岩石颗粒间的连结相比拟的。因此土表现出松散、软弱的特征．连结力也不稳定。 ; ;?第二节 岩石的物理性质 一、岩石的密度 岩石的密度是指单位体积内岩石的质量，又分为颗粒密度和块体密度。它是选择建筑材料、研究岩石风化、评价工程岩体稳定性及确定围岩压力等必需的计算指标。 岩石的颗粒密度(ρs)是岩石固体相部分的质量与其体积的比值。它不包括岩石空隙。其大小取决于组成岩石的矿物密度及其相对含量。如基性、超基性岩含密度大的矿物多。其颗粒密度就大，酸性岩石则相反，颗粒密度较小。 岩石的颗粒密度常用比重瓶法测定。常见岩石的颗粒密度值见表5—1。 ;二、岩石的空隙性 岩石的空隙性指岩石孔隙性和裂隙性的统称，用空隙率表示。岩石的空隙率是岩石中空隙体积与岩石总体积之比，以百分率表示。 岩石中的空隙有的与大气相通，称为开空隙；有的与大气不相通，称为闭空隙。开空隙又有大小之分。 因此，可将岩石的空隙率分为总空隙率、总开空隙率、大开空隙率、小开空隙率及闭空隙率5种。设V为岩石体积；Vr为空隙总体积；Vro为总开空隙体积；Vrb为大开空隙体积；Vrl为小开空隙体积；Vrc为闭空隙体积。; 总空隙率：n＝Vr／V×100％＝（1-ρd／ρs） ×100％ 总开空隙率：no＝Vro／V×100％ 大开空隙率：nb＝Vrb／V×100％ 小开空隙率：nl＝Vrl／V＝（no-nb）×100％ 闭空隙率： nC＝Vrc／V＝（n-nO）×100％;三、岩石的吸水性 岩石在一定试验条件下吸收水分的性能，称为吸水性。常用吸水率、饱和吸水率及饱水系数等指标表示。 岩石的吸水率(Wa)是指岩石试件在一个大气压和室温条件下自由吸入水的质量(mw1)与试件干质量(mS之比，用百分率表示，即 Wa＝mw1／mS×100％ 实测时先将岩佯烘干并称干质量，然后浸水饱和。试验是在一个大气压下进行的的，岩石吸水时，水只能进入大开空隙，而不能进入闭空隙和小开空隙算岩石的大开空隙率(nb)，即 nb＝Vvb／V＝ρd×Wa/ρw=ρd×Wa 式中：ρW为水的密度(取为1g／cm3)；其余符号同前。 ; 岩石的饱和吸水率(Wp)是指岩石试件在高压(一般为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，即 Wp= mw2/mS×100％ 这种条件下，通常认为水能进入所有开空隙中，因此．岩石的总开空隙率为 no＝Vvo／V=ρd×Wp/ρW=ρd×Wp 式中：符号意义同前。 岩石的吸水率与饱和吸水率之比，定义为饱水系数。它是评价岩石抗冻性的指标。一般来说，岩石的饱水系数为0.5一0.8。饱水系数愈大，说明常压下吸水后留余的空间有限，岩石愈容易被冻胀破坏，因而岩石的抗冻性就差。 几种常见岩石的吸水性指标值列于表5—1、5-2中。 ;四、岩石的软化性 岩石浸水后强度降低的性质，称为软化性。岩石的软化性取决于它的矿物组成及空隙性。当岩石中含有较多的亲水性和可溶性矿物以及大开空隙较多时，则其软化性较强。 表征岩石软化性的指标是软化系数(ＫＲ)，为岩石饱水抗压强度(σCW)与干抗压强度(σCd)之比，即 ＫＲ＝σ CW ／σ Cd ×100％ 显然，ＫＲ值愈小则岩石的软化性愈强。当岩石的人ＫＲ0.75时，软化性弱；同时也可说明其抗冻性和抗风化能力强。 由表5—1可知：岩石的软化系数均小于1.0，说明岩石都具有不同程度的软化性。软化系数在水工建筑勘察中应用较广。 ;五、岩石的抗冻性 岩石抵抗冻融破坏的性质，称为岩石的抗冻性。岩石浸水后，当水的温度降至0℃以下时，空隙中的水将冻结体积增大(可达9％)，对岩石产生冻胀力，使其结构和连结遭到破坏。反复冻融后，将使岩石的强度降低。岩石的抗冻性常用抗冻系数和质量损失率两个指标表示。 抗冻系数(Rd)是指岩石冻融实验后