第一章 岩石性质与工程分级.pptVIP

第1页，共39页，星期日，2025年，2月5日岩体（RockMass）：指岩石工程周围较大范围内的自然地质体岩体=岩块（岩石材料）+弱面（层理、节理、断层）第一节岩块、岩体和岩石1.岩块、岩体和岩石岩块（Rock）：从地壳岩层中切取出来的小块体，通常是指岩石材料（RockMaterials）。岩石：不分岩块与岩体时的泛称。Rockmass=Rockmaterial+Rockdiscontinuities第2页，共39页，星期日，2025年，2月5日岩块（Rock）性质：强度：抗压强度、抗拉强度、剪切强度等；变形：弹性模量、泊松比；矿物：矿物成分、颗粒大小、结构等；物理性质：密度、水理性、孔隙性等。弱面(Discontinuities)性质弱面包括层理、节理、断层等。性质包括：剪切强度、方位、距离、硬度、张开度、充填性、风化性、粗糙性等岩石材料的性质对岩体性质影响很小，而弱面控制着岩体的性质例如：岩体压缩时，破坏是沿着已存在的弱面发生的；在拉伸时，由于弱面的存在，强度很小。第3页，共39页，星期日，2025年，2月5日2.岩体和一般建筑材料的比较常用建筑材料的特性连续的Continuous均质的Homogeneous各向同性的Isotropic线弹性的LineralyElasticC.H.I.L.E.岩体的特性(具有尺度效应)不连续的Discontinuous非均质的Inhomogeneous各向异性的Anisotropic非线弹性的Non-LineralyElasticD.I.A.N.E.第4页，共39页，星期日，2025年，2月5日第二节岩石物理性质一.岩石的比重与密度1.相对密度（比重）：2.密度（容重）（kN/m3）：一般地，岩石容重越大，其力学性质越好。G--干燥岩石质量，VC-----实体岩石体积ρWV水的密度ρC岩石干密度，ρ岩石湿密度，G1岩石试件质量，V岩石试件体积第5页，共39页，星期日，2025年，2月5日二.岩石的孔隙性-----密度与强度降低，风化速度加快1.孔隙度（率）n2.孔隙比e影响强度及风化速度第6页，共39页，星期日，2025年，2月5日1.吸水率2.透水性(Darcy定律)qx－沿x方向的流量；h－水头的高度；A－垂直于x方向的截面面积；k－渗透系数。（水库、地热、储存等）三.岩石的水理性质-----孔隙量、大小、开闭及分布尺度、浸水时间地下水水头、应力场第7页，共39页，星期日，2025年，2月5日3.软化性Rcw－水饱和岩石的单向抗压强度；Rc－干燥岩石的单向抗压强度；4.膨胀性和崩解性强度越大，软化系数越大膨胀压力治水第8页，共39页，星期日，2025年，2月5日四.岩石的碎胀性-----选用装载、运输、提升等设备岩石名称砂、砾岩砂质粘土中硬岩石坚硬岩石煤碎胀系数k1.05~1.21.2~1.251.3~1.51.5~2.51.2坚硬程度、块度大小、堆积排列情况第9页，共39页，星期日，2025年，2月5日第三节岩石力学性质Strength,DeformationandFailureofRockMaterial试验所需的试件应该加工成标准的圆柱形，其高与直径之比应该介于2.0~3.0之间，试件的直径最好不要超过50mm。试件的直径应该至少是岩石最大颗粒直径的20倍。第10页，共39页，星期日，2025年，2月5日1.岩石的单轴压缩全应力—应变曲线单轴压缩试验设备第11页，共39页，星期日，2025年，2月5日第12页，共39页，星期日，2025年，2月5日静载岩石的变形特征（1）O-A段Ⅰ：裂隙压密闭合阶段，（2）A-B段Ⅱ：线弹性阶段，B