《巖石及特殊土》PPT課件

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1、第四章巖石和巖體的工程性質(zhì)第二節(jié)巖體的水理性質(zhì)第三節(jié)巖體的主要力學(xué)性質(zhì)主要內(nèi)容第五節(jié)特殊土的工程地質(zhì)性質(zhì)第一節(jié)巖石的物理性質(zhì)第四節(jié)巖石和巖土的工程分類(lèi)1第一節(jié)巖石的物理性質(zhì)巖石：礦物或巖屑在地質(zhì)作用下按一定規(guī)律聚集形成的自然物體。（巖石=礦物顆粒+膠結(jié)物+孔隙+水）巖石含：固相、液相、氣相。VsVn2物理性質(zhì)(physicalproperties)一、巖石的密度與重度（容重）1、巖石的密度ρ：?jiǎn)挝惑w積物質(zhì)的質(zhì)量（1）天然密度（2）干密度（3）飽和密度VnVsMsMw32、重度（γ）：?jiǎn)挝惑w積巖石的重力。（1）天然容重——天然含水狀態(tài)下,γ（2）干容重——105—110℃烘干24小時(shí)（至恒重

2、）γd（3）飽和容重——巖石孔隙吸水飽和（水浸48小時(shí)）狀態(tài)下,γsat44、巖石的相對(duì)密度（比重）ds：比重——巖石固體部分的重量和4℃同體積純水重量的比值。5二、巖石的孔隙性——反映裂隙賦存于發(fā)育狀態(tài)。1、孔隙率n——孔隙體積占總體積的百分比。2、孔隙比e——巖石中各類(lèi)孔隙總體積與巖石實(shí)體體積之比。n—e關(guān)系：巖石的孔隙性對(duì)圍巖強(qiáng)度、變形、含水影響很大。6吸水率：常壓條件下，巖石吸入水分的質(zhì)量與干燥巖石質(zhì)量之比。飽水率：高壓或真空條件下，巖石吸入水分的質(zhì)量與干燥巖石質(zhì)量之比。飽水系數(shù)：巖石的吸水率與飽水率的比值。其值越大，巖石的抗凍性越差。第二節(jié)水理性質(zhì)7軟化性：指巖石在水的作用下強(qiáng)度

3、降低的性質(zhì)。滲透性(permeability)：在一定水壓力下，穿透巖石的能力。反映裂隙連通的程度。8第三節(jié)巖石的力學(xué)性質(zhì)變形指標(biāo)和力學(xué)指標(biāo)一：變形指標(biāo)1、一般巖石的變形：瞬時(shí)彈性變形后效彈性變形塑性變形92、變形指標(biāo)彈性模量：E是應(yīng)力與彈性應(yīng)變的比值。變形模量：是應(yīng)力與總應(yīng)變的比值。泊松比：（變形傳遞能力）是橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變比值10二、強(qiáng)度指標(biāo)：抗壓強(qiáng)度(compressivestrength)：巖石受壓時(shí)抵抗破壞的能力?？估瓘?qiáng)度(tensilestrength)：巖石受拉時(shí)抵抗破壞的能力?？辜魪?qiáng)度(shearstrength)：巖石抵抗剪切破壞的能力。111、單軸抗壓強(qiáng)度：（1）、試

4、驗(yàn)測(cè)試：試驗(yàn)設(shè)備：普通壓力機(jī)（60t、100t、200t）單軸壓縮試驗(yàn)機(jī)12（2）試件破壞形式：X型共軛斜面剪切破壞—軟塑性巖石多發(fā)生，屬壓剪破壞；劈裂破壞———脆硬型巖石多發(fā)生132、抗剪強(qiáng)度可分為以下三種強(qiáng)度：(a)抗剪斷強(qiáng)度：在垂直壓力作用下的巖石剪切強(qiáng)度。(b)抗剪強(qiáng)度：沿著已有的破裂面發(fā)生剪切時(shí)的強(qiáng)度。(c)抗切強(qiáng)度：壓應(yīng)力等于零時(shí)的剪切強(qiáng)度。圖7—1巖石的三種抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)143、抗剪強(qiáng)度測(cè)試：傾斜壓模法154、巖石的極限平衡條件應(yīng)力圓與強(qiáng)度線相離：??強(qiáng)度線應(yīng)力圓與強(qiáng)度線相切：應(yīng)力圓與強(qiáng)度線相割：極限應(yīng)力圓τ<τf彈性平衡狀態(tài)τ=τf極限平衡狀態(tài)τ>τf破壞狀態(tài)16莫爾－庫(kù)侖破

5、壞準(zhǔn)則莫爾應(yīng)力圓與庫(kù)侖強(qiáng)度線相切的應(yīng)力狀態(tài)作為土的破壞準(zhǔn)則?強(qiáng)度線?17第四節(jié)巖石和巖體的工程分類(lèi)1.《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021－2001)根據(jù)巖塊的飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值Rc劃分巖石的堅(jiān)硬程度:5153060Rc極軟巖軟巖較軟巖較堅(jiān)硬巖堅(jiān)硬巖182.《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021－2001)根據(jù)巖體的完整性指數(shù)劃分巖石的完整程度:0.150.350.550.75完整性指數(shù)極破碎破碎較破碎較完整完整巖體壓縮波速度與巖塊壓縮波速度之比的平方193.《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021－2001)根據(jù)巖石堅(jiān)硬程度和巖體完整程度綜合分五個(gè)巖體基本質(zhì)量等級(jí):完整程度堅(jiān)硬程度完整較完

6、整較破碎破碎極破碎堅(jiān)硬巖IIIIIIIVV較硬巖IIIIIIVIVV較軟巖IIIIVIVVV軟巖IVIVVVV極軟巖VVVVV20