《巖石工程地質(zhì)性質(zhì)》ppt課件

《《巖石工程地質(zhì)性質(zhì)》ppt課件》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第六章巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)朱章雄§6.1巖石的物理性質(zhì)一、巖石的密度二、巖石的空隙性§6.2巖石的水理性質(zhì)一、巖石的吸水性二、巖石的軟化性三、巖石的抗凍性四、巖石的透水性§6.3巖石的力學(xué)性質(zhì)§6.1巖石的物理性質(zhì)巖石和土一樣，也是由固體、液體和氣體三相組成的。定義：物理性質(zhì)是指巖石由于三相組成的相對比例關(guān)系不同所表現(xiàn)的物理狀態(tài)。1、巖石的密度2、巖石的空隙性一、巖石的密度1、顆粒密度(ρs)ρs=ms/Vs2、塊體密度(ρ)ρ=m/V注意：（1）ρs與ρ的區(qū)別(ρs>ρ)（2）ρs與ρ的單位（g/cm3kN/

2、m3）（3）測試方法（ρs---比重瓶法；ρ--量積法）常見巖石的物理性質(zhì)指標(biāo)值二、巖石的空隙性總空隙率(n)總開空隙率(no)大開空隙率(nb)小開空隙率(na)閉空隙率(nc)巖石的空隙(裂隙、孔隙)閉空隙開空隙大開空隙小開空隙隙比巖石空隙率§6.2巖石的水理性質(zhì)定義：巖石在水溶液作用下表現(xiàn)出來的性質(zhì)，稱為水理性質(zhì)。主要有：1.吸水性2.軟化性3.抗凍性4.透水性一、巖石的吸水性定義：巖石在一定的試驗(yàn)條件下吸收水分的能力，稱為巖石的吸水性。1.吸水率(Wa)：巖石試件在大氣壓力和室溫條件下自由吸入水的質(zhì)量

3、(mw1)與巖樣干質(zhì)量(ms)之比，用百分?jǐn)?shù)表示2.飽和吸水率巖石的飽和吸水率(Wp)是指巖石試件在高壓(一般壓力為15MPa)或真空條件下吸入水的質(zhì)量(mw2)與巖樣干質(zhì)量(ms)之比，用百分?jǐn)?shù)表示，即3.飽水系數(shù)巖石的吸水率(Wa)與飽和吸水率(Wp)之比，稱為飽水系數(shù)。它反映了巖石中大、小開空隙的相對比例關(guān)系。幾種巖石的吸水性指標(biāo)值二、巖石的軟化性巖石浸水飽和后強(qiáng)度降低的性質(zhì)，稱為軟化性，軟化系數(shù)(KR)為巖石試件的飽和抗壓強(qiáng)度(σcw)與干抗壓強(qiáng)度(σc)的比值巖石中含有較多的親水性和可溶性礦物，大

4、開空隙較多，巖石的軟化性較強(qiáng)，軟化系數(shù)較小。KR＞0.75，巖石的軟化性弱，工程地質(zhì)性質(zhì)較好KR＜0.75，巖石軟化性較強(qiáng)，工程地質(zhì)性質(zhì)較差常見巖石的物理性質(zhì)指標(biāo)值巖石的抗凍性是指巖石抵抗凍融破壞的性能，是評價巖石抗風(fēng)化穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。巖石的抗凍性用抗凍系數(shù)Cf表示，指巖石試樣在±250C的溫度期間內(nèi)，反復(fù)降溫、凍結(jié)、融解、升溫，然后測量其抗壓強(qiáng)度的下降值（σc-σcf）,以此強(qiáng)度下降值與融凍試驗(yàn)前的抗壓強(qiáng)度σc之比的百分比代表抗凍系數(shù)Cf，即可見：抗凍系數(shù)Cf越小，巖石抗凍融破壞的能力越強(qiáng)。三、巖石的抗凍

5、性三、巖石的抗凍性抗凍系數(shù)(Rd)：巖石試件經(jīng)反復(fù)凍融后的干抗壓強(qiáng)度(σc2)與凍融前干抗壓強(qiáng)度(σc1)之比，用百分?jǐn)?shù)表示質(zhì)量損失率(Km)：凍融試驗(yàn)前后干質(zhì)量之差(ms1－ms2)與試驗(yàn)前干質(zhì)量(ms1)之比，以百分?jǐn)?shù)表示Rd＞75％，Km＜2％，抗凍性高吸水率Wa＜5％、軟化系數(shù)KR＞0.75，飽水系數(shù)小于0.8的巖石，抗凍性高。在一定的水力梯度或壓力差作用下，巖石能被水透過的性質(zhì)，稱為透水性。地下水存在于巖石孔隙、裂隙之中，而且大多數(shù)巖石的孔隙裂隙是連通的，因而在一定的壓力作用下，地下水可以在巖石中滲

6、透。巖石的這種能透水的性能稱為巖石的透水性。巖石的透水性大小不僅與巖石的孔隙度大小有關(guān)，而且還與孔隙大小及其貫通程度有關(guān)。衡量巖石透水性的指標(biāo)為滲透系數(shù)(K)。一般來說，完整密實(shí)的巖石的滲透系數(shù)往往很小。巖石的滲透系數(shù)一般是在鉆孔中進(jìn)行抽水或壓水試驗(yàn)而測定的。一般認(rèn)為，水在巖石中的流動，如同水在土中流動一樣，也服從于線性滲流規(guī)律——達(dá)西定律，即四、巖石的透水性幾種巖石的滲透系數(shù)值巖石的碎脹性巖石破碎后的體積VP比原體積V增大的性能稱為巖石的碎脹性，用碎脹系數(shù)ξ來表示。碎脹系數(shù)不是一個固定值，是隨時間而變化的。

7、永久碎脹系數(shù)（殘余碎脹系數(shù)）――不能再壓密時的碎脹系數(shù)稱為永久碎脹系數(shù).§6.3巖石的力學(xué)性質(zhì)巖石的強(qiáng)度：巖石抵抗外力作用的能力，巖石破壞時能夠承受的最大應(yīng)力。a.單向抗壓強(qiáng)度b.單向抗拉強(qiáng)度c.剪切強(qiáng)度d.三軸抗壓強(qiáng)度巖石的變形：巖石在外力作用下發(fā)生形態(tài)（形狀、體積）變化。a.單向壓縮變形b.反復(fù)加載變形c.三軸壓縮變形d.剪切變形巖石的變形特性彈性：指物體在外力作用下發(fā)生變形，當(dāng)外力撤出后變形能夠恢復(fù)的性質(zhì)。塑性：指物體在外力作用下發(fā)生變形，當(dāng)外力撤出后變形不能恢復(fù)的性質(zhì)。脆性：物體在外力作用下變形很小時

8、就發(fā)生破壞的性質(zhì)。延性：物體能夠承受較大的塑性變形而不喪失其承載能力的性質(zhì)。粘性（流變性）：物體受力后變形不能在瞬間完成，且應(yīng)變速度（dε/dt）隨應(yīng)力大小而變化的性質(zhì)。彈性變形塑性變形線彈性變形非線彈性變形變形巖石強(qiáng)度與外力有關(guān)a.外力性質(zhì)：動載荷、靜載荷b.外力方式：拉伸、壓縮、剪切C.應(yīng)力狀態(tài)：單向、雙向、三向1巖石單軸抗壓強(qiáng)度1）定義：巖石在單軸壓縮荷載作用下達(dá)到破壞前所能承受的最大壓應(yīng)力稱