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《工程地質(zhì)學(xué)--大學(xué)學(xué)習(xí)教學(xué)教案第五章巖石的工程地質(zhì)性質(zhì).ppt》由會(huì)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、第五章巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）工程學(xué)院工程地質(zhì)學(xué)EngneeringGeology2021/7/21中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院2第五章巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)第一節(jié)巖石與土工程地質(zhì)性質(zhì)的差別第二節(jié)巖石的物理、水理性質(zhì)第三節(jié)巖石的力學(xué)性質(zhì)2021/7/21中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院3第一節(jié)巖石與土工程地質(zhì)性質(zhì)的差別巖石和土都是礦物的集合體，是自然地質(zhì)作用的產(chǎn)物，并在地質(zhì)作用下相互轉(zhuǎn)化。土在一定溫度和壓力下，經(jīng)過壓密、脫水、膠結(jié)、重結(jié)晶等成巖作用形成巖石。巖石經(jīng)風(fēng)化作用，形成土。堅(jiān)硬巖石——軟弱巖石——半成巖石——堅(jiān)硬土層——軟弱土層巖石——風(fēng)化作用——土——成巖作用——巖石
2、巖石與土之間，即存在多方面的共性和聯(lián)系，又有明顯不同:巖石在力學(xué)性能、抗水性、完整性等都比土好的多。但也有些巖石與土很難區(qū)別，如粘土巖、泥灰?guī)r、凝灰?guī)r等?？偟膩碚f，巖石的建筑條件比土體要優(yōu)越的多，土體中出現(xiàn)的問題，對(duì)巖體就顯得十分微弱或不存在了。2021/7/21中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院4巖石與土之間的差別，主要表現(xiàn)在：（1）巖石礦物顆粒間具有牢固的連結(jié)。（巖石區(qū)別于土并賦予巖石以優(yōu)良工程地質(zhì)性質(zhì)的主要原因）巖石——結(jié)晶連結(jié)、膠結(jié)連結(jié)土——水膠連結(jié)、水連結(jié)（2）巖石具有強(qiáng)度高、不易變形以及整體性和抗水性好，其中存在著結(jié)構(gòu)面（帶）。如斷層、節(jié)理等，使巖體受到不同程度切割。土
3、體中一般沒有這種結(jié)構(gòu)面切割。巖體——結(jié)構(gòu)面切割——巖塊力學(xué)性質(zhì)各向異性土體——很少有結(jié)構(gòu)面——土體可以看作各向同性（3）巖體中具有較高的地應(yīng)力。（巖體在長期地質(zhì)歷史過程中，遭受地質(zhì)構(gòu)造作用的結(jié)果）巖體——自重應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力——物理力學(xué)性質(zhì)復(fù)雜土體——自重應(yīng)力2021/7/21中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院5巖石:礦物、巖屑的集合體。結(jié)構(gòu)面:指地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，在巖體內(nèi)形成的具有一定的延伸方向和長度，厚度相對(duì)較小的地質(zhì)界面或帶。巖塊:指不含顯著結(jié)構(gòu)面的巖石塊體，是構(gòu)成巖體的最小巖石單元體。巖體:指地質(zhì)歷史過程中形成的，由巖塊和結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)組成的，具有一定的結(jié)構(gòu)并賦存于一定的天然應(yīng)
4、力狀態(tài)和地下水等地質(zhì)環(huán)境中的地質(zhì)體。第二節(jié)巖石的物理性質(zhì)2021/7/21中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院62021/7/21中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院7巖石和土一樣，也是由固體、液體和氣體三相組成的。物理性質(zhì)：物理性質(zhì)是指巖石由于三相組成的相對(duì)比例關(guān)系不同所表現(xiàn)的物理狀態(tài)。水理性質(zhì)：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)2021/7/21中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院8一、巖石的密度是指單位體積內(nèi)巖石的質(zhì)量，單位為g/cm3，巖石密度可分為巖石顆粒密度和巖石塊體密度。1、巖石顆粒密度(ρs)：是指巖石固體相部分的質(zhì)量與其體積的比值。ρs=ms/Vs它不包括空隙，故其大小僅取決于組成巖石
5、的礦物密度及其含量。巖石顆粒密度屬實(shí)測指標(biāo)，常用比重瓶進(jìn)行測定。2、巖石塊體密度(ρ)：指巖塊質(zhì)量與其體積之比值，即巖塊單位體積的質(zhì)量。ρ=m/V巖石塊體密度除與礦物成分有關(guān)外，還與巖石的空隙性及含水狀態(tài)密切有關(guān)。致密而裂隙不發(fā)育的巖石，塊體密度與顆粒密度接近；隨空隙、裂隙的增加，塊體密度相應(yīng)減少。注意：（1）ρs與ρ的區(qū)別(ρs>ρ)（2）ρs與ρ的單位（g/cm3,kN/m3）（3）測試方法（ρs---比重瓶法；ρ--量積法）二、巖石的空隙性巖石孔隙性和裂隙性的統(tǒng)稱，用空隙率表示。巖石空隙率是巖石中空隙體積與巖石總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示。巖石的空隙有的與大氣相通稱
6、開空隙，有的與大氣不相通稱閉空隙。開空隙按開啟程度有大、小之分，故把巖石的空隙率分為總空隙率、總開空隙率、大開空隙率、小開空隙率和閉空隙率。其計(jì)算公式如下：2021/7/21中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院9巖石的空隙(裂隙、孔隙)閉空隙開空隙大開空隙小開空隙2021/7/21中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院10隙比巖石空隙率總空隙率(n)總開空隙率(no)大開空隙率(nb)小開空隙率(na)閉空隙率(nc)2021/7/21中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院11第三節(jié)巖石的水理性質(zhì)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)。主要有巖石的吸水性、軟化性、抗凍性及透水性等。一、巖石的吸水性定義：巖石在一
7、定的試驗(yàn)條件下吸收水分的能力，稱為巖石的吸水性。常用吸水率、飽和吸水率和飽水系數(shù)等指標(biāo)表示。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(mw1)與巖樣干質(zhì)量(ms)之比，用百分?jǐn)?shù)表示巖石吸水率的大小，主要取決于巖石中空隙和裂隙的數(shù)量、大小及其開啟程度，此與巖石成因及巖性有關(guān)。2021/7/21中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院122.飽和吸水率巖石的飽和吸水率(Wsat)是指巖石試件在高壓(一般為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:巖石的飽和吸水率也是表示巖石物理性質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。2021
