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1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考,如有不當(dāng)或者侵權(quán),請聯(lián)系改正或者刪除。第四章巖石及特殊土的工程性質(zhì)第一節(jié)巖石的物理性質(zhì)一、密度和重度:密度:單位體積的質(zhì)量(r)。(g/cm3)天然密度M/V干密度Ms/V飽和密度重度:單位體積的重量()。(N/cm3)g1N1kgm/s2二、顆粒密度和比重(相對密度)Ms顆粒密度:單位體積固位顆粒的質(zhì)量(s)。(g/cm3)sV比重(相對密度):單位體積固體顆粒的重力與4℃時同體積水的重力sds之比(ds)。w三、孔隙度和孔隙比:nVn100%V孔隙度:孔隙體積與巖石總體積之比(n)。Vn
2、孔隙比:孔隙體積與巖石中固體顆粒體積之比e(e)。Vs第二節(jié)巖石的水理性質(zhì)一、吸水性:指巖石吸收水的性能。其吸水程度用吸水率表示。w1Gw1100%吸水率:(常壓條件下)吸入水量與干燥巖石質(zhì)量之比。Gs飽水率:(150個大氣壓下或真空)吸入水量與干燥巖石質(zhì)量之比。Gw2W2100%資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考,如有不當(dāng)或者侵權(quán),請聯(lián)系改正或者刪除。KwW1W2(Kw0.5~0.9)飽水系數(shù):巖石吸水率與飽水率之比。二、透水性:指巖石能透過水的能力。用滲透系數(shù)K表示。(m/s)QKdhF達西層流定律:dlKIF滲透系數(shù):
3、QVKIFI三、軟化性:指巖石浸水后強度降低的性質(zhì)。用軟化系數(shù)KR表示。Rc飽和單軸抗壓強度。KR軟化系數(shù):R干燥單軸抗壓強度。一般軟化系數(shù)KR<0.75的巖石具軟化性。四、抗凍性:指巖石抵抗凍融破壞的能力。凍融前后強度差Rl強度損失率:凍融前的強度不抗凍的巖石RL>25%凍融前后重量差GL重量損失率:凍融前的重量GL>2%KW>0.7五、可溶性:指巖石被水溶解的性能。六、膨脹性:指巖石吸水后體積增大的性能。七、崩解性:巖石(干燥)泡水后,因內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞而崩解的性能。第三節(jié)巖石的力學(xué)性質(zhì)一、變形:巖石受力后發(fā)生形狀
4、改變的現(xiàn)象。主要變形模量和泊松比表示。變形模量E0彈性模量ETt1、變形:塑性模量Ess割線模量E50=50502、泊松比:指橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變11之比。資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考,如有不當(dāng)或者侵權(quán),請聯(lián)系改正或者刪除。dUd11h11h二、強度:指巖石受力破壞時承受的最大應(yīng)力。1、抗壓強度:(烘干、垂直結(jié)構(gòu)面受壓、單軸)P試樣尺寸:555cm3R510cm3A2、抗拉強度:(一般用劈裂法)2PRta23、抗剪強度Psin/APcos/Atgc巖石內(nèi)摩擦角C巖石粘聚力4、點荷載強度:PIs2D第四節(jié)風(fēng)化作用一、定義:地
5、表及地下一定深度的巖石,在自然因素作用下,發(fā)生機械破碎和成分改變的過程。二、風(fēng)化作用類型:1、物理風(fēng)化:指巖石在自然因素作用下以機械破碎為主,無明顯成分改變的過程。(1)熱脹冷縮作用:主要發(fā)生在晝夜溫差變化大的地區(qū)。(2)冰劈作用:主要發(fā)生在雪線附近。(水結(jié)冰時,體積增加1/11,對兩壁巖石產(chǎn)生96Mpa的壓力)(3)鹽類結(jié)晶作用:主要發(fā)生在強烈蒸發(fā)的干旱地區(qū)。資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考,如有不當(dāng)或者侵權(quán),請聯(lián)系改正或者刪除。(明礬結(jié)晶,體積膨脹50%,壓力達40kg/cm2)2、化學(xué)風(fēng)化:指巖石在自然因素作用下以化學(xué)
6、成分改變?yōu)橹?無明顯機械破碎的過程。(1)溶解作用:CaCO3H2OCO2Ca(HCO3)2Ca22HCO3(2)水化作用:CaSOHOCaSO2HO體積增大倍)4242(1.5(3)氧化作用:4FS215O211H2O2Fe2O33H2O8H2SO4(4)碳酸化作用:2KAISi3O23H2OK2CO34SiO2H2OAl2Si2O5(OH)43、生物風(fēng)化:指由生物活動過程引起的巖石風(fēng)化。(1)生物物理風(fēng)化:根劈作用(2)生物化學(xué)風(fēng)化:有機酸侵蝕(三)影響風(fēng)化的內(nèi)部因素:成因:巖石形成環(huán)境與目前環(huán)境差異越大,越易
7、風(fēng)化。成分:熱敏感礦物(暗色礦物)易風(fēng)化;復(fù)礦物易風(fēng)化。顆粒大小:顆粒越粗越易風(fēng)化;斑狀結(jié)構(gòu)易風(fēng)化。1、巖石性質(zhì):結(jié)構(gòu):顆粒形態(tài):針、柱、片狀礦物易風(fēng)化。結(jié)晶程度:結(jié)晶越好越易風(fēng)化。構(gòu)造:構(gòu)造越復(fù)雜(如:氣孔、層理、片理等),越易風(fēng)化。節(jié)理越復(fù)雜(指節(jié)理組數(shù)和密度),越易風(fēng)化。2、地質(zhì)構(gòu)造:巖石越破碎,越易風(fēng)化。寒冷干燥物理風(fēng)化為主3、氣候:溫暖潮濕化學(xué)風(fēng)化為主陡峻:物理風(fēng)化為主4、地形:平緩:化學(xué)風(fēng)化為主(四)巖石風(fēng)化程度分級:1、分級依據(jù):資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考,如有不當(dāng)或者侵權(quán),請聯(lián)系改正或者刪除。礦物顏色:
8、與新鮮巖石相比,顏色越暗淡,風(fēng)化越嚴(yán)重。礦物成分:次生礦物越多(如次生粘土、褐鐵礦等),風(fēng)化越嚴(yán)重。巖石破碎程度:風(fēng)化裂隙越多,風(fēng)化越嚴(yán)重。巖石力學(xué)性質(zhì):與新鮮巖石相比,力學(xué)強度越低,風(fēng)化越嚴(yán)重。巖體結(jié)構(gòu):巖體結(jié)構(gòu)越差,風(fēng)化程度越高。2、分級:(共五級)未風(fēng)化微風(fēng)化弱風(fēng)化強風(fēng)化全風(fēng)化灌漿堵塞裂隙。噴漿護坡和封閉基坑。(五)風(fēng)化防治措施:清除強風(fēng)化和全風(fēng)化層。