巖石的物理性質(zhì)

巖石的物理性質(zhì)第1頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月§3.1

巖石的物理性質(zhì)一、巖石的密度二、巖石的空隙性巖石和土一樣，也是由固體、液體和氣體三相組成的。msmwo水氣V0VWVSVV固定義：物理性質(zhì)是指巖石三相組成部分的相對比例關(guān)系不同所表現(xiàn)的物理狀態(tài)。第2頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月一、巖石的密度（單位體積內(nèi)的巖石質(zhì)量）1、顆粒密度(ρs)：巖石固體相部分的質(zhì)量與體積的比值。ρs=ms/Vs2、塊體密度(ρ)：巖塊單位體積的質(zhì)量。按含水量的多少可分為：天然密度：ρ=m/V

干密度：ρd=ms/V

飽和密度:ρwt=mwt/Vmsmwo水氣V0VWVSVV固第3頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月注意：（1）ρs與ρ的區(qū)別(ρs>ρ)

（2）ρs與ρ的單位（g/cm3KN/m3）（3）測試方法（ρs--比重瓶法；ρ--量積法)顆粒密度(ρs)：巖石固體相部分的質(zhì)量與體積的比值

ρs=ms/Vs塊體密度(ρ)：巖塊單位體積的質(zhì)量。

ρ=m/V第4頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月常見巖石的物理性質(zhì)指標值第5頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月二、巖石的空隙性：巖石孔隙性與裂隙性的統(tǒng)稱?？偪障堵?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空隙比空隙率顆粒體積第6頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月空隙性對巖塊及巖體力學性質(zhì)的影響

1、一般來說，n愈大，巖塊的的強度愈小、塑性變形和滲透性愈大，反之愈小

2、空隙的存在易造成巖石風化，工程地質(zhì)性質(zhì)惡化

3、對可溶性巖石，空隙使巖溶發(fā)育第7頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月

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

5.膨脹性

6.崩解性§3.2

巖石的水理性質(zhì)第8頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月一、巖石的吸水性定義：巖石在一定的試驗條件下吸收水分的能力，稱為巖石的吸水性。

1.吸水率(Wa)：是指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，用百分數(shù)表示，即大開空隙率第9頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月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，用百分數(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。飽水系數(shù)大,大開空隙越多巖石愈易被凍壞，即抗凍性差總開空隙率第10頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月幾種巖石的吸水性指標值第11頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月二、巖石的軟化性軟化系數(shù)(KR)為巖石試件的飽和抗壓強度(σcw)與干抗壓強度(σc)的比值，即巖石中含有較多的親水性和可溶性礦物，且含大開空隙較多時，巖石的軟化性較強，軟化系數(shù)較小。（軟化性與巖石礦物成分及空隙性有關(guān)）軟化系數(shù)KR＞0.75時，巖石的軟化性弱，同時也說明巖石的抗凍性和抗風化能力強。而KR＜0.75的巖石則是軟化性較強和工程地質(zhì)性質(zhì)較差的巖石巖石浸水飽和后強度降低的性質(zhì)，稱為軟化性，第12頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月常見巖石的物理性質(zhì)指標值第13頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月三、巖石的抗凍性巖石抵抗凍融破壞的能力，稱為抗凍性?？箖鱿禂?shù)(Rd)是指巖石試件經(jīng)反復(fù)凍融后的干抗壓強度(σcd2)與凍融前干抗壓強度(σcd1)之比，用百分數(shù)表示，即質(zhì)量損失率(Km)是指凍融試驗前后干質(zhì)量之差(ms1-ms2)與試驗前干質(zhì)量(ms1)之比，以百分數(shù)表示，即Rd＞75％，Km＜2％時，為抗凍性高的巖石；Wa＜5％、KR＞0.75和飽水系數(shù)小于0.8的巖石，其抗凍性也相當高。第14頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月四、巖石的透水性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。一般認為，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——達西定律，即K：cm/sm/d滲透流速滲透系數(shù)水力梯度第15頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月幾種巖石的滲透系數(shù)值第16頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月五、巖石的膨脹性◆巖石浸水后體積增大的性質(zhì)◆表述：巖石的自由膨脹率巖石的側(cè)向約束膨脹率巖石的膨脹壓力第17頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月六、巖石的崩解性◆巖石與水相互作用時失去黏結(jié)性，變成完全失去強度的松散物質(zhì)◆用耐崩解性指數(shù)表示第18頁，課件共19頁，創(chuàng)作于2023年2月第三章巖石的物理、水理性質(zhì)1、巖石的物理性質(zhì)

1)巖石的密度

2)巖石的空隙性2、巖石的水理性質(zhì)

1).吸水性：吸水率(Wa)、飽和吸水率(Wp)、飽水系數(shù)

2).軟化性：軟化系數(shù)(KR)3).抗凍性：抗凍系數(shù)(Rd)、質(zhì)量