巖石的主要物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)

巖石的主要物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)巖石的主要物理性質(zhì)巖石由固體，水，空氣等三相組成。一、密度（ρ）和重度(γ)：?jiǎn)挝惑w積的巖石的質(zhì)量稱為巖石的密度。單位體積的巖石的重力稱為巖石的重度。所謂單位體積就是包括孔隙體積在內(nèi)的體積。（g/cm3），γ＝ρg(kN/m3)巖石的密度可分為天然密度、干密度和飽和密度。相應(yīng)地，巖石的重度可分為天然重度、干重度和飽和重度。1、天然密度（ρ）和天然重度（γ）

指巖石在天然狀態(tài)下的密度和重度。

（g/cm3）(kN/m3)式中：W――天然狀態(tài)下巖石試件的質(zhì)量(g；)V——巖石試件的體積(cm3)；g——重力加速度。

干密度是指巖石孔隙中的液體全部被蒸發(fā)后單位體積巖石的質(zhì)量，相應(yīng)的重度即為干重度。

2、干密度（ρd）和干重度(γd)（g/cm3）(kN/m3)式中：Ws——巖石試件烘干后的質(zhì)量(g)；V——巖石試件的體積(cm3)；g——重力加速度。

3、飽和密度（ρ

）和飽和重度(γw)飽和密度就是飽水狀態(tài)下巖石試件的密度。式中：WW——飽水狀態(tài)下巖石試件的質(zhì)量(g)；V——巖石試件的體積(cm3)；g——重力加速度。

（g/cm3）(kN/m3)二、比重(Δ)巖石的比重就是指巖石固體的質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之比值。巖石固體體積，就是指不包括孔隙體積在內(nèi)的體積。巖石的比重可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)定，其計(jì)算公式為：

式中：Δ——巖石的比重；Ws——干燥巖石的質(zhì)量(g);Vs——巖石固體體積(cm3);ΔW

—

40C時(shí)水的密重。

三、巖石的孔隙性：反映裂隙發(fā)育程度的指標(biāo)（一）孔隙比VV——孔隙體積（水銀充填法求出）（二）孔隙率V=VC+VV四、烤巖石瘦的水榮理性躁質(zhì)巖石色遇水絹后會(huì)篇引起逮某些糖物理煌、化原學(xué)和宣力學(xué)牌性質(zhì)拔的改煩變，葬巖石常的這罩種性全質(zhì)稱抄為巖誕石的駁水理導(dǎo)性。1、巖石陪的吸譯水性巖石悲吸收餐水分站的性延能稱題為巖率石的礦吸水辦性，決其吸殲水量渾的大致小取黃決于巖石火孔隙鬧體積世的大箏小及杯其密沒(méi)閉程復(fù)度。以巖石總的吸硬水性撲指標(biāo)槽有吸水犯率、飽水仗率和飽水交系數(shù)。（1）巖石狐吸水拋率(ω1)：是指丙巖石化試件贊在標(biāo)逼準(zhǔn)大萬(wàn)氣壓氧力下袋吸入嘗水的麗重量Wω1與巖偵石干漂重量Ws之比歪。巖石吐的吸犁水率燦的大雪小，待取決昆于巖初石所挽含孔支隙、碧裂隙羨的數(shù)結(jié)量、頑大小室、開(kāi)遷閉程繩度及痕其分像布情日況，芝并且委還與產(chǎn)試驗(yàn)辱條件（整妙體和逼碎塊障，浸水哲時(shí)間等）有關(guān)鵲。（2）巖憲石的煌飽水范率（ω2）巖石倍的飽駛水率蕉指在高壓拐（15絞0個(gè)大要?dú)鈮翰牛┗蛐卣婵諒棗l件龜下，度巖石佛吸入糖水的諒重量Wω2與巖戴石干摩重量Ws之比歸，即融：（3）巖盛石的隱飽水挨系數(shù)嘉（Ks）巖石片吸水慎率與怒飽水臥率之惠比稱搭為巖峽石的戴飽水辣系數(shù)蹈，即飽水丸系數(shù)萄反映傾了巖暮石中價(jià)大開(kāi)宣空隙鑼和小床開(kāi)空樂(lè)隙的燙相對(duì)流含量塌。飽疼水系既數(shù)越僑大，限巖石丘中的徐大開(kāi)?？障盾?jiān)蕉鄠€(gè)，而榨小開(kāi)訂空隙槳越少鬧。吸水養(yǎng)性較禾大的盒巖石夫吸水朝后往厘往會(huì)蹲產(chǎn)生邊膨脹咐，給椒井巷霉支護(hù)無(wú)造成孤很大鈴壓力膀。五、露巖棄石的蔥軟化延性巖石召的軟各化性是指幕巖石閘在飽截水狀碑態(tài)下諒其強(qiáng)涼度相陪對(duì)于埋干燥捏狀態(tài)航下降昏低的零性能嘉，可霧用軟柏化系獵數(shù)η表示。軟化活系數(shù)指巖石害試樣計(jì)在飽問(wèn)水狀言態(tài)下劇的抗積壓強(qiáng)嶼度σcb與在姿干燥賤狀態(tài)別下的擁抗壓扛強(qiáng)度σc之比鞭，即各類椒巖石廣的ηc=0訴.4賣5～0.泳9之間妥。ηc>0凳.7妨5,巖石賊軟化雹性弱狠、抗逝水、友抗風(fēng)眾化能肺力強(qiáng)插；ηc<0短.7平5，巖更石的農(nóng)工程吵地質(zhì)催性質(zhì)巴較差僅。六、巖曲石的澤抗凍伙性巖石夾的抗勉凍性歷是指買巖石秩抵抗陣凍融抹破壞送的性千能，捧是評(píng)丸價(jià)巖斬石抗污風(fēng)化娛穩(wěn)定玻性的塑重要域指標(biāo)些。巖石搏的抗腥凍性玩用抗誤凍系燒數(shù)Cf表示落，指哄巖石喝試樣符在±2岡50C的溫筒度期薦間內(nèi)梨，反聲復(fù)降碗溫、悉凍結(jié)俘、融罩解、風(fēng)升溫校，然籠后測(cè)暈量其呈抗壓盛強(qiáng)度不的下湯降值旋（σc-σcf）,以此朽強(qiáng)度險(xiǎn)下降挖值與競(jìng)?cè)趦龉~試驗(yàn)祝前的悶抗壓同強(qiáng)度σc之比而的百累分比窮代表無(wú)抗凍少系數(shù)Cf，即可見(jiàn)籌：抗凍及系數(shù)Cf越小漂，巖困石抗篇凍融載破壞訴的能揮力越紋強(qiáng)。七、提巖石幼的透巴水性地下拼水存銷在于頭巖石旬孔隙捕、裂濟(jì)隙之該中，倚而且體大多蹦數(shù)巖星石的向孔隙顛裂隙晃是連圓通的迅，因榮而在殲一定念的壓坡力作東用下銹，地額下水浴可以銅在巖激石中辦滲透糾。巖巾石的名這種吳能透紹水的恒性能耗稱為巖石擺的透績(jī)水性。巖昌石的購(gòu)?fù)杆匦源笪樾〔或?qū)僅與賓巖石鳳的孔禿隙度魔大小扮有關(guān)鈔，而粱且還方與孔位隙大省小及施其貫會(huì)通程戚度有婦關(guān)。衡量?jī)€巖石美透水描性的簽指標(biāo)貢為滲透儲(chǔ)系數(shù)(K塊)。一般筍來(lái)說(shuō)顫，完密整密塑實(shí)的頂巖石鍵的滲男透系示數(shù)往檔往很耀小。基巖石裁的滲副透系視數(shù)一然般是餓在鉆怠孔中胳進(jìn)行禮抽水盈或壓病水試州驗(yàn)而張測(cè)定勇的。八、防巖橋石的變形挑特性彈性：指物體碑在外湊力作宋用下晌發(fā)生磁變形姨，當(dāng)識(shí)外力預(yù)撤出倆后變昌形能軌夠恢英復(fù)的權(quán)性質(zhì)。塑性：指妖物體恭在外豬力作正用下佳發(fā)生圾變形餐，當(dāng)掙外力音撤出報(bào)后變裂形不宰能恢紅復(fù)的銷性質(zhì)逃。脆性：物璃體在謠外力期作用祥下變付形很劃小時(shí)稅就發(fā)耀生破肌壞的攝性質(zhì)饑。延性：物回體能衰夠承率受較各大的億塑性劫變形棄而不丑喪失光其承炮載能漆力的燙性質(zhì)毫。彈性變形塑性變形線彈性變形非線彈性變形變形a線彈隊(duì)性類梅巖石――際σ～ε曲線普呈線兼性關(guān)似系，摘曲線施上任騙一點(diǎn)P的彈遼性模稼量E：泊松住比μ：巖石坑在單標(biāo)軸壓菜縮條晝件下礎(chǔ)橫向諒應(yīng)變舉與縱各向應(yīng)鮮變之券比。九、擔(dān)巖很石的充強(qiáng)度劃特性概念耽：（1）屈服：巖答石受似荷載甚作用率后，嗎隨著漲荷載解的增點(diǎn)大，惜由彈艦性狀爸態(tài)過(guò)洲渡到借塑性碧狀態(tài)估，這碧種過(guò)卵渡稱合為屈銀服。（2）破壞：把窄材料盜進(jìn)入呈無(wú)限余塑性懸增大部時(shí)稱饑為破低壞。（3）巖石說(shuō)的強(qiáng)石度：是莊指巖任石抵?？蛊浦靿牡镍Q能力鋒。巖設(shè)石在慎外力定作用羞下，乳當(dāng)應(yīng)芬力達(dá)燭到某悠一極明限值煩時(shí)便義發(fā)生黨破壞嫌，這忌個(gè)極瞧限值薯就是虹巖石濫的強(qiáng)掃度。巖石悠的單關(guān)軸抗植壓強(qiáng)驢度σC端部站效應(yīng)破壞望形態(tài)巖石及的單尾軸抗蘋(píng)拉強(qiáng)蠟度σt直接憤拉伸卵試驗(yàn)巖石格的剪邁切強(qiáng)繳度τf：巖石貧抵抗辜剪切報(bào)破壞套的能羅力。十、獲影響童巖石襪力學(xué)粥性質(zhì)姥的因配素（1）礦書(shū)物成旬分對(duì)抗巖石均力學(xué)榜性質(zhì)做的影腐響礦物尾硬度侮大，忙巖石欲的彈崗性越態(tài)明顯議，強(qiáng)腰度越伸高。如巖雙漿巖勵(lì)，橄勞欖石兼等礦與物含遷量的網(wǎng)增多酸，彈偶性越猛明顯蹦，強(qiáng)掉度越坡高；沉積浴巖中牙，砂耳巖的來(lái)彈性村及強(qiáng)齊度隨扯石英圾含量窮的增酒加而近增高政；石狂灰?guī)r愁的彈蹈性和很強(qiáng)度所隨硅盟質(zhì)物蕉含量勞的增咬加而惕增高有。變質(zhì)粱巖中煤，含椒硬度蛛低的牌礦物擇（如雜云母攀、滑固石、朵蒙脫報(bào)石、忍伊利屆石、懸高嶺株石等芹）越鐵多，搭強(qiáng)度削越低亮。（2）巖盟石的腥結(jié)構(gòu)開(kāi)構(gòu)造醉對(duì)巖富石力拌學(xué)性跳質(zhì)的灰影響巖石晚結(jié)構(gòu)贊的影共響巖石蜜的結(jié)掠構(gòu)——指巖干石中辨晶粒行或巖交石顆攪粒的夸大小軟、形慘狀以波及結(jié)備合方俗式。巖漿妖巖：段粒狀躁結(jié)構(gòu)罵、斑毒狀結(jié)冊(cè)構(gòu)、賣玻璃癢質(zhì)結(jié)蓬構(gòu)；沉積珠巖：盒粒狀晃結(jié)構(gòu)替、片濁架結(jié)乓構(gòu)、俱斑基盡結(jié)構(gòu)快；變質(zhì)攝巖：泄板理任結(jié)構(gòu)閣、片汪理結(jié)趙構(gòu)、征片麻聯(lián)理結(jié)久構(gòu)。巖石為的結(jié)郊構(gòu)對(duì)旦巖石央力學(xué)亮性質(zhì)華的影蔑響主搭要表確現(xiàn)在協(xié)結(jié)構(gòu)麥的差忽異上闖。例框如：枕粒狀紡結(jié)構(gòu)罷中，廳等粒掏結(jié)構(gòu)沸比非班等粒葉結(jié)構(gòu)亡強(qiáng)度顛高；莊在等恰粒結(jié)嘩構(gòu)中刺，細(xì)亂粒結(jié)侍構(gòu)比教粗粒變結(jié)構(gòu)傾強(qiáng)度墻高。巖石霞構(gòu)造很的影花響巖石龜?shù)臉?gòu)雨造——指巖清石中兵不同風(fēng)礦物洗集合萄體之盲間或哨礦物掩集合潛體與勝其他喇組成襖部分思之間運(yùn)的排槐列方潑式及拌充填障方式稿。巖漿側(cè)巖：雅顆粒塔排列敲無(wú)一當(dāng)定的部方向腎，形謠成塊爬狀構(gòu)簽造；沉積蹦巖：予層理惕構(gòu)造康、頁(yè)丈片狀互構(gòu)造引；變質(zhì)形巖：原板狀呼構(gòu)造涌、片候理構(gòu)誰(shuí)造、天片麻腿理構(gòu)冷造。層理坊、片金理、隱板理蓄和流透面構(gòu)游造等灰統(tǒng)稱扁為層早狀構(gòu)閱造。宏觀傅上，璃塊狀引構(gòu)造亂的巖怕石多蜓具有急各向疤同性價(jià)特征宴，而既層狀蘿構(gòu)造各巖石遍具有貞各向配異性伯特征粗。（3）風(fēng)化兼對(duì)巖削石力業(yè)學(xué)性添能的度影響風(fēng)化打程度捉不同遷，對(duì)酸巖石性力學(xué)舌性質(zhì)斃的影柄響程厭度也表不同慕：1、降科低巖晝體結(jié)請(qǐng)構(gòu)面唇的粗弊糙程蕉度并尖產(chǎn)生緒新的途裂隙