工程巖土的評價與圖標編制-巖石的物理性質(zhì)

巖石的物理性質(zhì)項目二工程巖土評價1.1巖石的物理性質(zhì)巖石可由各種礦物形成不同排列的各種結(jié)構(gòu)，巖石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有礦質(zhì)實體和孔隙（包括與外界連通的開口孔隙和不與外界連通的閉口孔隙）組成。1.1巖石的物理性質(zhì)同時，巖石是由固體、液體和氣體三相組成。巖石的物理性質(zhì)是指巖石由于三相組成的相對比例關(guān)系所表現(xiàn)的物理狀態(tài)。一巖石的物理常數(shù)

1.密度巖石密度（顆粒密度）是指巖石在規(guī)定條件（105~110℃烘干至恒重，溫度20±2℃稱量）下單位體積（不包括開口和閉口孔隙體積）的質(zhì)量，用表示。tr式中：一巖石的物理常數(shù)

1.密度——巖石礦質(zhì)實體的質(zhì)量，g；——巖石的密度，g/cm3；——巖石礦質(zhì)實體的體積，cm3。一巖石的物理常數(shù)

1.密度按照我國現(xiàn)行《公路工程巖石試驗規(guī)程》（JTGE41-—2005），巖石密度用密度瓶法得到。巖石密度的大小，取決于組成巖石的礦物密度及其含量。組成巖石的礦物密度大、含量多，則巖石的密度大。一般在2.5~3.2g/cm3之間。毛體積密度一巖石的物理常數(shù)2.毛體積密度巖石毛體積密度（塊體密度）是指巖石單位體積的質(zhì)量，在數(shù)值上，它等于巖石試件的總質(zhì)量（含孔隙中水的質(zhì)量）與其總體積（含孔隙體積）之比。按巖石含水狀態(tài)，又有天然密度（）、干密度（）和飽和密度（）之分，在未注明含水狀態(tài)時一般是指巖石的天然密度。式中：一巖石的物理常數(shù)——巖石的質(zhì)量，g；——巖石毛體積密度，g/cm3；——巖石的體積（包括孔隙體積），cm3。2.毛體積密度一巖石的物理常數(shù)按照我國現(xiàn)行《公路工程巖石試驗規(guī)程》（JTGE41-—2005），巖石毛體技密度的測定方法有量積法、水中稱量法和蠟封法。2.毛體積密度一巖石的物理常數(shù)巖石的毛體積密度不僅與礦物組成有關(guān)，還與巖石的孔隙性及含水狀態(tài)密切相關(guān)。組成巖石的礦物相對密度大，或巖石中的孔隙性小，則巖石的密度大。對于同一種巖石，若密度大的結(jié)構(gòu)致密、孔隙性小，強度和穩(wěn)定相對較高。2.毛體積密度巖石的孔隙性一巖石的物理常數(shù)3.巖石的孔隙性巖石空隙性是巖石孔隙性和裂隙性的統(tǒng)稱，用孔隙率表示。但人們習慣用孔隙性來代替空隙性。即巖石的孔隙性，反映巖石中孔隙、裂隙的發(fā)育程度。一巖石的物理常數(shù)3.巖石的孔隙性巖石的空隙性巖石的孔隙性巖石的裂隙性用空隙率、孔隙率、裂隙率來表示巖石的發(fā)育程度一巖石的物理常數(shù)3.巖石的孔隙性巖石孔隙率是指巖石中孔隙（含裂隙）體積占巖石總體積的百分率。式中：——巖石的總體積，cm3?！獛r石的孔隙率，%；——巖石的孔隙（包括開口和閉口孔隙）體積，cm3；nV一巖石的物理常數(shù)3.巖石的孔隙性巖石的孔隙性指標一般不能實測，根據(jù)干密度和顆粒密度可計算總孔隙率。式中：——巖石的密度（g/cm3）?！獛r石總孔隙率，%；——巖石的干密度（g/cm3）；tr一巖石的物理常數(shù)巖石孔隙率的大小，主要取決于巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，同時也受風化作用、巖漿作用、構(gòu)造運動及變質(zhì)作用的影響。由于巖石中孔隙、裂隙發(fā)育程度變化很大，其孔隙率的變化也很大。2.毛體積密度二、巖石的水理性質(zhì)巖石的水理性質(zhì)吸水性透水性溶解性軟化性抗凍性是指巖石與水作用時所表現(xiàn)的性質(zhì)巖石的水理性質(zhì)（1）巖石的吸水率（ω1）1、吸水性:是指在規(guī)定條件下，巖石試樣最大吸水質(zhì)量與烘干巖石試件質(zhì)量之比，以百分率表示。二、巖石的水理性質(zhì)式中：1、吸水性:二、巖石的水理性質(zhì)ω1——巖石吸水率，%。Gw——巖石在常壓下所吸水分的重力，kNGs——干燥巖石的重力，kN。一巖石的物理常數(shù)巖石的吸水率與巖石的孔隙量、大小、開閉程度和空間分布等因素有關(guān)。巖石的吸水率愈大，則水對巖石的侵蝕、軟化作用就愈強，巖石強度和穩(wěn)定性受水作用的影響也就愈顯著。常見巖石的吸水性如下表所示：1、吸水性:1、吸水性:巖石名稱吸水率ω1/%飽水率ω2/%飽水因數(shù)/%花崗巖0.460.840.55玄武巖0.270.390.69云母片巖0.131.310.10砂巖7.0111.990.60石灰?guī)r0.090.250.36白云質(zhì)石灰?guī)r0.740.920.80二、巖石的水理性質(zhì)（2）巖石的飽水率（ω2）1、吸水性:是指在高壓（15Mpa）或真空條件下巖石吸水能力，仍以巖石所吸水分的重力與干燥巖石重力之比的百分數(shù)表示。二、巖石的水理性質(zhì)吸水率飽水率飽水因數(shù)巖石飽水因數(shù)的大小與巖石的抗凍性有關(guān)，一般飽水因數(shù)小于0.8的巖石是抗凍的。是指巖石允許水通過的能力。巖石的透水性大小，主要取決于巖石孔隙、裂隙的大小和連通情況。巖石的透水性用滲透系數(shù)（K）來表示。常見巖石的透水性如下表所示：2、巖石的透水性：二、巖石的水理性質(zhì)二、巖石的水理性質(zhì)2、巖石的透水性：巖石名稱巖石滲透系數(shù)K/(m·s-1)室內(nèi)實驗野外實驗花崗巖10-7~10-1110-4~10-9玄武巖10-1210-2~10-7砂巖3×10-3~8×10-810-3~3×10-8頁巖10-9~5×10-1310-8~10-11石灰?guī)r10-5~10-1310-3~10-7白云巖10-5~10-1310-3~10-7片巖10-82×10-7是指巖石溶解于水的性質(zhì)。常見的可溶性巖石有石灰?guī)r、白云巖、石膏、巖鹽等。巖石的溶解性，主要取決于巖石的化學成分，但和水的性質(zhì)有密切關(guān)系，如富含CO2的水，則具有較大的溶解能力。3、巖石的溶解性：二、巖石的水理性質(zhì)指巖石在水的作用下，強度和穩(wěn)定性降低的性質(zhì)。巖石的軟化性主要取決于巖石的礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征。巖石中粘土礦物含量高、孔隙率大、吸水率高、則易于與水作用而軟化，使其強度和穩(wěn)定性大大降低甚至喪失。4、巖石的軟化性：二、巖石的水理性質(zhì)巖石的軟化性指標為軟化因數(shù)，它等于巖石在飽水狀態(tài)下的極限抗壓強度與巖石風干狀態(tài)下極限抗壓強度的比值。未受風化影響的巖石，軟化因數(shù)接近于1，是弱軟化或不軟化的巖石，其抗水、抗風化和抗凍性強；軟化因數(shù)小于0.75的巖石，為強軟化的巖石，工程性質(zhì)較差。常見巖石的軟化因素如下表所示：4、巖石的軟化性：二、巖石的水理性質(zhì)二、巖石的水理性質(zhì)4、巖石的軟化性：巖石名稱軟化因數(shù)巖石名稱軟化因數(shù)花崗巖0.72~0.97泥質(zhì)砂巖、粉砂巖0.21~0.75閃長巖0.60~0.80泥巖0.40~0.60閃長玢巖0.78~0.81頁巖0.24~0.74輝綠巖0.33~0.90石灰?guī)r0.70~0.94礫巖0.50~0.96硅質(zhì)板巖0.75~0.79砂巖0.93泥質(zhì)板巖0.39~0.52指巖石抵抗冰凍作用的能力。巖石的抗凍性，與巖石的飽水因數(shù)、軟化因數(shù)有著密切關(guān)系。一般是飽水因數(shù)愈小，巖石的抗凍性愈強。易于軟化的巖石，其抗凍性也低。溫度變化劇烈，巖石反復凍融，則降低巖石的抗凍能力。5、巖石的抗凍性：二、巖石的水理性質(zhì)巖石的抗凍性，一般用巖石在抗凍試驗前后抗壓強度的降低率表示?？箟簭姸冉档吐市∮?0%~25%的巖石，為抗凍的；大于25