工程地質(zhì)（第5版）教案 項(xiàng)目六 巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)

石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師課時(shí)授課計(jì)劃課程名稱授課時(shí)間授課班級(jí)教材版本工程地質(zhì)西南交通大學(xué)出版社章節(jié)名稱項(xiàng)目五六巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)本次授課目的和要求：1.了解巖體的工程分類；2.理解結(jié)構(gòu)面的成因類型及特征結(jié)構(gòu)面的類型、結(jié)構(gòu)面特征、結(jié)構(gòu)面分級(jí)，軟弱夾層及泥化夾層，巖體結(jié)構(gòu)類型。3.了解巖體的力學(xué)性質(zhì)巖體強(qiáng)度特性、巖體的變形特性。4.掌握巖體工程穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法。新課的重點(diǎn)和難點(diǎn)：重點(diǎn)：結(jié)構(gòu)面的成因類型及特征。難點(diǎn)：巖體工程穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法。課外作業(yè)：本課小結(jié)與改進(jìn)措施：本章是全書(shū)的重點(diǎn)，因此在教學(xué)方法上采取了多種手段：（1）重點(diǎn)講授如結(jié)構(gòu)面的性狀；（2）圖形結(jié)合；（3）“將古論今”（用前面知識(shí)說(shuō)明）；（4）激勵(lì)機(jī)制：其中的問(wèn)題較綜合，回答好的加入平時(shí)成績(jī)……較好地解決了本章的重點(diǎn)知識(shí)的理解，當(dāng)然我們針對(duì)的是高職學(xué)生，故定性講的多一些，定量看課時(shí)安排。宓榮三項(xiàng)目六巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)主要內(nèi)容：1.巖石與巖體2.巖石的物理力學(xué)性質(zhì)3.巖體的工程性質(zhì)一、基本概念一、基本概念巖石：是在一定的地質(zhì)條件下，由一種或幾種礦物自然組合而成的礦物集合體。巖體：是工程影響范圍內(nèi)的地質(zhì)體，它包括結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體。巖體的工程性質(zhì)決定于結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)及其分布，同時(shí)決定于巖石本身的力學(xué)性質(zhì)。二、巖石的主要物理力學(xué)性質(zhì)（一）物理性質(zhì)1.重量比重G：是巖石固體（不包括孔隙）部分單位體積的重量。數(shù)值上等于巖石固體顆粒的重量與同體積的水在4℃時(shí)重量的比。（無(wú)量綱，一般2.4～3.3）。重度g：也稱重力密度或容重。指單位體積的重量。數(shù)值上等于巖石試件的總重量與其總體積之比。有干容重gd、飽和容重gc之分。2.2.孔隙性反映巖石中各種孔隙的發(fā)育程度，對(duì)巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性有影響，一般用孔隙度表示?？紫抖萵：等于巖石中孔隙的總體積與巖石總體積之比。（百分?jǐn)?shù)表示）3.吸水性反映一定條件下巖石的吸水能力。一般用吸水率表示。吸水率WB：通常大氣壓下的吸水能力，數(shù)值上等于巖石的吸水重量與同體積干燥巖石重量的比。（百分?jǐn)?shù)表示）4.軟化性巖石吸水后，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性發(fā)生變化的性質(zhì)。一般用軟化系數(shù)表示。軟化系數(shù)kd：等于巖石在飽和狀態(tài)下的極限抗壓強(qiáng)度與在風(fēng)干狀態(tài)下極限抗壓強(qiáng)度的比。用小數(shù)表示。5.抗凍性巖石抵抗凍脹壓力作用的能力。一般用強(qiáng)度降低率來(lái)表示（二）巖石的力學(xué)性質(zhì)變形特性：彈性模量泊淞比彈性模量E：應(yīng)力和應(yīng)變之比。泊淞比m：橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變之比。強(qiáng)度特性：巖石抵抗外力破壞的能力?？箟簭?qiáng)度Rc：抗拉強(qiáng)度Rt：抗剪強(qiáng)度[t]：（三）影響巖石工程性質(zhì)的因素1.礦物成分2.結(jié)構(gòu)巖石按結(jié)構(gòu)分類：結(jié)晶聯(lián)結(jié)膠結(jié)物聯(lián)結(jié)強(qiáng)度上的一般規(guī)律：結(jié)構(gòu)：結(jié)晶聯(lián)結(jié)＞膠結(jié)物聯(lián)結(jié)膠結(jié)物：硅質(zhì)膠結(jié)＞鐵質(zhì)膠結(jié)＞鈣質(zhì)膠結(jié)＞泥質(zhì)膠結(jié)膠結(jié)方式：接觸膠結(jié)＞孔隙膠結(jié)＞基底膠結(jié)3.構(gòu)造：礦物在巖石中分布的不均勻性、巖石結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性。4.水：5.風(fēng)化：是在溫度、水、氣體及生物等因素作用下，巖石的狀態(tài)、性質(zhì)發(fā)生改變的物理化學(xué)過(guò)程。三、巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)本節(jié)主要內(nèi)容包括兩部分內(nèi)容：巖體結(jié)構(gòu)分析巖體（一）巖體結(jié)構(gòu)分析巖體可以簡(jiǎn)單的理解為：巖體=結(jié)構(gòu)面+結(jié)構(gòu)體1.結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面：存在于巖體中的各種地質(zhì)界面。結(jié)構(gòu)面類型：原生結(jié)構(gòu)面：成巖時(shí)形成沉積結(jié)構(gòu)面：層面、層理、夾層等火成結(jié)構(gòu)面：原生節(jié)理、流紋面、接觸面等等變質(zhì)結(jié)構(gòu)面：片麻理、片理等等構(gòu)造結(jié)構(gòu)面：構(gòu)造應(yīng)力作用下形成斷裂面破裂構(gòu)造面錯(cuò)動(dòng)面構(gòu)造軟弱帶破碎帶次生結(jié)構(gòu)面：風(fēng)化作用形成風(fēng)化裂隙泥化夾層可塑粘土帶結(jié)構(gòu)面特征1.規(guī)模：大小不一，對(duì)工程影響不一2.形態(tài)：平整度、光滑度、平直的、起伏的、鋸齒狀的。3.密集程度4.連通性5.張開(kāi)度、充填情況閉合的→微張的-→張開(kāi)的→寬張的決定于粗糙度→決定于充填22結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體：被結(jié)構(gòu)面切割成的塊體。形狀：柱狀、塊狀、板狀、楔狀、錐狀等等。原因：與巖層的產(chǎn)狀有關(guān)。大小：用體積裂隙數(shù)表示Jv，指巖體單位體積通過(guò)的總裂隙數(shù)。裂隙數(shù)/m3Jv=1/S1+1/S2+1/S3+……+1/Sn=∑1/SiSi：巖體內(nèi)第i組結(jié)構(gòu)面的間距1/Si：該組結(jié)構(gòu)面的裂隙數(shù)結(jié)構(gòu)體塊度（大?。┓诸愃閴K體小型塊體中型塊體大型塊體巨型塊體塊體描述＞3010～303～101～3＜1Jv3.巖體結(jié)構(gòu)特征巖體結(jié)構(gòu)：是指巖體中結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的組合方式?；绢愋停赫w塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)風(fēng)化巖體結(jié)構(gòu)特征：風(fēng)化程度隨深度變化不一。（二）巖體的工程地質(zhì)特性首先取決于巖體的結(jié)構(gòu)類型與特征，其次才是組成巖體的巖石的性質(zhì)。其意義在于結(jié)構(gòu)面的特征決定巖體的性質(zhì)。不同