第四章岩石的工程地质性质 岩石和土都是矿物的集合体,是自然地质作用的 产物,并在地质作用下相互转化。 岩石与土之间,既存在多方面的共性和密切联系, 又有明显的不同。 一岩石与土相比,岩石经历了成岩作用,岩石中的颗粒 之间有较牢固的结晶连结或胶结连结。因而,大部分 新鲜岩石坚硬而致密,孔隙小而少,透水性弱,强度 高,不易变形和抗水性能好,具有良好的工程地质性 质。 也有些岩石(如粘土岩、泥灰岩、凝灰岩等)颗粒之 间的连接较弱、强度低、抗变形性能差,其工程地质 性质与土较接近
第四章岩石的工程地质性质 岩石和土都是矿物的集合体,是自然地质作用的 产物,并在地质作用下相互转化。 岩石与土之间,既存在多方面的共性和密切联系, 又有明显的不同。 – 岩石与土相比,岩石经历了成岩作用,岩石中的颗粒 之间有较牢固的结晶连结或胶结连结。因而,大部分 新鲜岩石坚硬而致密,孔隙小而少,透水性弱,强度 高,不易变形和抗水性能好,具有良好的工程地质性 质。 – 也有些岩石(如粘土岩、泥灰岩、凝灰岩等)颗粒之 间的连接较弱、强度低、抗变形性能差,其工程地质 性质与土较接近
第一节岩石的物理性质 1一、岩石的密度 口 岩石的密度是指单位体积岩石的质量,又分为颗粒密度和 块体密度。它是选择建筑材料、评价斜坡稳定性及确定围 岩压力等必需的计算指标。 岩石的颗粒密度()是岩石固体相部分的质量与固体相部分体积 的比值。其大小取决于组成岩石的矿物密度及其相对含量,如基 性、超基性岩石含密度大的矿物多,其颗粒密度较大,酸性岩石 相反,颗粒密度较小。 岩石的块体密度是指岩块单位体积质量。按岩石的含水状态不同, 块体密度又可分为干密度()、天然密度()和饱和密度(), 后两者又称为湿密度。岩石的块体密度除与矿物组成有关外,还 与岩石的空隙性及含水情况有关。但是,由于一般岩石的空隙很 少,其干密度与湿密度在数值上比较接近,通常用干密度表示块 体密度
第一节 岩石的物理性质 一、岩石的密度 岩石的密度是指单位体积岩石的质量,又分为颗粒密度和 块体密度。它是选择建筑材料、评价斜坡稳定性及确定围 岩压力等必需的计算指标。 – 岩石的颗粒密度()是岩石固体相部分的质量与固体相部分体积 的比值。其大小取决于组成岩石的矿物密度及其相对含量,如基 性、超基性岩石含密度大的矿物多,其颗粒密度较大,酸性岩石 相反,颗粒密度较小。 – 岩石的块体密度是指岩块单位体积质量。按岩石的含水状态不同, 块体密度又可分为干密度()、天然密度()和饱和密度(), 后两者又称为湿密度。岩石的块体密度除与矿物组成有关外,还 与岩石的空隙性及含水情况有关。但是,由于一般岩石的空隙很 少,其干密度与湿密度在数值上比较接近,通常用干密度表示块 体密度
二、岩石的空隙性 ■岩石的空隙性是指岩石孔隙性和裂隙性的统称,用空隙率 若石的空隙率是岩宕中空隙体积写岩宕总体积之比, 素含分复夏 ■岩石中的空隙有的与大气相通,称为开空隙; ■有的与大气不相通,称为闭空隙。 开空隙又有大小之分。因此, 可将岩石的空隙率分为总空 隙率、总开空隙率、大开空隙率、不开空隙率及闭空隙率 五种。设为若石体积,为空隙总体积;为总开空隙体积: 为大开空隙体积;为小开空隙体积;为闭空隙体积。则这 五种空隙率的计算公式分别为: 总空隙率:n= ×100%=a-P)×100% 设V为岩石体积,了,为空隙总体积; 总开空隙率:0=0×1O0% V,o为总开空隙体积: 大开空隙率:n。=之×100% 严。为大开空隙体积: 小开空隙率:1= 7t×100% V,为小开空隙体积: V为闭空隙体积。 闭空隙率:n。= 4-×100%
二、岩石的空隙性 岩石的空隙性是指岩石孔隙性和裂隙性的统称,用空隙率 表示。岩石的空隙率是岩石中空隙体积与岩石总体积之比, 用百分数表示。 岩石中的空隙有的与大气相通,称为开空隙; 有的与大气不相通,称为闭空隙。 开空隙又有大小之分。因此,可将岩石的空隙率分为总空 隙率、总开空隙率、大开空隙率、小开空隙率及闭空隙率 五种。设为岩石体积,为空隙总体积;为总开空隙体积; 为大开空隙体积;为小开空隙体积;为闭空隙体积。则这 五种空隙率的计算公式分别为:
三、岩石的吸水性 岩石中有裂隙和孔隙,所以岩石能吸水含水。岩石在一定试验条件下 的吸水性能称为吸水性,常用吸水率、饱和吸水率及饱水系数指标表 示。岩石的吸水性能不仅取决于岩石中空隙的数量,而且还与空隙的 大小、开闭程度和分布情况有关。 1.岩石的吸水率 1岩石吸水率是指岩石试件在一个大气压下自由吸入水的质量与 试件干质量之比,用百分数表示,即 4=L×109% VoDy , 岩石的吸水率();自由吸入水的质量(m):试件干质量(m,):大开空隙率() ■2.岩石饱和吸水率 1岩石的饱和吸水率是指岩石试件在高压(一般为15MPa)或真 空条件下吸入水的质量与岩样干质量之比,用百分数表示, 02=2x1009% w=要=29 岩石饱和吸水率(2)吸入水的质量(m):岩样十质量(m,),总升空隙索()
三、岩石的吸水性 岩石中有裂隙和孔隙,所以岩石能吸水含水。岩石在一定试验条件下 的吸水性能称为吸水性,常用吸水率、饱和吸水率及饱水系数指标表 示。岩石的吸水性能不仅取决于岩石中空隙的数量,而且还与空隙的 大小、开闭程度和分布情况有关。 1.岩石的吸水率 岩石吸水率是指岩石试件在一个大气压下自由吸入水的质量与 试件干质量之比,用百分数表示,即 2.岩石饱和吸水率 岩石的饱和吸水率是指岩石试件在高压(一般为15MPa)或真 空条件下吸入水的质量与岩样干质量之比,用百分数表示
■3.饱水系数() ■岩石的吸水率与饱和吸水率之比,称为饱 水系数。饱水系数反映了岩石中大开空隙 与小开空隙的相对含量。饱水系数越大, 大开空隙的数量相对越多,而小开空隙相 对越少。它也是评价岩石抗冻性的指标
3.饱水系数() 岩石的吸水率与饱和吸水率之比,称为饱 水系数。饱水系数反映了岩石中大开空隙 与小开空隙的相对含量。饱水系数越大, 大开空隙的数量相对越多,而小开空隙相 对越少。它也是评价岩石抗冻性的指标