1、關(guān)于巖石的基本物理性質(zhì)第一張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月顆粒密度巖石的顆粒密度（s）是指巖石固體相部分的質(zhì)量與其體積的比值。它不包括空隙在內(nèi)，因此其大小僅取決于組成巖石的礦物密度及其含量。巖石的顆粒密度屬實測指標，常用比重瓶法進行測定。 物理性質(zhì)：1.2.2 巖石的基本物理性質(zhì)第二張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月塊體密度塊體密度（或巖石密度）是指巖石單位體積內(nèi)的質(zhì)量，按巖石試件的含水狀態(tài)，又有干密度（d）、飽和密度（sat）、和天然密度（）之分，在未指明含水狀態(tài)時一般是指巖石的天然密度。 d= （1-16） sat= （1-17） （1-18） 物理性質(zhì)：1.2.2 巖石的基

2、本物理性質(zhì)第三張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月巖石的空隙性巖石的空隙率分為總空隙率（n）、總開空隙率（n0）、大開空隙率（nb）、小開空隙率（na）和閉空隙率(nc)幾種，各自的定義如下： n= *100%=(1- )100% （1-4） n0= *100% （1-5） nb= *100% （1-6） na= *100%=n0-nb （1-7） nc= *100%=n-n0 （1-8） 物理性質(zhì)：1.2.2 巖石的基本物理性質(zhì)第四張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月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)。主要有吸水性、軟化性、抗凍性、滲透性、膨脹性及崩解性等。1) 巖石的吸

3、水性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。常用吸水率，飽和吸水率與飽水系數(shù)等指標表示。(1）吸水率：巖石的吸水率（a）是指巖石試件在大氣壓力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，巖石的顆粒密度屬實測指標，常用比重瓶法進行測定。 巖石的水理性質(zhì)：1.2 .3 巖石的水理性質(zhì)第五張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月飽和吸水率巖石的飽和吸水率（）是指巖石在高壓（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， 巖石的水理性質(zhì)：1.2 .3 巖石的水理性質(zhì) p= 100% （1-11）在高壓（或真空

4、）條件下，總開空隙率可表示為：n0= 100%= =dP （1-12）它反映了巖石總開空隙率的發(fā)育程度，因此亦可間接地用它來判定巖石的風化能力和抗凍性。 第六張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月飽水系數(shù)巖石的吸水率（a）與飽和吸水率（p）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。一般說來，飽水系數(shù)愈大，巖石中的大開空隙相對愈多，而小開空隙相對愈少。飽水系數(shù)大，說明常壓下吸水后余留的空隙就愈少，巖石愈容易被凍脹破壞，因而其抗凍性差。 巖石的水理性質(zhì)：1.2 .3 巖石的水理性質(zhì)第七張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月巖石的軟化性巖石浸水飽和后強度降低的性質(zhì)，稱為軟化性

5、，用軟化系數(shù)（KR）表示。KR定義為巖石試件的飽和抗壓強度（Rcw）與干壓強度的比值，即： （1-13）KR愈小則巖石軟化性愈強。研究表明：巖石的軟化性取決于巖石的礦物組成與空隙性。當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。 巖石的水理性質(zhì)：1.2 .3 巖石的水理性質(zhì)第八張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月巖石的抗凍性巖石抵抗凍融破壞的能力，稱為抗凍性。常用凍融系數(shù)和質(zhì)量損失率來表示。凍融系數(shù)（Rd）是指巖石試件經(jīng)反復(fù)凍融后的干抗壓強度（Rc2）與凍融前干抗壓強度（Rc1）之比，用百分數(shù)表示， 質(zhì)量損失率（Km）是指凍融試驗前后干質(zhì)量之差（

6、ms1-ms2）與試驗前干質(zhì)量（ms1）之比，以百分數(shù)表示即 巖石的水理性質(zhì)：1.2 .3 巖石的水理性質(zhì)第九張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 巖石的膨脹性巖石的膨脹性是指巖石浸水后體積增大的性質(zhì)。大多數(shù)結(jié)晶巖和化學巖是不具有膨脹性的，這是因為巖石中的礦物親水性小和結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)力強的緣故。如果巖石中含有絹云母、石墨和綠泥石一類礦物，由于這些礦物結(jié)晶具有片狀結(jié)構(gòu)的特點，水可能滲進片狀層之間，同樣產(chǎn)生楔劈效應(yīng)，有時也會引起巖石體積增大。巖石膨脹大小一般用膨脹力和膨脹率兩項指標表示，這些指標可通過室內(nèi)試驗確定。目前國內(nèi)大多采用土的固結(jié)儀和膨脹儀的方法測定巖石的膨脹性。 巖石的水理性質(zhì)：1.2 .

7、3 巖石的水理性質(zhì)第十張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月巖石的崩解性巖石的崩解性是指巖石與水相互作用時失去粘結(jié)性并變成完全喪失強度的松散物質(zhì)的性能。這種現(xiàn)象是由于水化過程中削弱了巖石內(nèi)部的結(jié)構(gòu)聯(lián)絡(luò)引起的。常見于由可溶鹽和粘土質(zhì)膠結(jié)的沉積巖地層中。巖石崩解性一般用巖石的耐崩解性指數(shù)表示。這項指標可以在實驗室內(nèi)做干濕循環(huán)試驗確定。 巖石的水理性質(zhì)：1.2 .3 巖石的水理性質(zhì)第十一張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月巖體工程分類既是工程巖體穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)，也是評價巖體工程地質(zhì)條件的一個重要途徑。巖體工程分類實際上是通過巖體的一些簡單和容易實測的指標，把工程地質(zhì)條件和巖體的力學性質(zhì)聯(lián)系起

8、來，并借鑒已建工程設(shè)計、施工和處理等方面成功與失敗的經(jīng)驗教訓(xùn)，對巖體進行歸類的一種工作方法。其目的是通過分類，概括地反映各類工程巖體的質(zhì)量好壞，預(yù)測可能出現(xiàn)的巖體力學問題。為工程設(shè)計、加固、建筑物選型和施工方法選擇等提供參數(shù)和依據(jù)。目前國內(nèi)外已提出的巖體分類方案得到大家共識的有數(shù)十種之多，多以考慮地下洞室圍巖穩(wěn)定性為主。有定性的，也有定量或半定量的，有單一因素分類，也有考慮多種因素的綜合分類。各種方案所考慮的原則和因素也不盡相同，但巖體的完整性和成層條件、巖塊強度、結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況和地下水等因素都不同程度地考慮到了。下面主要介紹幾種國內(nèi)外在水工建設(shè)工程中應(yīng)用較廣、影響較大的分類方法。 1.4.1

9、 巖體的工程分類第十二張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月美國伊利諾斯大學用巖體質(zhì)量指標RQD來表示巖石的完整性。采用直徑為75mm的雙層巖心管金剛石鉆進，提取直徑為54mm的巖心，將長度小于10cm的破碎巖心及軟弱物質(zhì)剔除，然后測量大于或等于10cm長柱狀巖心的總長度(Lp)。用這一有效的巖心長度與采集巖心段的鉆孔總進尺(L)之比，取其百分數(shù)就是RQD。按照RQD值大小可把巖石分成五個質(zhì)量等級 按巖體質(zhì)量指標分級：1.4.1 巖體的工程分類第十三張，PPT共十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2）巖石按風化程度分類國標巖土工程勘察規(guī)范（GB500212002）中提出巖石按風化程度分類見表1-10。 巖石的工程分類1.4.2 巖石的工程分類風化程度野外特征風化程度參數(shù)指標壓縮波速度vp(m/s)波速比kv風化程度kt未風化巖質(zhì)新鮮，偶見分化痕跡50000.91.00.91.0微風化結(jié)構(gòu)基本未變，僅節(jié)理面有渲染或略有變色。有少量風化裂隙400050000.80.90.80.9中等風化結(jié)構(gòu)部分破壞，沿節(jié)理面有次生礦物。風化裂隙發(fā)育，巖體被切割成巖塊。用鎬難挖，巖芯鉆方可鉆進200040000.60.80.40.8強風化結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，分化裂隙發(fā)育，巖體破碎。用鎬可挖掘，干鉆不易鉆進10002