巖體力學(xué)第二章 巖石的基本物理力學(xué)性質(zhì)

第二章巖石的基本物理力學(xué)性質(zhì)第一節(jié)概述

描述完整巖石物理力學(xué)性質(zhì)的指標(biāo)：質(zhì)量指標(biāo)；水理性質(zhì)指標(biāo)；抗風(fēng)化能力指標(biāo)；單軸抗壓強(qiáng)度；單軸抗拉強(qiáng)度；剪切強(qiáng)度；三向壓縮強(qiáng)度；變形特性整理ppt第二節(jié)巖石的基本物理性質(zhì)

一、巖石的密度指標(biāo)1巖石的密度巖石的密度：指巖石試件的質(zhì)量與試件的體積之比，即單位體積內(nèi)巖石的質(zhì)量。巖石含：固相、液相、氣相。三相比例不同，密度不同。（1）天然密度：自然狀態(tài)下，單位體積質(zhì)量。m—巖石試件總質(zhì)量；V—試件總體積。整理ppt（2）飽和密度：

巖石中的孔隙被水充填時(shí)的單位體積質(zhì)量（水中浸48小時(shí)）ms—固體質(zhì)量；Vv—孔隙體積；ρw—水的密度。（3）干密度：

巖石中的孔隙水全部蒸發(fā)后的單位體積質(zhì)量（108℃烘24h）（4）重力密度：

指單位體積中巖石的重量，通常簡(jiǎn)稱為重度。該指標(biāo)通常由密度乘重力加速度得到，單位:KN/m3。整理ppt2巖石的顆粒密度

指巖石固體物質(zhì)的質(zhì)量（ms）與固體的體積（Vs）之比。二、巖石的孔隙性：反映巖石裂隙發(fā)育程度的指標(biāo)。1孔隙比孔隙體積/固體體積2孔隙率孔隙體積/總體積e—n關(guān)系：整理ppt三、巖石的水理性質(zhì)1巖石的含水性質(zhì)（1）含水率w：巖石孔隙中含水質(zhì)量與固體質(zhì)量之比。根據(jù)含水狀態(tài)分：天然狀態(tài)下含水率；飽和狀態(tài)下含水率。（2）吸水率：巖石吸入水的質(zhì)量與固體質(zhì)量之比。分：自由吸水率（Wa）；飽和吸水率(Wsa)m0—試件浸水48h的質(zhì)量；mp—試件煮沸或真空抽氣飽和后的質(zhì)量整理ppt2巖石的滲透性指巖石在一定的水壓作用下，水穿透巖石的能力。它反映了巖石裂隙間相互連通的程度，水流在巖石孔隙中流動(dòng)時(shí)，多數(shù)表現(xiàn)為層流狀態(tài)。巖石滲透性可用達(dá)西（Darcy）定律描述：（m3/s）—水頭變化率；qx—沿x方向水的流量；h—水頭高度；A—垂直x方向的截面面積；k—滲透系數(shù)。整理ppt四、巖石的抗風(fēng)化指標(biāo)（3類）1軟化系數(shù)

指巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度與干燥狀態(tài)下單軸抗壓強(qiáng)度之比。它是反映巖石遇水強(qiáng)度降低的一個(gè)參數(shù)。Rcc—飽和單軸抗壓強(qiáng)度；Rcd—干燥單軸抗壓強(qiáng)度；一般，越小，表示巖石受水的影響越大。整理ppt

2巖石耐崩解性指數(shù)通過對(duì)巖石試件進(jìn)行烘干，浸水循環(huán)試驗(yàn)所得的指標(biāo)。試驗(yàn)時(shí)，將烘干的500g試塊，分成10塊，放入帶有篩孔的圓筒內(nèi)，使圓筒在水槽中以20r／min速度連續(xù)轉(zhuǎn)10min，然后將留在圓筒內(nèi)的巖塊取出烘干稱重。反復(fù)進(jìn)行2次后.按下式計(jì)算耐崩解性指數(shù)：

ms—試驗(yàn)前試件烘干質(zhì)量；mr—2次試驗(yàn)后殘留在筒內(nèi)的試件烘干質(zhì)量。整理ppt3巖石的膨脹性（1）自由膨脹率：試件無約束條件下，浸水后產(chǎn)生的膨脹變形與原尺寸之比。軸向自由膨脹率：徑向自由膨脹率：△H，△D—浸水后試件軸向、徑向膨脹變形量。（2）側(cè)向約束膨脹率：將具有側(cè)向約束的試件浸入水中，使試件僅產(chǎn)生軸向膨脹變形?！鱄HP—側(cè)向約束條件下的軸向膨脹變形量。整理ppt（3）膨脹壓力：指巖石試件浸水后，使試件保持原有體積所施加的最大壓力。五、巖石的其它特性巖石的抗凍性：它反映巖石在凍融條件下的力學(xué)特性，