岩石的基本力学性质.ppt
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1、第第 二二 章章 岩石的基本物理力学性质岩石的基本物理力学性质本章内容:本章内容:221 1 岩石的基本物理性质岩石的基本物理性质 2-2 2-2 岩石的变形特性岩石的变形特性 2-3 2-3 岩石的强度特性岩石的强度特性 1 1、岩石的基本物理性质;、岩石的基本物理性质;2 2、岩石的单轴压缩变形特性,应力应变全过程曲、岩石的单轴压缩变形特性,应力应变全过程曲线的工程意义;线的工程意义;3 3、岩石的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度及其实验、岩石的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度及其实验室测定方法;室测定方法;4 4、岩石在三轴压缩条件下的力学特性;、岩石在三轴压缩条件下的力学特性;重点重点:221
2、 1 岩石的基本物理性质岩石的基本物理性质 岩石由固体,水,空气等三相组成。岩石由固体,水,空气等三相组成。一、密度(一、密度()和重度)和重度()():单单位位体体积积的的岩岩石石的的质质量量称称为为岩岩石石的的密密度度。单单位位体体积积的的岩岩石石的的重重力力称称为为岩岩石石的的重重度度。所所谓谓单单位位体体积积就就是是包包括括孔孔隙隙体体积在内的体积。积在内的体积。(g/cmg/cm3 3),),g(kN/mg(kN/m3 3)岩岩石石的的密密度度可可分分为为天天然然密密度度、干干密密度度和和饱饱和和密密度度。相相应应地地,岩石的重度可分为天然重度、干重度和饱和重度。岩石的重度可分为天然
3、重度、干重度和饱和重度。1 1、天然密度(、天然密度()和天然重度()和天然重度()指指岩石岩石在在天然状天然状态态下的密度和重度。下的密度和重度。(g/cm3)(kN/m3)式中:式中:WW天然状态下岩石试件的质量天然状态下岩石试件的质量(g(g;)V V岩石试件的体积岩石试件的体积(cm(cm3 3);g g重力加速度。重力加速度。干干密密度度是是指指岩岩石石孔孔隙隙中中的的液液体体全全部部被被蒸蒸发发后后单单位位体体积积岩岩石的石的质质量量,相应的重度即为干重度。,相应的重度即为干重度。2 2、干密度(、干密度(d d)和干重度)和干重度(d d)(g/cmg/cm3 3)(kN/m(k
4、N/m3 3)式中:式中:W Ws s岩石试件烘干后的质量岩石试件烘干后的质量(g)(g);V V岩石试件的体积岩石试件的体积(cm(cm3 3);g g重力加速度。重力加速度。3 3、饱和密度(、饱和密度()和饱和重度)和饱和重度(w w)饱饱和密度就是和密度就是饱饱水状水状态态下岩石下岩石试试件的密度。件的密度。式中:式中:W WW W饱水状态下岩石试件的质量饱水状态下岩石试件的质量(g)(g);V V岩石试件的体积岩石试件的体积(cm(cm3 3);g g重力加速度。重力加速度。(g/cm3)(kN/m3)二、比重二、比重()()岩岩石石的的比比重重就就是是指指岩岩石石固固体体的的质质量
5、量与与同同体体积积水水的的质质量量之之比比值值。岩岩石石固固体体体体积积,就就是是指指不不包包括括孔孔隙隙体体积积在在内内的的体体积积。岩岩石石的的比比重重可可在在实实验验室室进进行行测测定定,其其计计算公式算公式为为:式中:式中:岩石的比重;岩石的比重;W Ws s干燥岩石的质量干燥岩石的质量(g)(g);V Vs s岩石固体体积岩石固体体积(cm(cm3 3););W 40C时水的密重。时水的密重。三、岩石的空隙性三、岩石的空隙性 空隙空隙:岩石中孔隙和裂隙的总称。岩石中孔隙和裂隙的总称。空空隙隙度度:指指岩岩石石的的裂裂隙隙和和孔孔隙隙发发育育程程度度,其其衡衡量指量指标为标为空隙空隙率
6、率(n)(n)或或空隙空隙比(比(e e)。)。所所谓谓空空隙隙比比是是指指岩岩石石试试件件内内空空隙隙的的体体积积(V V V V)与与岩石岩石试试件内固体件内固体矿矿物物颗颗粒的体粒的体积积(V Vs s)之比。之比。四、岩石的水理性质四、岩石的水理性质 岩岩石石遇遇水水后后会会引引起起某某些些物物理理、化化学学和和力力学学性性质质的改的改变变,岩石的,岩石的这这种性种性质质称称为为岩石的水理性。岩石的水理性。1 1、岩石的吸水性岩石的吸水性 岩岩石石吸吸收收水水分分的的性性能能称称为为岩岩石石的的吸吸水水性性,其其吸吸水水量量的的大大小小取取决决于于岩岩石石孔孔隙隙体体积积的的大大小小及
7、及其其密密闭闭程程度度。岩岩石石的的吸吸水水性性指指标标有有吸吸水水率率、饱饱水水率率和和饱饱水系数水系数。2 2、岩石的软化性、岩石的软化性 岩岩石石的的软软化化性性是是指指岩岩石石在在饱饱水水状状态态下下其其强强度度相相对对于干燥状态下降低的性能,可用软化系数于干燥状态下降低的性能,可用软化系数表示表示。软软化化系系数数指指岩岩石石试试样样在在饱饱水水状状态态下下的的抗抗压压强强度度cbcb与在干燥状与在干燥状态态下的抗下的抗压压强强度度c c之比,即之比,即各各类类岩石的岩石的c c=0.45=0.450.90.9之之间间。c c 0.75,0.75,岩石软化性弱、抗水、抗风化能力强;岩
8、石软化性弱、抗水、抗风化能力强;c c 0.75 0.75,岩石的工程地质性质较差。,岩石的工程地质性质较差。3 3、岩石的膨胀性、岩石的膨胀性 岩岩石石的的膨膨胀胀性性是是指指岩岩石石浸浸水水后后体体积积增增大大的的性性质质。岩岩石石的的膨膨胀胀性性大大小小一一般般用用膨膨胀胀力力和和膨膨胀胀率率指指标标表表示示。其测定方法是平衡加压法。其测定方法是平衡加压法。试试验验中中不不断断加加压压,并并保保持持体体积积不不变变,所所测测得得的的最最大大压压力力即即为为岩岩石石的的最最大大膨膨胀胀力力;然然后后逐逐级级减减压压,直直至至荷荷载载为为0 0,测测定定其其最最大大膨膨胀胀变变形形量量,膨膨
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- 岩石 基本 力学 性质
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