工程岩土的评价与图标编制-岩石的物理性质

岩石的物理性质项目二工程岩土评价1.1岩石的物理性质岩石可由各种矿物形成不同排列的各种结构，岩石的内部结构主要有矿质实体和孔隙（包括与外界连通的开口孔隙和不与外界连通的闭口孔隙）组成。1.1岩石的物理性质同时，岩石是由固体、液体和气体三相组成。岩石的物理性质是指岩石由于三相组成的相对比例关系所表现的物理状态。一岩石的物理常数

1.密度岩石密度（颗粒密度）是指岩石在规定条件（105~110℃烘干至恒重，温度20±2℃称量）下单位体积（不包括开口和闭口孔隙体积）的质量，用表示。tr式中：一岩石的物理常数

1.密度——岩石矿质实体的质量，g；——岩石的密度，g/cm3；——岩石矿质实体的体积，cm3。一岩石的物理常数

1.密度按照我国现行《公路工程岩石试验规程》（JTGE41-—2005），岩石密度用密度瓶法得到。岩石密度的大小，取决于组成岩石的矿物密度及其含量。组成岩石的矿物密度大、含量多，则岩石的密度大。一般在2.5~3.2g/cm3之间。毛体积密度一岩石的物理常数2.毛体积密度岩石毛体积密度（块体密度）是指岩石单位体积的质量，在数值上，它等于岩石试件的总质量（含孔隙中水的质量）与其总体积（含孔隙体积）之比。按岩石含水状态，又有天然密度（）、干密度（）和饱和密度（）之分，在未注明含水状态时一般是指岩石的天然密度。式中：一岩石的物理常数——岩石的质量，g；——岩石毛体积密度，g/cm3；——岩石的体积（包括孔隙体积），cm3。2.毛体积密度一岩石的物理常数按照我国现行《公路工程岩石试验规程》（JTGE41-—2005），岩石毛体技密度的测定方法有量积法、水中称量法和蜡封法。2.毛体积密度一岩石的物理常数岩石的毛体积密度不仅与矿物组成有关，还与岩石的孔隙性及含水状态密切相关。组成岩石的矿物相对密度大，或岩石中的孔隙性小，则岩石的密度大。对于同一种岩石，若密度大的结构致密、孔隙性小，强度和稳定相对较高。2.毛体积密度岩石的孔隙性一岩石的物理常数3.岩石的孔隙性岩石空隙性是岩石孔隙性和裂隙性的统称，用孔隙率表示。但人们习惯用孔隙性来代替空隙性。即岩石的孔隙性，反映岩石中孔隙、裂隙的发育程度。一岩石的物理常数3.岩石的孔隙性岩石的空隙性岩石的孔隙性岩石的裂隙性用空隙率、孔隙率、裂隙率来表示岩石的发育程度一岩石的物理常数3.岩石的孔隙性岩石孔隙率是指岩石中孔隙（含裂隙）体积占岩石总体积的百分率。式中：——岩石的总体积，cm3。——岩石的孔隙率，%；——岩石的孔隙（包括开口和闭口孔隙）体积，cm3；nV一岩石的物理常数3.岩石的孔隙性岩石的孔隙性指标一般不能实测，根据干密度和颗粒密度可计算总孔隙率。式中：——岩石的密度（g/cm3）。——岩石总孔隙率，%；——岩石的干密度（g/cm3）；tr一岩石的物理常数岩石孔隙率的大小，主要取决于岩石的结构构造，同时也受风化作用、岩浆作用、构造运动及变质作用的影响。由于岩石中孔隙、裂隙发育程度变化很大，其孔隙率的变化也很大。2.毛体积密度二、岩石的水理性质岩石的水理性质吸水性透水性溶解性软化性抗冻性是指岩石与水作用时所表现的性质岩石的水理性质（1）岩石的吸水率（ω1）1、吸水性:是指在规定条件下，岩石试样最大吸水质量与烘干岩石试件质量之比，以百分率表示。二、岩石的水理性质式中：1、吸水性:二、岩石的水理性质ω1——岩石吸水率，%。Gw——岩石在常压下所吸水分的重力，kNGs——干燥岩石的重力，kN。一岩石的物理常数岩石的吸水率与岩石的孔隙量、大小、开闭程度和空间分布等因素有关。岩石的吸水率愈大，则水对岩石的侵蚀、软化作用就愈强，岩石强度和稳定性受水作用的影响也就愈显著。常见岩石的吸水性如下表所示：1、吸水性:1、吸水性:岩石名称吸水率ω1/%饱水率ω2/%饱水因数/%花岗岩0.460.840.55玄武岩0.270.390.69云母片岩0.131.310.10砂岩7.0111.990.60石灰岩0.090.250.36白云质石灰岩0.740.920.80二、岩石的水理性质（2）岩石的饱水率（ω2）1、吸水性:是指在高压（15Mpa）或真空条件下岩石吸水能力，仍以岩石所吸水分的重力与干燥岩石重力之比的百分数表示。二、岩石的水理性质吸水率饱水率饱水因数岩石饱水因数的大小与岩石的抗冻性有关，一般饱水因数小于0.8的岩石是抗冻的。是指岩石允许水通过的能力。岩石的透水性大小，主要取决于岩石孔隙、裂隙的大小和连通情况。岩石的透水性用渗透系数（K）来表示。常见岩石的透水性如下表所示：2、岩石的透水性：二、岩石的水理性质二、岩石的水理性质2、岩石的透水性：岩石名称岩石渗透系数K/(m·s-1)室内实验野外实验花岗岩10-7~10-1110-4~10-9玄武岩10-1210-2~10-7砂岩3×10-3~8×10-810-3~3×10-8页岩10-9~5×10-1310-8~10-11石灰岩10-5~10-1310-3~10-7白云岩10-5~10-1310-3~10-7片岩10-82×10-7是指岩石溶解于水的性质。常见的可溶性岩石有石灰岩、白云岩、石膏、岩盐等。岩石的溶解性，主要取决于岩石的化学成分，但和水的性质有密切关系，如富含CO2的水，则具有较大的溶解能力。3、岩石的溶解性：二、岩石的水理性质指岩石在水的作用下，强度和稳定性降低的性质。岩石的软化性主要取决于岩石的矿物成分和结构构造特征。岩石中粘土矿物含量高、孔隙率大、吸水率高、则易于与水作用而软化，使其强度和稳定性大大降低甚至丧失。4、岩石的软化性：二、岩石的水理性质岩石的软化性指标为软化因数，它等于岩石在饱水状态下的极限抗压强度与岩石风干状态下极限抗压强度的比值。未受风化影响的岩石，软化因数接近于1，是弱软化或不软化的岩石，其抗水、抗风化和抗冻性强；软化因数小于0.75的岩石，为强软化的岩石，工程性质较差。常见岩石的软化因素如下表所示：4、岩石的软化性：二、岩石的水理性质二、岩石的水理性质4、岩石的软化性：岩石名称软化因数岩石名称软化因数花岗岩0.72~0.97泥质砂岩、粉砂岩0.21~0.75闪长岩0.60~0.80泥岩0.40~0.60闪长玢岩0.78~0.81页岩0.24~0.74辉绿岩0.33~0.90石灰岩0.70~0.94砾岩0.50~0.96硅质板岩0.75~0.79砂岩0.93泥质板岩0.39~0.52指岩石抵抗冰冻作用的能力。岩石的抗冻性，与岩石的饱水因数、软化因数有着密切关系。一般是饱水因数愈小，岩石的抗冻性愈强。易于软化的岩石，其抗冻性也低。温度变化剧烈，岩石反复冻融，则降低岩石的抗冻能力。5、岩石的抗冻性：二、岩石的水理性质岩石的抗冻性，一般用岩石在抗冻试验前后抗压强度的降低率表示。抗压强度降低率小于20%~25%的岩石，为抗冻的；大于25