工程地质（第5版）教案 项目六 岩体的工程地质性质

石家庄铁路职业技术学院教师课时授课计划课程名称授课时间授课班级教材版本工程地质西南交通大学出版社章节名称项目五六岩体的工程地质性质本次授课目的和要求：1.了解岩体的工程分类；2.理解结构面的成因类型及特征结构面的类型、结构面特征、结构面分级，软弱夹层及泥化夹层，岩体结构类型。3.了解岩体的力学性质岩体强度特性、岩体的变形特性。4.掌握岩体工程稳定性评价方法。新课的重点和难点：重点：结构面的成因类型及特征。难点：岩体工程稳定性评价方法。课外作业：本课小结与改进措施：本章是全书的重点，因此在教学方法上采取了多种手段：（1）重点讲授如结构面的性状；（2）图形结合；（3）“将古论今”（用前面知识说明）；（4）激励机制：其中的问题较综合，回答好的加入平时成绩……较好地解决了本章的重点知识的理解，当然我们针对的是高职学生，故定性讲的多一些，定量看课时安排。宓荣三项目六岩体的工程地质性质主要内容：1.岩石与岩体2.岩石的物理力学性质3.岩体的工程性质一、基本概念一、基本概念岩石：是在一定的地质条件下，由一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。岩体：是工程影响范围内的地质体，它包括结构面和结构体。岩体的工程性质决定于结构面的性质及其分布，同时决定于岩石本身的力学性质。二、岩石的主要物理力学性质（一）物理性质1.重量比重G：是岩石固体（不包括孔隙）部分单位体积的重量。数值上等于岩石固体颗粒的重量与同体积的水在4℃时重量的比。（无量纲，一般2.4～3.3）。重度g：也称重力密度或容重。指单位体积的重量。数值上等于岩石试件的总重量与其总体积之比。有干容重gd、饱和容重gc之分。2.2.孔隙性反映岩石中各种孔隙的发育程度，对岩石的强度和稳定性有影响，一般用孔隙度表示。孔隙度n：等于岩石中孔隙的总体积与岩石总体积之比。（百分数表示）3.吸水性反映一定条件下岩石的吸水能力。一般用吸水率表示。吸水率WB：通常大气压下的吸水能力，数值上等于岩石的吸水重量与同体积干燥岩石重量的比。（百分数表示）4.软化性岩石吸水后，其强度和稳定性发生变化的性质。一般用软化系数表示。软化系数kd：等于岩石在饱和状态下的极限抗压强度与在风干状态下极限抗压强度的比。用小数表示。5.抗冻性岩石抵抗冻胀压力作用的能力。一般用强度降低率来表示（二）岩石的力学性质变形特性：弹性模量泊淞比弹性模量E：应力和应变之比。泊淞比m：横向应变与纵向应变之比。强度特性：岩石抵抗外力破坏的能力。抗压强度Rc：抗拉强度Rt：抗剪强度[t]：（三）影响岩石工程性质的因素1.矿物成分2.结构岩石按结构分类：结晶联结胶结物联结强度上的一般规律：结构：结晶联结＞胶结物联结胶结物：硅质胶结＞铁质胶结＞钙质胶结＞泥质胶结胶结方式：接触胶结＞孔隙胶结＞基底胶结3.构造：矿物在岩石中分布的不均匀性、岩石结构的不连续性。4.水：5.风化：是在温度、水、气体及生物等因素作用下，岩石的状态、性质发生改变的物理化学过程。三、岩体的工程地质性质本节主要内容包括两部分内容：岩体结构分析岩体（一）岩体结构分析岩体可以简单的理解为：岩体=结构面+结构体1.结构面结构面：存在于岩体中的各种地质界面。结构面类型：原生结构面：成岩时形成沉积结构面：层面、层理、夹层等火成结构面：原生节理、流纹面、接触面等等变质结构面：片麻理、片理等等构造结构面：构造应力作用下形成断裂面破裂构造面错动面构造软弱带破碎带次生结构面：风化作用形成风化裂隙泥化夹层可塑粘土带结构面特征1.规模：大小不一，对工程影响不一2.形态：平整度、光滑度、平直的、起伏的、锯齿状的。3.密集程度4.连通性5.张开度、充填情况闭合的→微张的-→张开的→宽张的决定于粗糙度→决定于充填22结构体结构体：被结构面切割成的块体。形状：柱状、块状、板状、楔状、锥状等等。原因：与岩层的产状有关。大小：用体积裂隙数表示Jv，指岩体单位体积通过的总裂隙数。裂隙数/m3Jv=1/S1+1/S2+1/S3+……+1/Sn=∑1/SiSi：岩体内第i组结构面的间距1/Si：该组结构面的裂隙数结构体块度（大小）分类碎块体小型块体中型块体大型块体巨型块体块体描述＞3010～303～101～3＜1Jv3.岩体结构特征岩体结构：是指岩体中结构面与结构体的组合方式。基本类型：整体块状结构层状结构碎裂结构散体结构风化岩体结构特征：风化程度随深度变化不一。（二）岩体的工程地质特性首先取决于岩体的结构类型与特征，其次才是组成岩体的岩石的性质。其意义在于结构面的特征决定岩体的性质。不同