第一章 岩石的性质及工程分级
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第一章 岩石的性质及其工程分级
岩石岩体岩块的特性，物理性质的概念，力学性质的几个指标，3个工程分级一、基本概念1. 岩块是指从地壳岩层中切取出来的不包含显著弱面的小块体。
2. 岩体是指地下工程周围较大范围的自然地质体。
由固、液、气三相物质组成。
3. 岩石是指不分岩块和岩体的泛称。
但多数岩石力学文献中把岩石等同于岩块。
4. 弱面又称为结构面或不连续面，是指由于各种地质作用，岩体中呈现的明显地质界面，如层理、节理、断层和裂隙面等，它们往往具有强度低、易变形等特点。
5. 层理（或层面）指岩石沉积过程中的原生成层构造。
6. 节理指由于地质构造而产生的将岩体切割成具有一定几何形状的岩块的裂隙系统。
也是岩体中未发生位移的（包括实际的或潜在的）破裂面。
7. 断层指岩体在构造应力作用下发生破裂，沿破裂面两侧的岩体发生显著的位移或失去连续性和完整性而形成的一种断裂构造。
8. 表土指覆盖在地壳上部的第四纪沉积物如黄土、粘土、流沙、淤泥、砾石等的统称。
9. 基岩指表土以下的固结性岩石，或者在土壤及其他疏松物不存在处出现于地表的岩石。
•二、岩块与岩体的关系岩体＝岩块＋结构面•不连续的，非均质的，各向异性的，非线弹性的，–四、岩体的尺寸效应–对于工程岩体而言，岩体结构类型随工程尺寸的变化而不同。
因此，岩体结构是相对的，只有在确定的地质条件和工程尺寸条件下，工程岩体结构才是唯一确定的。
–工程岩体结构不同，岩体的力学机制和工程的稳定性分析方法也就不同。
•五、影响岩石性质的因素1. 岩石的矿物组成•岩石是由一种或多种矿物组成的。
每种矿物都各有其一定的内部结构和比较固定的化学成分，因而也各具有一定的物理性质和形态。
一般来说，岩块中含硬度大的粒状和柱状矿物如石英、长石、角闪石、辉石和橄榄石等愈多，岩块的强度就愈高；含硬度小的片状矿物如云母、绿泥石、滑石、蒙脱石及高岭石等愈多，岩块的强度就愈低。
2. 岩石的结构——岩石的微观组织特征•当矿物成分一定，呈现细晶、隐晶结构时，岩块强度往往比较高。
第一章岩石的性质及其工程分级
2、影响岩石性质的因素有哪些?
3、解释岩石碎胀性的意义和表示方式。
4、三向压力作用下岩石的变形和强度特征有哪些?
5、解释岩石可钻性和可爆性。
6、岩石工程分级的目的和意义是什么?常用哪些表 示方法?
7、画出岩石在静荷载情况下单向受压应力—应变 关系示意图，并叙述其特性？
（5）岩石的膨胀性
是软岩石表现出来的特征，是指软岩石浸水后
体积增大和相应的引起压力增大的性质。
（6）岩石的崩解性
是指软岩浸水后发生的解体现象。
四、.岩石的碎胀性
岩石破碎以后的体积将比整体状态下 增大，这种性质成为岩石的碎胀性
用碎胀系数表示 K V1
V
V1—岩石破碎后处于松散状态下的体
一、岩石的变形特征
（一）静载荷作用下两个发展阶段
变形：岩石在外荷载作用下，首先是组成岩石的基本微粒之 间的相对位置的变形，可称为变形。
破坏：随着作用的荷载不断增大，或者荷载达到某一数值而 恒定保持下去，便会导致岩石的破坏。
外荷载的分类
静荷载：岩石本身周围的压力
按外荷载的作用性质{
表
二、岩石的孔隙性
岩石的孔隙性：是指岩石的裂隙和孔隙发育程度，通常用孔隙 度n和孔隙比e来表示。
岩石的孔隙度n：是指岩石试件内各种裂隙，孔隙的体积总和 与试件总体积之比。
岩石的孔隙比e：是指岩石试件内各种裂隙、孔隙的体积总和 与试件内固体矿物颗粒体积之比。
意义： 岩石的孔隙度增大 岩体本身整体性下降 强度降低 透水性增大 由于存在着孔隙 加快岩石的风化速度，从而又增大 了岩石的透水性
（四）、动荷载下岩石的变形特征
无论是冲击式凿岩机凿碎还是爆破破碎岩石，岩石承 受的外力都不是静荷载而是一种冲击荷载。
3、解释岩石碎胀性的意义和表示方式。
4、三向压力作用下岩石的变形和强度特征有哪些?
5、解释岩石可钻性和可爆性。
6、岩石工程分级的目的和意义是什么?常用哪些表 示方法?
7、画出岩石在静荷载情况下单向受压应力—应变 关系示意图，并叙述其特性？
（5）岩石的膨胀性
是软岩石表现出来的特征，是指软岩石浸水后
体积增大和相应的引起压力增大的性质。
（6）岩石的崩解性
是指软岩浸水后发生的解体现象。
四、.岩石的碎胀性
岩石破碎以后的体积将比整体状态下 增大，这种性质成为岩石的碎胀性
用碎胀系数表示 K V1
V
V1—岩石破碎后处于松散状态下的体
一、岩石的变形特征
（一）静载荷作用下两个发展阶段
变形：岩石在外荷载作用下，首先是组成岩石的基本微粒之 间的相对位置的变形，可称为变形。
破坏：随着作用的荷载不断增大，或者荷载达到某一数值而 恒定保持下去，便会导致岩石的破坏。
外荷载的分类
静荷载：岩石本身周围的压力
按外荷载的作用性质{
表
二、岩石的孔隙性
岩石的孔隙性：是指岩石的裂隙和孔隙发育程度，通常用孔隙 度n和孔隙比e来表示。
岩石的孔隙度n：是指岩石试件内各种裂隙，孔隙的体积总和 与试件总体积之比。
岩石的孔隙比e：是指岩石试件内各种裂隙、孔隙的体积总和 与试件内固体矿物颗粒体积之比。
意义： 岩石的孔隙度增大 岩体本身整体性下降 强度降低 透水性增大 由于存在着孔隙 加快岩石的风化速度，从而又增大 了岩石的透水性
（四）、动荷载下岩石的变形特征
无论是冲击式凿岩机凿碎还是爆破破碎岩石，岩石承 受的外力都不是静荷载而是一种冲击荷载。
1.1岩石的性质及其分级
密度（g/cm）
2.6~2.7 2.8~3.0 2.85~3.0 2.71~2.85 2.5~2.6 2.58~2.69 2.2~2.4 2.3~2.7 2.9~3.0 2.6~2.7 2.65~2.9 1.6~2.1 1.5~1.7
容重（t/m3）
2.56~2.67 2.75~2.90 2.8~2.9 2.46~2.65 2.3~2.4 2.47~2.56 2.0~2.3 2.1~2.57 2.65~2.85 2.5 2.54~2.85 1.6~2.0 1.4~1.6
视频1
视频2
ρ不包括孔隙在内的岩石密度。
M
V
V0
γ包括孔隙在内的岩石单位体积重 量，也称岩石的体重。
G V
视频1 视频2
岩石的孔隙度、密度、容重主要影 响岩石的抛掷、堆积和装运。 一般来说，密度和容重越大，就越 难破碎，在抛掷爆破时需消耗较多的能 量去克服重力的影响。 几种岩石孔隙度、密度、容重 见表1-1。
第1章 岩石的性质及其分级
岩石的物理性质 岩石的力学性质 岩石的分级
凿岩爆破的对象是岩石， 正确认识岩石的相关性质，并 在此基础上对岩石进行分级， 能为爆破设计、施工、制定生 产定额以及成本核算等提供依 据。
1
岩石的矿物成分和组织特性
1）矿物成分 三大类岩石(侵入岩、沉积岩、变质 岩)具有不同的矿物成分，含有方解石 CaCO3，长石K[AlSi3O6]，硅酸盐和氧化 物(SiO2)的岩石硬度高，如花岗岩、玄武 岩；含泥质矿物的岩石硬度低，如石炭 岩、泥页岩等。 硬度高低对凿岩效果有重要影响。
视频1 视频2
2）岩石的结构构造 结构 矿物晶粒的形状及晶粒之间的连结。 一般矿物晶粒愈细，愈致密，强度越 大，凿爆越难，沉积岩还与胶结成分有关； 硅质，泥质不同，硅质页岩与炭质页岩不 同。
岩石的基本物理性质以及工程分类
(1）吸水率：岩石的吸水率（a）是指岩石试件在大气压力条件下自 由吸入水的质量（mw1）与岩样干质量（ms）之比，用百分数表示，岩石 的颗粒密度属实测指标，常用比重瓶法进行测定。
mW 1 100% ms
1.2 .3 岩石的水理性质
岩石的水理性质： 饱和吸水率
岩石的饱和吸水率（ ρ ）是指岩石在高压（一般压力为 15Mpa ）或真 空条件下吸入水的质量（ mw2）与岩样干质量（ ms ）之比 ,用百分数表示，
VV V
d *100%=(1- s
)100%
（1-4） （1-5） （1-6） （1-7） （1-8）
VV 0 V VVb V VVa V VVc V
*100% *100% *100%=n0-nb *100%=n-n0
1.2 .3 岩石的水理性质
岩石的水理性质：
岩石在水溶液作用下表现出来的性质，称为水理性质。主要有吸水 性、软化性、抗冻性、渗透性、膨胀性及崩解性等。 1) 岩石的吸水性 岩石在一定的试验条件下吸收水分的能力，称为岩石的吸水性。常 用吸水率，饱和吸水率与饱水系数等指标表示。
Kh Rcw Rc
（1-13）
KR愈小则岩石软化性愈强。研究表明：岩石的软化性取决于岩石的 矿物组成与空隙性。 当岩石中含有较多的亲水性和可溶性矿物，且含大开空隙较多时， 岩石的软化性较强，软化系数较小。
1.2 .3 岩石的水理性质
岩石的水理性质： 岩石的抗冻性 岩石抵抗冻融破坏的能力，称为抗冻性。常用冻融系数和质量损失 率来表示。
1.2 .3 岩石的水理性质
岩石的水理性质： 岩石的膨胀性 岩石的膨胀性是指岩石浸水后体积增大的性质。 大多数结晶岩和化学岩是不具有膨胀性的，这是因为岩石中的矿物 亲水性小和结构联结力强的缘故。如果岩石中含有绢云母、石墨和 绿泥石一类矿物，由于这些矿物结晶具有片状结构的特点，水可能 渗进片状层之间，同样产生楔劈效应，有时也会引起岩石体积增大。 岩石膨胀大小一般用膨胀力和膨胀率两项指标表示，这些指标可通 过室内试验确定。目前国内大多采用土的固结仪和膨胀仪的方法测 定岩石的膨胀性。
mW 1 100% ms
1.2 .3 岩石的水理性质
岩石的水理性质： 饱和吸水率
岩石的饱和吸水率（ ρ ）是指岩石在高压（一般压力为 15Mpa ）或真 空条件下吸入水的质量（ mw2）与岩样干质量（ ms ）之比 ,用百分数表示，
VV V
d *100%=(1- s
)100%
（1-4） （1-5） （1-6） （1-7） （1-8）
VV 0 V VVb V VVa V VVc V
*100% *100% *100%=n0-nb *100%=n-n0
1.2 .3 岩石的水理性质
岩石的水理性质：
岩石在水溶液作用下表现出来的性质，称为水理性质。主要有吸水 性、软化性、抗冻性、渗透性、膨胀性及崩解性等。 1) 岩石的吸水性 岩石在一定的试验条件下吸收水分的能力，称为岩石的吸水性。常 用吸水率，饱和吸水率与饱水系数等指标表示。
Kh Rcw Rc
（1-13）
KR愈小则岩石软化性愈强。研究表明：岩石的软化性取决于岩石的 矿物组成与空隙性。 当岩石中含有较多的亲水性和可溶性矿物，且含大开空隙较多时， 岩石的软化性较强，软化系数较小。
1.2 .3 岩石的水理性质
岩石的水理性质： 岩石的抗冻性 岩石抵抗冻融破坏的能力，称为抗冻性。常用冻融系数和质量损失 率来表示。
1.2 .3 岩石的水理性质
岩石的水理性质： 岩石的膨胀性 岩石的膨胀性是指岩石浸水后体积增大的性质。 大多数结晶岩和化学岩是不具有膨胀性的，这是因为岩石中的矿物 亲水性小和结构联结力强的缘故。如果岩石中含有绢云母、石墨和 绿泥石一类矿物，由于这些矿物结晶具有片状结构的特点，水可能 渗进片状层之间，同样产生楔劈效应，有时也会引起岩石体积增大。 岩石膨胀大小一般用膨胀力和膨胀率两项指标表示，这些指标可通 过室内试验确定。目前国内大多采用土的固结仪和膨胀仪的方法测 定岩石的膨胀性。
1.5 岩石的工程性质及工程分类
变形性质
OA段：裂隙压密阶段 AB段：弹性变形阶段 BC段：塑性变形、裂
隙扩展阶段
岩石变形性质的指标
变形模量 弹性模量 泊松比
E0=σ/ε
E50=σ50/εD
ν= ε /ε
横纵
常见岩石的变形特性指标
岩石名称
E
(×104 MPa)
ν 岩石名称
花岗岩 流纹岩 闪长岩 安山岩 辉长岩 玄武岩 砂岩
5~10 5~10 7~15 5~12 7~15 6~12 0.5~10
野外试验 10−4 ~ 10−9
10−2 ~ 10−7
1×10−3 ~ 3×10−8
10−8 ~ 10−11 10−3 ~ 10−7
10−3 ~ 10−7 2 ×10−7
岩石的软化性
软化性用软化系数来表示，它是指岩石 饱和状态下与天然风干状态下单轴抗压强度 之比，即：
KR
=
Rc R
软化性取决于岩石中的矿物成分和孔隙性。
岩石名称 花岗岩 流纹岩 玄武岩 闪长岩 安山岩
辉绿岩
凝灰岩 砾岩 砂岩 页岩
软化系数
0.72~0.97 0.75~0.95 0.30~0.95 0.60~0.80 0.81~0.91
0.33~0.90
0.52~0.86 0.50~0.96 0.21~0.75 0.24~0.74
岩石名称
软化系数
泥灰岩 石灰岩 泥岩 硅质板岩 石英片岩、角闪片
岩石名称
容重
岩石名称
容重
花岗岩 闪长岩 辉长岩 辉绿岩 砂岩 页岩
2.52~2.81 2.67~2.96 2.85~3.12 2.80~3.11 2.17~2.70 2.06~2.66
石灰岩 白云岩 片麻岩 片岩 大理岩 板岩
1、岩石性质与工程分级
岩石样品渗透性的确定对实际问题的意义，例如：将水、油或
气泵入多孔的岩层中，或从其中抽出来；在多孔岩层中处理卤 水废物；为了能量转换而在地下洞穴中贮存液体；评价水库的
12 不透水性；排除深处洞室的海水，或预估流入隧洞的水量等。
3、溶蚀性：由于水化学作用而把岩石中某些物质带走的现象。
4、膨胀性和崩解性：前者是指岩石浸水后体积增大和压力增大的 性能；后者是指浸水后发生解体的现象。 5、软化性
分类名称 稳定围岩
围岩松动圈 /cm 0～40
支护机理及方法 喷混凝土支护
备注 围岩整体性好，不 易风化的可不支护
Ⅱ
中松 动圈 Ⅲ Ⅳ 大松 动圈
较稳定围岩
一般围岩
40～100
100～150 150～200
锚杆悬吊理论，喷层局部支护
锚杆悬吊理论，喷层局部支护
局部锚杆支护
刚性支护有局部破 坏，采用可缩性支护
4
5
6
第一章 岩石的性质及工程分类
井巷施工技术的最基本工作就是破岩与维护。因此，在 这一章主要讲述岩石的一些基本性质，为破岩与维护的 基础知识；另外，围岩的工程分级一直是工程设计的基 本依据之一。 本章的重点是围岩分级。
7
第一节
概述
岩石：是由一种或多种矿物组成的。每种矿物都有一定的内部结构 和固定的化学成份，因而各具有一定的物理性质和形态。
煤 < 1.2
意义：采场管理、提升运输、充填效果、围岩压力等。
14
第三节 岩石力学性质
岩石力学性质。分为变形和强度性质。 变形性质体现尺寸效应；强度性质表现抵抗外
力破坏的能力。
研究力学主要研究岩石的变形、破坏和强度等
性质。
15
气泵入多孔的岩层中，或从其中抽出来；在多孔岩层中处理卤 水废物；为了能量转换而在地下洞穴中贮存液体；评价水库的
12 不透水性；排除深处洞室的海水，或预估流入隧洞的水量等。
3、溶蚀性：由于水化学作用而把岩石中某些物质带走的现象。
4、膨胀性和崩解性：前者是指岩石浸水后体积增大和压力增大的 性能；后者是指浸水后发生解体的现象。 5、软化性
分类名称 稳定围岩
围岩松动圈 /cm 0～40
支护机理及方法 喷混凝土支护
备注 围岩整体性好，不 易风化的可不支护
Ⅱ
中松 动圈 Ⅲ Ⅳ 大松 动圈
较稳定围岩
一般围岩
40～100
100～150 150～200
锚杆悬吊理论，喷层局部支护
锚杆悬吊理论，喷层局部支护
局部锚杆支护
刚性支护有局部破 坏，采用可缩性支护
4
5
6
第一章 岩石的性质及工程分类
井巷施工技术的最基本工作就是破岩与维护。因此，在 这一章主要讲述岩石的一些基本性质，为破岩与维护的 基础知识；另外，围岩的工程分级一直是工程设计的基 本依据之一。 本章的重点是围岩分级。
7
第一节
概述
岩石：是由一种或多种矿物组成的。每种矿物都有一定的内部结构 和固定的化学成份，因而各具有一定的物理性质和形态。
煤 < 1.2
意义：采场管理、提升运输、充填效果、围岩压力等。
14
第三节 岩石力学性质
岩石力学性质。分为变形和强度性质。 变形性质体现尺寸效应；强度性质表现抵抗外
力破坏的能力。
研究力学主要研究岩石的变形、破坏和强度等
性质。
15
第一章岩石的性质及其工程分级
（3）岩块
——从地壳中切取出来的小块体，不包含软弱面（岩体中的地质 遗迹、层理、节理、断层、裂隙面），近似认为各向同性的连续介 质。
第四页，共75页
1.1概述
（4）弱面 ——层理、节理、断面及裂隙面与所研究岩体的岩块比较,具有 强度低、易变形的特点,称为弱面。
岩体与岩块的差异： 岩体的强度小，岩块的强度大； 岩块的各向同性与岩体的各向异性。
• 1.3.2 岩石强度理论 • 1.3.3 岩石的硬度 • 1.3.4 岩石的可钻性与可爆性
第二十二页，共75页
第二十三页，共75页
1.3.1 岩石的变形特征
• 1）岩石的弹性和塑性
•
岩石受力后既可能出现弹性变形，也可能出现塑性变形，
而且弹性变形和塑性变形往往同时出现。
•
岩石的弹性是指在力的作用下，岩石改变形状和体积，
第十一页，共75页
1.2.1 岩石的相对密度和密度
1）相对密度(曾称比重)
岩石的相对密度是指岩石固体实体积(不包括孔隙体积)的质量与同体积 水的质量的比值。
计算公式为：
式中：
G d
VcW
d —岩石的相对密度(无量纲量);
G—绝对干燥时体积为VC的岩石质量，g； VC—岩石固体实体积(不包括孔隙体积) ，cm3； ρW—水的密度，g／cm3。
岩石名称 胀碎系数K
表 1—2 几种岩石的碎胀系数
砂、砾石 1.05~1.2
砂质粘土 1.2~1.25
中硬岩石 1.3~1.5
坚硬岩石 1.5~2.5
第十九页，共75页
1.2.4 岩石的碎胀性
（3）影响碎胀系数大小的因素
岩石的物理性质、破碎后的块度大小及其排列状态。
（4）残余碎胀系数K' —岩石破碎后经过压实的总体积V1 '与原岩破碎前整体状态
——从地壳中切取出来的小块体，不包含软弱面（岩体中的地质 遗迹、层理、节理、断层、裂隙面），近似认为各向同性的连续介 质。
第四页，共75页
1.1概述
（4）弱面 ——层理、节理、断面及裂隙面与所研究岩体的岩块比较,具有 强度低、易变形的特点,称为弱面。
岩体与岩块的差异： 岩体的强度小，岩块的强度大； 岩块的各向同性与岩体的各向异性。
• 1.3.2 岩石强度理论 • 1.3.3 岩石的硬度 • 1.3.4 岩石的可钻性与可爆性
第二十二页，共75页
第二十三页，共75页
1.3.1 岩石的变形特征
• 1）岩石的弹性和塑性
•
岩石受力后既可能出现弹性变形，也可能出现塑性变形，
而且弹性变形和塑性变形往往同时出现。
•
岩石的弹性是指在力的作用下，岩石改变形状和体积，
第十一页，共75页
1.2.1 岩石的相对密度和密度
1）相对密度(曾称比重)
岩石的相对密度是指岩石固体实体积(不包括孔隙体积)的质量与同体积 水的质量的比值。
计算公式为：
式中：
G d
VcW
d —岩石的相对密度(无量纲量);
G—绝对干燥时体积为VC的岩石质量，g； VC—岩石固体实体积(不包括孔隙体积) ，cm3； ρW—水的密度，g／cm3。
岩石名称 胀碎系数K
表 1—2 几种岩石的碎胀系数
砂、砾石 1.05~1.2
砂质粘土 1.2~1.25
中硬岩石 1.3~1.5
坚硬岩石 1.5~2.5
第十九页，共75页
1.2.4 岩石的碎胀性
（3）影响碎胀系数大小的因素
岩石的物理性质、破碎后的块度大小及其排列状态。
（4）残余碎胀系数K' —岩石破碎后经过压实的总体积V1 '与原岩破碎前整体状态
岩石力学(岩石的性质及分类)
第一章岩石的物理性质及岩石工程分类学习对象岩石及岩石的结构特征、岩石的不连续性、不均匀性和各向异性岩石的各项指标。
学习内容岩石及岩石的结构特征、岩石的不连续性、不均匀性和各向异性岩石的容重、密度比重、孔隙率和孔隙比；含水量、吸水率与饱和系数；渗透系数。
学习目的掌握有关概念，特别是掌握岩石及岩石的结构特征、岩石的不连续性、不均匀性和各向异性岩石的各项指标。
掌握岩石的容重、密度比重、孔隙率和孔隙比；含水量、吸水率与饱和系数；渗透系数等计算。
1.1 岩石及岩石的结构特征1岩石工程岩石力学的研究对象是岩石。
岩石是构成地壳的基本材料，是经过地质作用而天然形成的（一种或多种）矿物集合体。
岩石通常按地质成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩等三种类型，下图为三类岩石的部分岩体。
a、岩浆岩岩浆岩是岩浆冷凝而形成的岩石，绝大多数岩浆岩是由结晶矿物所组成，由于组成它的各种矿物化学成分和物理性质较为稳定，它们之间的联结是牢固的，因此岩浆岩通常具有较高的力学强度和均质性。
工程中常遇到的岩浆岩有花岗岩、玄武岩等。
b、沉积岩沉积岩是母岩（岩浆岩、变质岩和早已形成的沉积岩）经风化剥蚀而产生的物质在地表经搬运沉积和硬结成岩作用而形成的岩石组成。
沉积岩的主要物质成分为颗粒和胶结构。
颗粒包括各种不同形状及大小的岩屑及某些矿物；胶结物常见的成分有钙质、硅质、铁质以及泥质等。
沉积岩的物理力学性质不仅与矿物和岩屑有关，而且也与胶结物性质有关。
沉积岩具有层理构造，这使得它的物理力学性质具有方向性。
工程建设中常见的沉积岩有灰岩、砂岩、页岩等。
c、变质岩变质岩是由岩浆岩、沉积岩甚至变质岩在地壳中受到高温、高压及化学活动性流体的影响下发生变质而形成的岩石。
它在矿物成份、结构构造上具有变质过程中产生的特征，也常常残留有原岩的某些特点。
因此，变质岩的物理力学性质不仅与原岩的性质有关，而且与变质作用的性质及变质程度有关。
工程建设中常见的变质岩类有大理岩、片麻岩、板岩等。
井巷工程考试重点
第一章岩石的性质及其工程分级1.解释岩石、岩体、和岩块三者的特点和力学性质的差异。
答：岩块是指从地壳岩层中切取出来的小块体；岩体是指地下工程周围较大范围的自然地质体；岩石则是部分岩块和岩体的泛称。
由于弱面的存在，岩体强度通常小于岩块强度。
在研究岩石的力学性质时，必须注意到岩块的非均质性、各向异性和不连续等问题。
但岩块是不包含有显著弱面的岩石块体，相对岩体而言，可以把岩块近似地视为均质、各向同性的连续介质来处理，而岩体则不能。
除了少数岩体外，一般岩体均属于非均质、各向异性的不连续介质。
2.影响岩石性质的因素有哪些答：岩石性质与其矿物组成有关。
一般而言，岩块中含硬度大的片状矿物如云母、绿泥石、滑石、蒙脱石及高岭石等愈多，岩块的强度就愈低。
岩石的结构和构造对岩石的性质也有重要影响。
岩石的结构说明岩石的微观组织特征，是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状和颗粒之间的联系方式。
岩石结构不同，其性质也各异。
岩石的构造则说明岩石的宏观组织特征。
3.解释岩石碎胀性的意义和表示方式。
答：岩石破碎以后的体积将比整体状态下增大，这种性质成为岩石的碎胀性。
岩石的碎胀性可用岩石破碎后处于松散状态下的体积与岩石破碎前处于整体状态下的体积之比来衡量，该值称为碎胀系数。
4.三向压力作用下岩石的变形和强度特征有哪些答：三向压力作用下岩石的变形表现出下列特征：⑴弹性段与单轴压缩下基本相。
这一特性具有重要意义，因为可以通过简易的单轴试验确定复杂应力状态下的弹性常数。
⑵岩石表现出明显的塑性变形。
⑶屈服极限、强度峰值和残余强度都与围压大小成正变关系。
⑷大部分岩石在一定的临界围压下出现屈服平台，呈现塑性流动现象。
⑸达到临界围压以后继续提高围压，不再出现峰值，应力应变关系呈单调增长趋势。
强度特征 : ⑴在大多数情况下，岩石表现为脆性破坏。
⑵同一种岩石的强度并非常数。
⑶在不同受力状态下，岩石的极限强度相差悬殊。
6.岩石工程分级的目的和意义是什么常用哪些表示方法第二章答;按成因不同，岩石可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。
岩石性质及其工程分级
二、分级方法
1．普氏分级法：
用一个综合性的指标” 岩石的坚固性系数f”来表示岩石 破坏的相对难易程度，通常称f为普氏岩石坚固性系数。
f RC 10
ＲＣ—岩石单向抗压强度，MPa； 10—单位为MPa；
普氏分级的优点： 普氏岩石分级法简明，便于使用，因而多年来在苏联及
一些东欧国家获得广泛应用。 缺点：它没有反映岩体的特征。关于岩石坚固性各方面
岩石的孔隙性
岩石的水理性质
岩石的水理性质指岩石与水相互作用时所表 现的性质，包括岩石的吸水性、透水性、软化性和 抗冻性。
吸水性：岩石在一定的试验条件下吸收水分的 能力；
透水性：在一定的水力梯度或压力差作用下， 岩石能被水透过的性质；
软化性：岩石浸水饱和后强度降低的性质； 抗冻性：岩石抵抗冻融破坏的能力；
R.Q.D10cm以钻上孔岩长心度累积 10长% 0度
复习题
1.岩石、岩快、岩体、基岩、表土 2.相对密度、密度、孔隙性、吸水率、软化性、 岩石碎胀性 3.岩石工程分级方法有几种，什么是普氏系数, 普氏系数分级法及其的优缺点。
结束
表土：建井工作者把覆盖在地壳上部的第四纪沉积物成为表土， 也称为松散性岩石，如：黄土、流沙、粘土等。
基岩：表土以下的固结性岩石称为基岩、岩浆岩、沉积岩、变质 岩。(露出地表的基岩露头)
岩块：
泰山：仙人桥 世界地质公园
岩体：
峨眉山岩体崩塌
自然岩体景观
表土和基岩
二 岩石的物理性质
岩石是赋存在自然界中的十分复杂的杂质， 是自然界各种矿物的集合体
岩石的力学性质
3、岩石的弹性、塑性和脆性 弹性、塑性和脆性是物体受外力作用后，对 变形的不同表现。弹性是固体在卸去所有加之 载荷后，恢复原来状态的性能。
岩石的力学性质与工程分级
普氏围岩分级表
坚固 性系 数f
20 15
级别
坚固性程度
岩石性质
Ⅰ Ⅱ
最坚固的岩石 很坚固的岩石
Ⅲ
Ⅲa Ⅳ
坚固的岩石
坚固的岩石
最坚固、最致密的石英岩及玄武岩。其它最坚 固的岩石 很坚固的花岗岩类：石英斑岩、很坚固的花岗 岩，硅质片岩；坚固程度较Ⅰ级岩石稍差的石 英岩；最坚固的砂岩及石灰岩 花岗岩（致密的）及花岗岩类岩石；很坚固的 砂岩及石灰岩；石英质矿脉，坚固的砾岩；很 坚固的铁矿石
注： •将每一种岩石划分到这种或那种等级时，不仅仅单独地按照其名称 ，而且必须按照岩石的物理状态，并根据它的坚固性与分级表中列 出的诸岩石进行比较。风化的、破碎的、打碎成个体的、经断层挤 压过的、接近于地表的岩石，一般说来，应当把它划分到比处于完 整状态的同种岩石稍低的等级中； •上述的岩石坚固性系数，可以认为是对所有各种不同方面岩石相对 坚固性的表征，它在采矿中的意义在于：手工开采时的采掘性；浅 眼以及深孔的凿眼性；应用炸药时的爆破性；在冒落时的稳定性； 作用于支架上的压力等等； •在分级表中指出的数值是对某一类岩石中所有岩石而言的（例如： 页岩类，石英岩类，石灰岩类等等），而不是对此类个别岩石而言 的；因而，在特定情况下确定f值时，必须十分慎重，并且这一f值 在不同的情况下是不一样的。
课题一 岩石的力学性质 一、岩石的变形特征 岩石在外荷载作用下，因应力增加会发 生相应的应变。当荷载增大到破坏值，或荷 载达到某一数值而恒定保持下去，均会导致 岩石破坏。变形和破坏是岩石在荷载作用下 的两个发展阶段。变形中包含着破坏的因素， 而破坏是变形发展所致。
（一）静载荷下岩石的变形特征
OA段，应力应变曲线呈上凹型，这是岩石中原 有裂隙和孔隙受压后逐渐闭合所致，称为裂隙 压密闭合阶段。 AB段，应力应变曲线呈直线型，即曲线的斜率 近似为常数，称为线弹性阶段。 BC段，应力应变曲线呈下凹型，曲线斜率逐渐 减小，此阶段内局部破损逐渐增大而导致岩石 达到强度极限C点，称为破裂发展阶段。 CD段，为应力应变曲线的软化阶段。
11岩石性质12岩石分级
合理布置炮孔，充分利用岩石 构造，可改善爆破效果。
③岩石孔隙率
是指岩石中孔隙体积与岩石体 积之比，用百分数来表示。
孔隙率越大，可压缩性及含水 性亦越大，抗剪强度越小。岩石 孔隙存在，对爆破不利。
④岩石炸胀性
是指岩石破碎后体积增大的性 能。
炸胀系数：岩石破碎后体积与
破碎前体积之比值。
意义：估算爆破后岩石体积多 少；估算地下补偿空间大小。
②只适用于静力破岩。
复习思考题
1.何谓岩石孔隙率?何谓岩石 炸胀性?研究它们有何实际意义?
2.为什么要对岩石进行工程分 级?普氏岩石分级法的实质是什 么?你对普氏分级法有何评价?
式中 —岩石的单向抗压强度， pa；
100—坚实粘土单向抗压强 度，pa。
岩石分级：表2.1。
工程分级：松软Βιβλιοθήκη (f＝1.5～2)， 中硬岩(f＝4～6)，坚硬岩(f＝8～
(3)对普氏岩石分级法的评价 优点： ①来自实践，反映规律； ②用途甚广； ③材料消耗和劳动定额的理论 依据。 缺点： ①估计过低；
1.2.2 普氏岩石分级法
(1)何谓普氏分级法？
大多数岩石的坚固性在各方面 的表现是趋于一致的，即难破碎 的岩石不论采用哪种方法都难于 破碎，容易破碎的岩石不论采用 哪种方法都于破碎。
坚固性：岩石对任何一种破坏 方式的抵抗能力，用它表示岩石
破碎的难易性。
(2)如何对岩石进行分级？
根据岩石单向抗压强度与 坚实粘土单向抗压强度的相 对值进行分级，即
第1章 岩石性质与分级 1.1 岩石性质
爆破对象：地壳中的岩体。 岩体：一种岩石或多种岩石 的集合体。 结构面：岩石体内部的各种构 造形态，例如断层、裂隙等，或 称为弱面。
③岩石孔隙率
是指岩石中孔隙体积与岩石体 积之比，用百分数来表示。
孔隙率越大，可压缩性及含水 性亦越大，抗剪强度越小。岩石 孔隙存在，对爆破不利。
④岩石炸胀性
是指岩石破碎后体积增大的性 能。
炸胀系数：岩石破碎后体积与
破碎前体积之比值。
意义：估算爆破后岩石体积多 少；估算地下补偿空间大小。
②只适用于静力破岩。
复习思考题
1.何谓岩石孔隙率?何谓岩石 炸胀性?研究它们有何实际意义?
2.为什么要对岩石进行工程分 级?普氏岩石分级法的实质是什 么?你对普氏分级法有何评价?
式中 —岩石的单向抗压强度， pa；
100—坚实粘土单向抗压强 度，pa。
岩石分级：表2.1。
工程分级：松软Βιβλιοθήκη (f＝1.5～2)， 中硬岩(f＝4～6)，坚硬岩(f＝8～
(3)对普氏岩石分级法的评价 优点： ①来自实践，反映规律； ②用途甚广； ③材料消耗和劳动定额的理论 依据。 缺点： ①估计过低；
1.2.2 普氏岩石分级法
(1)何谓普氏分级法？
大多数岩石的坚固性在各方面 的表现是趋于一致的，即难破碎 的岩石不论采用哪种方法都难于 破碎，容易破碎的岩石不论采用 哪种方法都于破碎。
坚固性：岩石对任何一种破坏 方式的抵抗能力，用它表示岩石
破碎的难易性。
(2)如何对岩石进行分级？
根据岩石单向抗压强度与 坚实粘土单向抗压强度的相 对值进行分级，即
第1章 岩石性质与分级 1.1 岩石性质
爆破对象：地壳中的岩体。 岩体：一种岩石或多种岩石 的集合体。 结构面：岩石体内部的各种构 造形态，例如断层、裂隙等，或 称为弱面。
岩土工程分类与分级
3/49
力学性质
强度指标： 抗压强度(compressive strength)： 岩石单向受压时抵抗破坏的能力。 抗拉强度(tensile strength)： 岩石单向受拉时抵抗破坏的能力。 抗剪强度(shear strength)： 岩石抵抗剪切破坏的能力。
4/49
抗剪强度可分为以下三种强度： ( a ) 抗剪断强度：在垂直压力作用下的岩石剪切强度。 ( b ) 抗剪强度：沿着已有的破裂面发生剪切时的强度。 ( c ) 抗切强度：压应力等于零时的剪切强度。
20/49
四、岩石和岩体的工程分类
1、分类的目的
（1）为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编 制定额提供必要的基本依据。 （2）便于施工方法的总结,交流,推广。 （3）为便于行业内技术改革和管理。
21/49
2、分类原则
（1）有明确的类级和适用对象。 （2）有定量的指标。 （3）类级一般分五级为宜。 （4）分类方法简单明了、数字便于记忆和应用。 （5）根据适用对象，选择考虑因素。 趋势：“综合特征值”分类法
10/49
二、 岩体及岩体结构
岩石（Rock）: 具一定结构构造的矿物集合体。 岩体（Rock mass）： 包含各种结构面的地质体。岩体的工程性质 首先取决于结构面的性质,其次才是组成岩体的 岩石性质。
11/49
岩体结构(rock mass structure) = 结构面 (structural plane) +结构体(structural element)
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3、分类的独立因素
在分类中起主导和控制作用的有如下几方
面因素：
（1）岩石材料的质量（强度指标）。
（2）岩体的完整性，结构面产状、密度、声波等。 （3）水理状态（软化、冲蚀、弱化） （4）地应力 （5）其它因素（自稳时间、位移率）
力学性质
强度指标： 抗压强度(compressive strength)： 岩石单向受压时抵抗破坏的能力。 抗拉强度(tensile strength)： 岩石单向受拉时抵抗破坏的能力。 抗剪强度(shear strength)： 岩石抵抗剪切破坏的能力。
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抗剪强度可分为以下三种强度： ( a ) 抗剪断强度：在垂直压力作用下的岩石剪切强度。 ( b ) 抗剪强度：沿着已有的破裂面发生剪切时的强度。 ( c ) 抗切强度：压应力等于零时的剪切强度。
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四、岩石和岩体的工程分类
1、分类的目的
（1）为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编 制定额提供必要的基本依据。 （2）便于施工方法的总结,交流,推广。 （3）为便于行业内技术改革和管理。
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2、分类原则
（1）有明确的类级和适用对象。 （2）有定量的指标。 （3）类级一般分五级为宜。 （4）分类方法简单明了、数字便于记忆和应用。 （5）根据适用对象，选择考虑因素。 趋势：“综合特征值”分类法
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二、 岩体及岩体结构
岩石（Rock）: 具一定结构构造的矿物集合体。 岩体（Rock mass）： 包含各种结构面的地质体。岩体的工程性质 首先取决于结构面的性质,其次才是组成岩体的 岩石性质。
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岩体结构(rock mass structure) = 结构面 (structural plane) +结构体(structural element)
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3、分类的独立因素
在分类中起主导和控制作用的有如下几方
面因素：
（1）岩石材料的质量（强度指标）。
（2）岩体的完整性，结构面产状、密度、声波等。 （3）水理状态（软化、冲蚀、弱化） （4）地应力 （5）其它因素（自稳时间、位移率）
第一章.岩石的性质及其工程分级
• 二、岩石的力学性质： • 1、岩石的强度特征： • 〈1〉静荷载下岩石的强度性质： • A、在大多数情况下，岩石表现为脆性破坏。 • B、同一中岩石的强度并非常数。影响岩石强度的因素有： 岩石的组成成分、颗粒大小、胶结情况、生成条件、层理构造、 孔隙度、温度、湿度、重度、风化程度、受力状态和时间等。 • C、在不同受力状态下，岩石的极限强度相差悬殊。 • 其规律为：三向等压抗压强度＞三向不等压抗压强度＞双 向抗压强度＞单向抗压强度＞单向抗剪强度＞单向抗弯强度＞单 向抗拉强度。 • 单向抗压强Rc；单向抗拉强度Rt；拉剪强度T之间的关系 为： • Rt/RC=5/1～1/38 • T/Rc=1/2～1/15 • T=﹙〈Rt-Rc〉/3﹚-2
岩石按坚固性分级一览表
• 在煤矿常见的岩石，坚固性系数4-8级居多。 • 优点：普氏岩石分级法简明，便于使用。 • 缺点：它没有反映岩体的特征，对少数岩石不适用。 如粘土，挖掘易，爆破难。 • 2、围岩分类法： • 根据岩体的结构和岩体强度来确定围岩的稳定 性。 • 其论点是：围岩稳定性主要取决于岩体的结构和 岩体强度，而不只是岩石试件的强度。 • 分为5类： • ﹙Ⅰ﹚稳定岩层； • ﹙Ⅱ﹚稳定性较好岩层； • ﹙Ⅲ﹚中等稳定岩层； • ﹙Ⅳ﹚稳定性较差岩层； • ﹙Ⅴ﹚不稳定岩层。 •
• • • • • • • • • •
问题： 1、井巷施工基本的过程是什么？ 2、岩石的水理性质有哪些？ 3、岩石的溶蚀性会对井下生产带来什么危害？ 4、岩石的膨胀性和崩解性有什么害处？ 5、什么是岩石的硬度？ 6、影响岩石强度的因素有哪些？ 7、岩石工程分级有何意义？ 8、普氏分级法的理论根据是什么？ 9、普氏分级法有何优缺点？
• 〈2〉岩石的透水性 • 岩石的透水性的大小与地下水头有关，与 岩体内的应力有关，与岩石的孔隙度、孔隙大小 及其连通情况有关。 • 不同岩石的透水性差别极大。 • 〈3〉岩石的溶蚀性： • 由于水的化学作用而把岩石中某些组成物 质带走的现象，称为岩石的溶蚀。 • 溶蚀现象在石灰岩中常见。在矿井生产过 程中，遇到灰岩后常有溶洞或溶洞水，会对井下 施工生产带来水患，十分危险。因此，在石灰岩 中掘进时要编制防治水措施，并严格执行。
岩石的工程性质及工程分类
§3.５ 岩石的工程性质 及工程分类
一、岩石的工程性质 二、岩石的工程分类
一、岩石的工程性质
重量性质 物理性质 孔隙性质
吸水性 透水性 软化性 抗冻性 强度性质 变形性质
水理性质
力学性质
物理性 质
密度（ρ）和重度（γ）
r、rsat、rd （γ、 γsat、γd ）等
颗粒密度（ρs）和比重（ds） ds=ρs /ρw 孔隙比（e）与孔隙度（n） 裂隙率（KT）
强度性质
干燥试样抗压强度 抗 压 强 度 (R) 抗 拉 强 度 (Rt) 抗 剪 强 度(τ) 点荷载强度（Is）
饱和试样抗压强度
冻融试样抗压强度 t sn tgj+c
P Is 2 D
回 弹 强 度（N）
变形性质
OA段：裂隙压密阶段 AB段：弹性变形阶段
BC段：塑性变形、裂隙 扩展阶段
岩石变形性质的指标
n e ; 1 e e n 1 n
ρ、ρs↑，n、e↓，岩石的工程性质↑
孔隙度多用于松散土、石，而裂隙率多 用于结晶连接的坚硬岩石。
水理性质
吸水性 透水性 软化性 抗冻性 可溶性 膨胀性 岩石在浸水过程中具有的吸水性能 岩石容许水透过的能力 岩石浸水后强度降低的性能 岩石抵抗冻融破坏的性能 岩石被水溶解的性能 岩石吸水后体积增大引起岩石结构 破坏的性能 崩解性 岩石被水浸泡，内部结构遭到完全 破坏呈碎块状崩开散落的性能
思考题：
1.影响岩石工程性质的因素有哪些？ 2.论述影响岩体工程性质的因素有哪些？
表示岩石吸水性的指标
吸水率（w1） 饱和吸水率（w2）
饱和系数（kw） 岩石的吸水性取决于本身所含裂隙、孔隙 的数量、大小、开闭程度及分布情况。
一、岩石的工程性质 二、岩石的工程分类
一、岩石的工程性质
重量性质 物理性质 孔隙性质
吸水性 透水性 软化性 抗冻性 强度性质 变形性质
水理性质
力学性质
物理性 质
密度（ρ）和重度（γ）
r、rsat、rd （γ、 γsat、γd ）等
颗粒密度（ρs）和比重（ds） ds=ρs /ρw 孔隙比（e）与孔隙度（n） 裂隙率（KT）
强度性质
干燥试样抗压强度 抗 压 强 度 (R) 抗 拉 强 度 (Rt) 抗 剪 强 度(τ) 点荷载强度（Is）
饱和试样抗压强度
冻融试样抗压强度 t sn tgj+c
P Is 2 D
回 弹 强 度（N）
变形性质
OA段：裂隙压密阶段 AB段：弹性变形阶段
BC段：塑性变形、裂隙 扩展阶段
岩石变形性质的指标
n e ; 1 e e n 1 n
ρ、ρs↑，n、e↓，岩石的工程性质↑
孔隙度多用于松散土、石，而裂隙率多 用于结晶连接的坚硬岩石。
水理性质
吸水性 透水性 软化性 抗冻性 可溶性 膨胀性 岩石在浸水过程中具有的吸水性能 岩石容许水透过的能力 岩石浸水后强度降低的性能 岩石抵抗冻融破坏的性能 岩石被水溶解的性能 岩石吸水后体积增大引起岩石结构 破坏的性能 崩解性 岩石被水浸泡，内部结构遭到完全 破坏呈碎块状崩开散落的性能
思考题：
1.影响岩石工程性质的因素有哪些？ 2.论述影响岩体工程性质的因素有哪些？
表示岩石吸水性的指标
吸水率（w1） 饱和吸水率（w2）
饱和系数（kw） 岩石的吸水性取决于本身所含裂隙、孔隙 的数量、大小、开闭程度及分布情况。
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第一章 岩石的性质及工程分级
岩石单轴抗压试验 1－岩样；2－球座；3－钢垫板
岩石单轴拉伸试验 1－岩样；2－夹头；图中尺寸单位：cm
第一章 岩石的性质及工程分级
圆盘劈裂试验 剪切试验 1－岩样； 2－上下剪切模具；3－模套； 4－斜锲块；5－上下垫板； 6－钢滚子
第一章 岩石的性质及工程分级
影响岩石强度的因素 岩石的物质成份;岩石的结构构造;岩石的容重和孔隙度;受力条件; 应力状态; 载荷速度;岩样的线性尺寸;湿度和温度 3、岩石的硬度：岩石的硬度：岩石表面对工具压入的反抗特性。 岩石硬度与抗压强度有一定联系，又有很大区别。岩石抗压强度 是岩石整块抗破碎的能力。岩石抗压入硬度为单向抗压强度的 （1+2π）倍。测定压入硬度实际上使岩样产生局部破碎，而这 种局部破碎是在多向受压状态下进行的。 影响岩石硬度的因素 岩石的矿物成分和结构构造 应力状态 载荷速度 液体介质 工具形状和尺寸
第一章 岩石的性质及工程分级
4、岩石的可钻性、可爆性：用工艺指标来表示：钻速、 钻头进尺，炸药的消耗量等 三、岩石的工程分级（普氏分级法） 1、f 普氏岩石坚固性系数 （简称普氏系数） f =RC/10 根据f值大小，将岩石分为10级15种 2、围岩的分类： 稳定岩层 无烟煤 f=2 稳定性较好的岩层 中等稳定岩层 硬的烟煤 f=1.5 稳定性较差岩层 软的烟煤 f=1.0 不稳定岩层
井巷工程
开篇语
学习的敌人是自己的 满足,要认真学习一点东 西,必须从不自满开始.
——毛泽东
井巷工程目录
第一章 岩石的性质及工程分级 第二章 钻眼爆破 第三章 巷道断面设计 第四章 岩巷施工 第五章 巷道支护 第六章 煤巷施工 第七章 巷道施工组织与管理 第八章 硐室及交叉点 第九章 采区上下山施工 第十章 特殊条件下的巷道施工 第十一章 巷道维护与维修 第十二章 井筒施工
1、岩石的变形特征 （1）静载荷下的变形特征（如图1—1） （2）岩石在三向静载荷压缩条件下的变形特征 （3）动载荷下岩石的变形特征 2、岩石的强度特征 岩石强度：岩石在载荷作用下变形到一定程度就发 生破坏。破坏前岩石所能承受的最大载荷，单位面积 上的最大载荷。根据受力条件不同，岩石强度又可分 为抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度、抗压强度。有单 向应力状态下的强度，多向应力状态下的强度。 （1）单向抗压强度 RC （2）单向抗拉强度 Rt （3）抗剪强度 抗压强度 是最大的
第一章 岩石的性质及工程分级
（二、岩石的力学性质 岩石的力学性质是岩石在外力作用下表现出来的 特性。主要有变形特性、强度特性和表面特性。 变形特性：弹性、塑性和脆性 强度特性：抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗 弯强度 表面特性：硬度和研磨性
变形特性
弹性变形
塑性变形
第一章 岩石的性质及工程分级
第物的类型
图1－3 层理产生的原因
第一章 岩石的性质及工程分级
花岗石 花岗岩
白云岩
花岗石
第一章 岩石的性质及工程分级
一、岩石的物理性质 1、密度：岩石单位体积（包括岩石孔隙体积在内）的质量 （1）干密度：单位体积岩石绝对干燥时的密度 （2）湿密度：天然含水或饱和状态下的密度 2、岩石的孔隙性：岩石的孔隙和裂隙发育的程度 孔隙度 孔 隙比
第一章 岩石的性质及工程分级
地球上的岩石分为：沉积岩、变质岩、岩浆岩。沉积岩占地球 表面积岩石的70% 沉积岩：在地表条件下母岩风化剥蚀的产物，经搬迁、沉 积和硬结等成岩作用而形成的岩石。组成沉积岩的物质成分有 颗粒和胶结物两大类。 变质岩：沉积岩或变质岩本身在地壳中受到高温高压及化 学活动性流体的影响而变质形成的岩石（原岩成分和变质岩特 有的，如石墨、滑石，蛇纹石，硅灰岩等）。 岩浆岩：内力地质作用的产物，系地壳深处的岩浆沿的壳 裂隙上升冷凝而成。
第一章 岩石的性质及工程分级
岩石的结构与构造 岩石的微观组织特征，即岩石的结构，它与矿物粒度的 大小、形状和表面特征有关，反映了岩石非均质性和孔隙性。 岩石构造是表示岩石宏观组织特征，它说明矿物颗粒之间 的组合形式和空间分布状况，它决定了岩石的各向异性和裂隙 性。岩石的结构和构造与岩石的成因类型、形成条件及存在环 境有紧密的联系。 岩浆岩是由岩浆冷却形成凝固而形成的岩石，由于生成环 境和冷却速度不同，岩浆化学成份和其中挥发物的含量不等， 形成不同的结构和构造。 岩浆岩：晶质结构岩石一般强度较高，同时断面粗糙者往 往研磨性较大。 沉积岩：颗粒和胶结物组成，沉积岩的主要构造特征是有 钻进过程中产生的层理，与钻进有关。 变质岩：主要构造特征是片理（如石墨和滑石）.岩石沿平 行平面分裂为薄片的能力叫做片理化。
孔隙度:岩石中孔隙体积与岩石总体积之比。一般来说,孔 隙度越大,强度越低. 含水性:W=(GW-GD)/GD 透水性:KW=ŋql/A(Pi- Po) 岩石的孔隙越大,裂隙越多,水对它的影响就越小。如 石灰岩,用水浸透后,强度下降明显。
第一章 岩石的性质及工程分级
3、水理性质： （1）吸水性：W=g/G g—吸入水的质量 G—烘干质量 （2）透水性：被水透过的性能 渗 透系数K （3）溶蚀性：由于水的化学作用把岩石中的某 些物质带走的现象 （4）软化性：岩石浸水后其强度明显下降 用软化系数表示 （5）膨胀性和崩解性 5、岩石的碎胀：岩石破碎后的体积比整体状态下 大 碎胀系数K