岩石的物理性质

KR＞0.75，岩石的软化性弱，工程地质性质较好 KR＜0.75，岩石软化性较强，工程地质性质较差
2020/6/14
岩石力学
常
岩石名称
见
花岗岩
岩
闪长岩
辉绿岩
石
流纹岩
的
安山岩
软
玄武岩
化
凝灰岩
系
砾岩
数
砂岩
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页岩
软化系数
岩石名称
0.72～0.97
泥岩
0.60～0.80
泥灰岩
0.33～0.90
石灰岩
0.75～0.95 0.81～0.91 0.30～0.95 0.52～0.86
片 麻岩 石英片岩、角闪
片岩 云母片岩、 绿泥石片岩
千枚岩
0.50～0.96
硅质板岩
0.21～0.75 0.24～岩0石.7力4学
泥质板岩 石英岩
软化系数 0.40～0.60 0.44～0.54 0.70～0.94 0.75～0.97 0.44～0.84
岩石力学
岩石的物理性质
孔隙比：岩石中孔隙的体积与固体颗粒体积之比称 岩石的孔隙比(多以小数表示)
孔隙比和孔隙度可以互相换算：
e n 1 n
n e 1 e
式中： e －孔隙比; n－孔隙度
密度是试验指标，只有通过试验才能得到具体数值, 而孔隙度和孔隙比是计算指标。
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岩石力学
例题：
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岩石力学
岩石的水理性质
可溶性：是指岩石被水溶解的性能。它与岩石的矿 物成分、水中CO2含量及水的温度等因素有关。
数。它反映了岩石中大、小开空隙的相对比例关系。
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岩石力学
（二）、岩石的软化性
岩石浸水饱和后强度降低的性质，称为软化性
软化系数(KR)为岩石试件的饱和抗压强度(σcw)与 干抗压强度(σc)的比值
KR
cw c
岩石中含有较多的亲水性和可溶性矿物，大开空隙 较多，岩石的软化性较强，软化系数较小。
岩石的饱和密度为2.65g/cm3，干密度为 2.49g/cm3，请计算岩石的孔隙比和颗粒 密度
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岩石力学
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岩石力学
五、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：
1.吸水性 2.软化性 3.抗冻性 4.透水性
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岩石力学
2.2 岩石的物理性质
岩石和土一样，也是由固体、液体和气体三相 组成的。
物理性质是指岩石由于三相组成的相对比例关 系不同所表现的物理状态。
1、岩石的密度
2、岩石的孔隙性
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岩石力学
（一）、岩石的密度
1、颗粒密度(ρs)：岩石固体部分的质量与 其体积的比值。它不包含孔隙在内，因此 其大小仅取决于组成岩石的矿物密度及其 含量：
抗压强度(σc2)与冻融前干抗压强度(σc1)
之比，用百分数表示
Rd
c2 c1
100%
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岩石力学
（三）、岩石的抗冻性
质量损失率(Km)：冻融试验前后干质量之差(ms1－ ms2)与试验前干质量(ms1)之比，以百分数表示
Km
ms1 ms2 ms1
100%
Rd＞75％，Km＜2％，抗冻性高 吸水率Wa＜5％、软化系数KR＞0.75，饱水系数小于
0.8的岩石，抗冻性高。
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岩石力学
（四）、岩石的透水性
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，称为透水性。
服从线性渗流规律——达西定律，即 U＝KJ
渗透系数取决于岩石中空隙的数量、规模及连通情况等 ，并可在室内根据达西定律测定。
同一种岩石，有裂隙发育时，渗流系数急剧增大，说明 空隙性对岩石透水性的影响是很大的。
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密度 (g／cm3)
岩石名称
2.52～2.81
石灰岩
2.67～2.96
白云岩
2.85～3.12
片麻岩
2.80～3.11
片岩
2.17～2.70
大理岩
2.06～2.百度文库6
板岩
岩石力学
密度(g／cm3)
2.37～2.75 2.75～2.80 2.59～3.06 2.70～2.90 2.75左右 2.72～2.84
ρs= ms/Vs ρs—为岩石的颗粒密度 ms—为岩石固体部分的质量 Vs—为岩石固体部分的体积
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岩石力学
（一）、岩石的密度
2、块体密度（或岩石密度）是指岩石单位体 积内的质量，按岩石的含水状态，又有干 密度（ρd）、饱和密度（ρsat）和天然密 度（ρ）之分，在未指明含水状态时一般 指岩石的天然密度。
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岩石力学
岩石的物理性质
孔隙度：岩石中孔隙体积与岩石总体积之比 (多用 百分数表示)。
裂隙率：岩石中各种节理、裂隙的体积与岩石总体 积之比称裂隙率。
孔隙度与裂隙率含义相同，孔隙度多用于松散土、 石，裂隙率多用于结晶连接的坚硬岩石。
一般岩石的孔隙度在0.1-0.35之间
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岩石的饱和吸水率(Wp)是指岩石试件在高压(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，即
Wp
mw2 ms
100%
n0
VV 0 V
100%
dW p w
dWp
3.饱水系数
岩石的吸水率(Wa)与饱和吸水率(Wp)之比，称为饱水系
0.53～0.69 0.67～0.96 0.75～0.79 0.39～0.52 0.94～0.96
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岩石力学
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岩石力学
常见岩石的物理性质指标值
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岩石力学
（三）、岩石的抗冻性
岩石抵抗冻融破坏的能力，称为抗冻性。
抗冻系数(Rd)：岩石试件经反复冻融后的干
ρd=ms/V ρsat=msat/V ρ=m/V
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岩石力学
（一）、岩石的密度
注意： （1）ρs与ρ的区别 (ρs>ρ) （2）ρs与ρ的单位 （g/cm3 kN/m3） （3）测试方法（ρs---比重瓶法；ρ--量积 法）
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岩石力学
常见岩石的密度
岩石名称
花岗岩 闪长岩 辉长岩 辉绿岩 砂岩 页岩
（一）、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。
1.吸水率(Wa)：岩石试件在大气压力和室温条件下 自由吸入水的质量(mw1)与岩样干质量(ms)之比，用 百分数表示
Wa
mw1 mw2
100%
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nb
VVb V
100%
dWa w
dWa
岩石力学
（2）饱和吸水率