岩石及特殊土的工程性质
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风积
坡积
残积
洪积 冲积等
清除厚度不大的严重风化层； 若严重风化层厚度较大不能全部清除时，对于地基工程
可采用桩基穿透风化层落在新鲜岩石上；边坡、隧道工 程可根据风化层厚度和风化程度采用加强支护、支挡、 衬砌等措施。
4.2 风化作用
思考题： 1.风化作用的类型有哪些？各自又包括哪 些作用？ 作业题： 1.影响岩石风化作用的因素有哪些？ 2.论述影响岩石工程性质的因素有哪些？
CaSO4（硬石膏）+ 2H2O → CaSO4· 2H2O（石膏）
4.2 风化作用
水解作用
水解作用的实质是 水的电离产物(H+及
OH - ) 进入矿物晶格，
分别取代阳离子和阴 离子，从而使矿物解 体形成新的含水矿物 的过程 。
在高倍的电子显微镜下，可以看到残 余的长石被腐蚀并被包裹的样子。
4.2 风化作用
具有湿陷性的黄土为湿陷性黄土。
4.4 特殊土的工程性质
黄土的分布
黄土在世界上的分布面积达 1300万km2，我 国的黄土面积是世界上最大的，达64万km2，比 法国和瑞士的面积总和还要大。黄土最厚处约 410m 左右，在兰州市七里河区西津村。在我国， 西北、中原、华北、华东、东北等地均有分布， 但主要集中在黄河的中游 —— 陕、甘、宁、青 及山西、河南一带，其厚度各不相同。陕甘地 区多厚100～200m，薄处仅几公分。
4.1.1 岩石的水理性质
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
4.1 岩石的工程性质
4.1.1 岩石的力学性质
强度性质 变形性质
岩石在外力作用下发生破坏 时所能承受的最大应力
பைடு நூலகம்
4.1 岩石的工程性质
强度性质
抗 压 强 度 (R) 干燥试样抗压强度
饱和试样抗压强度
冻融试样抗压强度 t sn tgj+c
P Is 2 D
抗 拉 强 度 (Rt)
抗 剪 强 度(τ) 点荷载强度（Is）
4.2 风化作用
生物物理风化作用
——根劈作用
4.2 风化作用
生物化学风化作用
→
4.2 风化作用
各类风化作用的关
系
物理风化、化学风化、生物风化
相伴而生，相互影响、相互促进
在不同地区，由于自然条件的差异，各类
风化作用的主次不同。
西北干旱区以物理风化为主；
东南沿海地区以化学风化为主。
4.2 风化作用
成岩，常称为松散土。
按颗粒级配划分
碎石类土 砂类土 粉土 粘性土
4.3 岩石、土的工程分类
残积土 坡积土 冲积土 按土的成因划分 淤积土 风积土 崩积土等
4.3 岩石、土的工程分类
特殊土的分类
特殊土 : 是具有特殊的成分、状态、结构特征，而且 具有特殊工程性质的土。 黄土 膨胀土 软土 特殊土 冻土 红粘土 盐渍土 填土等
物理风化形成的碎石滩（约旦）
4.2 风化作用
化学风化作用
地表岩石受水、氧及二氧化碳的作用而发 生化学成分的变化，并产生新矿物的作用。
溶解作用
水化作用
水解作用
氧化作用
碳酸化作用
4.2 风化作用
溶 解 作 用
4.2 风化作用
水化作用
有些矿物能吸收一定量的水参加到矿物晶格 中，形成含水分子的矿物，称为水化作用。 如：
冰劈作用
盐类结晶的撑裂作用
岩石的释荷
4.2 风化作用
岩 石 的 热 胀 冷 缩
4.2 风化作用
冰劈作用
4.2 风化作用
盐类结晶的撑裂作用
潮解性盐类
在夜间
在白天
吸收水分 烈日照晒
潮解
溶解盐类 渗入岩石内部
盐类结晶，对周围岩石产生压力 反复进行，能 使岩石撑裂。此作 用主要见于气候干 旱地区。
密度（ρ）和重度（γ） 颗粒密度（ρs）和比重（ds）
ds=ρs /ρw
孔隙比（e）与孔隙度（n）
e n ; 1 e n e 1 n
裂隙率（KT）
4.1 岩石的工程性质
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。
4.1 岩石的工程性质
克雷帕特拉石柱 干冷地区：以物理风化为主，产物以岩石碎屑为主。 湿热地区：以化学风化为主，生物风化亦强，矿物分解 彻底。产物以大量残留粘土为主；
4.2 风化作用
影响岩石风化的因素 ——岩石性质
成因
岩石的形成环境与目前所处的环境的差异小，则抵 抗风化的能力就强，反之则容易风化。 沉积岩＞岩浆岩和变质岩
不含＞0.25mm的颗粒；
含各种可溶盐，富含碳酸盐（CaCO3），可形成
钙质结核（姜结石）；
孔隙多且大，结构疏松； 无层理，但有垂直节理和柱状节理 。天然条件下
能保持近于垂直的边坡；
具有湿陷性。
4.4 特殊土的工程性质
具有(Ⅰ～Ⅴ)项特征的为标准黄土，只有其
中部分特征的黄土叫黄土状土或黄土质土。
主讲 周殿铭
2014.09
4.岩石及特殊土的工程性质
4.1 岩石的工程性质 4.2 风化作用 4.3 岩石、土的工程分类 4.4 特殊土的工程性质
4.1 岩石的工程性质
物理性质
重量性质 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
4.1 岩石的工程性质
4.1.1 岩石的物理性质
物理风化 化学风化 岩石在自然因素作用下，发生机械破碎， 而无明显的成分改变。 地表岩石受水、氧及二氧化碳的作用而 发生化学成分的变化，发生破碎并产生 新矿物的作用。 由于生物的活动对岩石与矿物所引起的 破坏作用，包括机械破坏与化学破坏。
生物风化
4.2 风化作用
物理风化的影响因素与主要方式 岩石的热胀冷缩
突岩（沙特阿拉伯）
干旱地区物理—化学风化作用共同形成
4.2 风化作用
影响岩石风化的因素
气候、气体、
外因：各种自然因素 水及生物等
岩石性质：岩石的成因、矿物成分及 结构构造不同，抵抗风化 内因 的能力也不同 地质构造：节理、裂隙和破碎带
4.2 风化作用
埃 及 纽 约
影响岩石风化 的因素 ——气候
4.4 特殊土的工程性质
黄土高原的自然景象
4.4 特殊土的工程性质
黄土的分类
——按生成年代分
老黄土 下更新世 中更新世 新黄土 上更新世 全 新 世 Q1 Q2 Q3 Q 41 （午城黄土） （离石黄土） （马兰黄土）
新近堆积的黄土：全新世
Q 42
4.4 特殊土的工程性质
黄土的分类
——按生成过程分
4.1 岩石的工程性质
岩石的软化性
软化性用软化系数来表示，它是指岩石
在饱水状态下与天然风干状态下单轴抗压强
度之比，即：
Rc KR R
软化性取决于岩石中的矿物成分和孔隙性。
4.1 岩石的工程性质
岩石的抗冻性
表示岩石抗冻性的指标有： 强度损失率 重量损失率 岩石的抗冻性与岩石的结构有关。
4.2 风化作用
岩石类型不同造成 岩石风化速度也不同
红 色 粘 土 岩 石 灰 岩
花 岗 岩
4.2 风化作用
影响岩石风化的因素
——地质构造
褶曲轴部、断层破碎带及其附近裂隙密集 的地方，岩石易风化。
4.2 风化作用
风化程度分级
根据矿物颜色的变化、矿物成分的改变、
岩石破碎程度和岩石强度降低等四方面的
变化，岩石的风化程度划分为五级
未风化 微风化 弱风化 强风化
全风化
4.2 风化作用
注意! 在垂直剖面上，风化程度相同的 带会重复出现或缺失！
4.2 风化作用
防治风化的措施
向岩石孔隙、裂隙中注浆，提高岩石的整体性和强度；
在岩石表面喷抹水泥砂浆、沥青或用石灰－水泥砂浆封
闭岩面；
水解作用风化的花岗岩（马达加斯加）
4.2 风化作用
氧化作用
当岩石和矿物 暴露于地表或位于 地表层时，与氧充 分接触，发生一系 列氧化反应。 氧化作用尤其 对金属矿物和含铁 矿物质风化表现强 烈。 地表的“铁帽”预示着地下铁矿的存在。
4.2 风化作用
碳酸化作用
水中的CO2从矿物中夺取盐基，将破坏原岩中 的矿物，生成新的碳酸盐，使原有矿物分解， 这种变化称为碳酸化作用。如：
回 弹 强 度（N）
4.1 岩石的工程性质
影响岩石工程性质的主要因素
岩石性质：成因、矿物成分、结构、构造 地质构造； 风化作用（风化的程度）； 水的作用
① 天然的溶剂；
② 天然的润滑剂。
4.1 岩石的工程性质
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
4K[AlSi3O8]+2CO2+4H2O→Al4[Si4O10](OH)8+8SiO2+2K2CO3
长石
高岭石
4.2 风化作用
生物风化作用
由于生物的活动对岩石与矿物所引起的破 坏作用，为生物风化作用。 生物物理风化作用 根劈、动物钻洞、 挖土、人类活动 吸收矿物中某些 元素分泌各种酸 生物化学风化作用 类溶解岩石，微 生物的分解作用
4.1 岩石的工程性质
岩石变形性质的指标
变形模量 弹性模量 泊松比
E0=s/e
E50=s50/eD
n e 横/e纵
4.2 风化作用
地表及地面以下一定深度的岩石，在气温变 化、水溶液、气体及生物等各种营力的作用下，
逐渐产生裂隙、发生机械破碎和矿物成分的改变，
丧失完整性的过程。
4.2 风化作用
4.2.1 风化作用类型
橄榄石 ↓ 基性斜长石 辉石 ↓ ↓ 中性斜长石 角闪石 ↓ ↓ 黑云母 酸性斜长石 ↘↙ 正长石 ↓ 白云母 ↓ 石英
稳 定 性 增 强
抗 风 化 能 力 增 强
4.2 风化作用
结构和构造
从结构上看，岩石的抗风化能力 均匀、细粒结构＞粗粒结构； 等粒结构＞斑状结构； 隐晶质岩石最不易风化； 基底式胶结＞孔隙式胶结； Si质胶结＞ Ca质胶结 ＞泥质。 从构造上看，岩石的抗风化能力 致密的块状岩石＞各向异性的层理、片理状岩石； 厚层岩石＞薄层状岩石。
4.1 岩石的工程性质
岩石的吸水性
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。
4.1 岩石的工程性质
岩石的透水性
指岩石容许水透过的能力，用渗透系数k来 表示。
水在孔隙、裂隙中渗透流动，大多服从达
西定律：
dh Q K F K I F vF dl
4.2 风化作用
盐类结晶造成的干裂（科罗拉多，美国）
4.2 风化作用
岩石的释荷
岩石从地下深 处变到地表条件时 由于上覆静压力减 小而产生张应力形 成一系列与地表平 行的宏观和微观的 内部破裂面。形成 这种裂隙构造的作 用称为剥离作用。
4.2 风化作用
在物理风化作用强烈的地区，其结果是在陡坡、山麓和 沟谷中产生大量的危石、碎石和岩屑，这是造成崩坍、落 石、泥石洪流的基本条件。
沉积岩：（碎屑岩＞化学岩和生物岩）
岩浆岩：（酸性岩＞基性岩） 变质岩：（浅变质＞深变质）
4.2 风化作用
矿物成分
岩浆岩抗风化能力的强弱与矿 物从岩浆中分异出来的顺序相反。 单矿岩的抗风化能力强于复矿 岩；
浅色矿物（如正长石）抗风化 能力强于暗色矿物（如：橄榄石 等）。 同种元素在不同的矿物中抗风 化能力不同。如石灰岩中的Ca易风 化，而斜长石中的Ca相对难风化。
4.4 特殊土的工程性质
4.4.1 黄土 4.4.2 膨胀土 4.4.3 软土 4.4.4 冻土
4.4 特殊土的工程性质
4.4.1 黄土
黄土: 是在干旱、半干旱气候条件下形成的第 四纪的一种松散的特殊土。
4.4 特殊土的工程性质
黄土的特征
颜色为淡黄、褐色或灰黄色； 粒度成分以粉土为主，约占有60%~70%，一般
4.3 岩石、土的工程分类
4.3.1 岩石按坚硬程度分类 硬质岩
硬质岩 较硬质岩
较软岩 软质岩 软岩 极软岩
4.3 岩石、土的工程分类
4.3.2 岩土的施工工程分级 I. II. III. IV. V. VI. 松土 普通土 硬土 软石 次坚石 坚石
4.3 岩石、土的工程分类
4.3.3 土的分类 土：是第四纪以来地壳表层的最新沉积物，未经胶结
坡积
残积
洪积 冲积等
清除厚度不大的严重风化层； 若严重风化层厚度较大不能全部清除时，对于地基工程
可采用桩基穿透风化层落在新鲜岩石上；边坡、隧道工 程可根据风化层厚度和风化程度采用加强支护、支挡、 衬砌等措施。
4.2 风化作用
思考题： 1.风化作用的类型有哪些？各自又包括哪 些作用？ 作业题： 1.影响岩石风化作用的因素有哪些？ 2.论述影响岩石工程性质的因素有哪些？
CaSO4（硬石膏）+ 2H2O → CaSO4· 2H2O（石膏）
4.2 风化作用
水解作用
水解作用的实质是 水的电离产物(H+及
OH - ) 进入矿物晶格，
分别取代阳离子和阴 离子，从而使矿物解 体形成新的含水矿物 的过程 。
在高倍的电子显微镜下，可以看到残 余的长石被腐蚀并被包裹的样子。
4.2 风化作用
具有湿陷性的黄土为湿陷性黄土。
4.4 特殊土的工程性质
黄土的分布
黄土在世界上的分布面积达 1300万km2，我 国的黄土面积是世界上最大的，达64万km2，比 法国和瑞士的面积总和还要大。黄土最厚处约 410m 左右，在兰州市七里河区西津村。在我国， 西北、中原、华北、华东、东北等地均有分布， 但主要集中在黄河的中游 —— 陕、甘、宁、青 及山西、河南一带，其厚度各不相同。陕甘地 区多厚100～200m，薄处仅几公分。
4.1.1 岩石的水理性质
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
4.1 岩石的工程性质
4.1.1 岩石的力学性质
强度性质 变形性质
岩石在外力作用下发生破坏 时所能承受的最大应力
பைடு நூலகம்
4.1 岩石的工程性质
强度性质
抗 压 强 度 (R) 干燥试样抗压强度
饱和试样抗压强度
冻融试样抗压强度 t sn tgj+c
P Is 2 D
抗 拉 强 度 (Rt)
抗 剪 强 度(τ) 点荷载强度（Is）
4.2 风化作用
生物物理风化作用
——根劈作用
4.2 风化作用
生物化学风化作用
→
4.2 风化作用
各类风化作用的关
系
物理风化、化学风化、生物风化
相伴而生，相互影响、相互促进
在不同地区，由于自然条件的差异，各类
风化作用的主次不同。
西北干旱区以物理风化为主；
东南沿海地区以化学风化为主。
4.2 风化作用
成岩，常称为松散土。
按颗粒级配划分
碎石类土 砂类土 粉土 粘性土
4.3 岩石、土的工程分类
残积土 坡积土 冲积土 按土的成因划分 淤积土 风积土 崩积土等
4.3 岩石、土的工程分类
特殊土的分类
特殊土 : 是具有特殊的成分、状态、结构特征，而且 具有特殊工程性质的土。 黄土 膨胀土 软土 特殊土 冻土 红粘土 盐渍土 填土等
物理风化形成的碎石滩（约旦）
4.2 风化作用
化学风化作用
地表岩石受水、氧及二氧化碳的作用而发 生化学成分的变化，并产生新矿物的作用。
溶解作用
水化作用
水解作用
氧化作用
碳酸化作用
4.2 风化作用
溶 解 作 用
4.2 风化作用
水化作用
有些矿物能吸收一定量的水参加到矿物晶格 中，形成含水分子的矿物，称为水化作用。 如：
冰劈作用
盐类结晶的撑裂作用
岩石的释荷
4.2 风化作用
岩 石 的 热 胀 冷 缩
4.2 风化作用
冰劈作用
4.2 风化作用
盐类结晶的撑裂作用
潮解性盐类
在夜间
在白天
吸收水分 烈日照晒
潮解
溶解盐类 渗入岩石内部
盐类结晶，对周围岩石产生压力 反复进行，能 使岩石撑裂。此作 用主要见于气候干 旱地区。
密度（ρ）和重度（γ） 颗粒密度（ρs）和比重（ds）
ds=ρs /ρw
孔隙比（e）与孔隙度（n）
e n ; 1 e n e 1 n
裂隙率（KT）
4.1 岩石的工程性质
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。
4.1 岩石的工程性质
克雷帕特拉石柱 干冷地区：以物理风化为主，产物以岩石碎屑为主。 湿热地区：以化学风化为主，生物风化亦强，矿物分解 彻底。产物以大量残留粘土为主；
4.2 风化作用
影响岩石风化的因素 ——岩石性质
成因
岩石的形成环境与目前所处的环境的差异小，则抵 抗风化的能力就强，反之则容易风化。 沉积岩＞岩浆岩和变质岩
不含＞0.25mm的颗粒；
含各种可溶盐，富含碳酸盐（CaCO3），可形成
钙质结核（姜结石）；
孔隙多且大，结构疏松； 无层理，但有垂直节理和柱状节理 。天然条件下
能保持近于垂直的边坡；
具有湿陷性。
4.4 特殊土的工程性质
具有(Ⅰ～Ⅴ)项特征的为标准黄土，只有其
中部分特征的黄土叫黄土状土或黄土质土。
主讲 周殿铭
2014.09
4.岩石及特殊土的工程性质
4.1 岩石的工程性质 4.2 风化作用 4.3 岩石、土的工程分类 4.4 特殊土的工程性质
4.1 岩石的工程性质
物理性质
重量性质 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
4.1 岩石的工程性质
4.1.1 岩石的物理性质
物理风化 化学风化 岩石在自然因素作用下，发生机械破碎， 而无明显的成分改变。 地表岩石受水、氧及二氧化碳的作用而 发生化学成分的变化，发生破碎并产生 新矿物的作用。 由于生物的活动对岩石与矿物所引起的 破坏作用，包括机械破坏与化学破坏。
生物风化
4.2 风化作用
物理风化的影响因素与主要方式 岩石的热胀冷缩
突岩（沙特阿拉伯）
干旱地区物理—化学风化作用共同形成
4.2 风化作用
影响岩石风化的因素
气候、气体、
外因：各种自然因素 水及生物等
岩石性质：岩石的成因、矿物成分及 结构构造不同，抵抗风化 内因 的能力也不同 地质构造：节理、裂隙和破碎带
4.2 风化作用
埃 及 纽 约
影响岩石风化 的因素 ——气候
4.4 特殊土的工程性质
黄土高原的自然景象
4.4 特殊土的工程性质
黄土的分类
——按生成年代分
老黄土 下更新世 中更新世 新黄土 上更新世 全 新 世 Q1 Q2 Q3 Q 41 （午城黄土） （离石黄土） （马兰黄土）
新近堆积的黄土：全新世
Q 42
4.4 特殊土的工程性质
黄土的分类
——按生成过程分
4.1 岩石的工程性质
岩石的软化性
软化性用软化系数来表示，它是指岩石
在饱水状态下与天然风干状态下单轴抗压强
度之比，即：
Rc KR R
软化性取决于岩石中的矿物成分和孔隙性。
4.1 岩石的工程性质
岩石的抗冻性
表示岩石抗冻性的指标有： 强度损失率 重量损失率 岩石的抗冻性与岩石的结构有关。
4.2 风化作用
岩石类型不同造成 岩石风化速度也不同
红 色 粘 土 岩 石 灰 岩
花 岗 岩
4.2 风化作用
影响岩石风化的因素
——地质构造
褶曲轴部、断层破碎带及其附近裂隙密集 的地方，岩石易风化。
4.2 风化作用
风化程度分级
根据矿物颜色的变化、矿物成分的改变、
岩石破碎程度和岩石强度降低等四方面的
变化，岩石的风化程度划分为五级
未风化 微风化 弱风化 强风化
全风化
4.2 风化作用
注意! 在垂直剖面上，风化程度相同的 带会重复出现或缺失！
4.2 风化作用
防治风化的措施
向岩石孔隙、裂隙中注浆，提高岩石的整体性和强度；
在岩石表面喷抹水泥砂浆、沥青或用石灰－水泥砂浆封
闭岩面；
水解作用风化的花岗岩（马达加斯加）
4.2 风化作用
氧化作用
当岩石和矿物 暴露于地表或位于 地表层时，与氧充 分接触，发生一系 列氧化反应。 氧化作用尤其 对金属矿物和含铁 矿物质风化表现强 烈。 地表的“铁帽”预示着地下铁矿的存在。
4.2 风化作用
碳酸化作用
水中的CO2从矿物中夺取盐基，将破坏原岩中 的矿物，生成新的碳酸盐，使原有矿物分解， 这种变化称为碳酸化作用。如：
回 弹 强 度（N）
4.1 岩石的工程性质
影响岩石工程性质的主要因素
岩石性质：成因、矿物成分、结构、构造 地质构造； 风化作用（风化的程度）； 水的作用
① 天然的溶剂；
② 天然的润滑剂。
4.1 岩石的工程性质
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
4K[AlSi3O8]+2CO2+4H2O→Al4[Si4O10](OH)8+8SiO2+2K2CO3
长石
高岭石
4.2 风化作用
生物风化作用
由于生物的活动对岩石与矿物所引起的破 坏作用，为生物风化作用。 生物物理风化作用 根劈、动物钻洞、 挖土、人类活动 吸收矿物中某些 元素分泌各种酸 生物化学风化作用 类溶解岩石，微 生物的分解作用
4.1 岩石的工程性质
岩石变形性质的指标
变形模量 弹性模量 泊松比
E0=s/e
E50=s50/eD
n e 横/e纵
4.2 风化作用
地表及地面以下一定深度的岩石，在气温变 化、水溶液、气体及生物等各种营力的作用下，
逐渐产生裂隙、发生机械破碎和矿物成分的改变，
丧失完整性的过程。
4.2 风化作用
4.2.1 风化作用类型
橄榄石 ↓ 基性斜长石 辉石 ↓ ↓ 中性斜长石 角闪石 ↓ ↓ 黑云母 酸性斜长石 ↘↙ 正长石 ↓ 白云母 ↓ 石英
稳 定 性 增 强
抗 风 化 能 力 增 强
4.2 风化作用
结构和构造
从结构上看，岩石的抗风化能力 均匀、细粒结构＞粗粒结构； 等粒结构＞斑状结构； 隐晶质岩石最不易风化； 基底式胶结＞孔隙式胶结； Si质胶结＞ Ca质胶结 ＞泥质。 从构造上看，岩石的抗风化能力 致密的块状岩石＞各向异性的层理、片理状岩石； 厚层岩石＞薄层状岩石。
4.1 岩石的工程性质
岩石的吸水性
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。
4.1 岩石的工程性质
岩石的透水性
指岩石容许水透过的能力，用渗透系数k来 表示。
水在孔隙、裂隙中渗透流动，大多服从达
西定律：
dh Q K F K I F vF dl
4.2 风化作用
盐类结晶造成的干裂（科罗拉多，美国）
4.2 风化作用
岩石的释荷
岩石从地下深 处变到地表条件时 由于上覆静压力减 小而产生张应力形 成一系列与地表平 行的宏观和微观的 内部破裂面。形成 这种裂隙构造的作 用称为剥离作用。
4.2 风化作用
在物理风化作用强烈的地区，其结果是在陡坡、山麓和 沟谷中产生大量的危石、碎石和岩屑，这是造成崩坍、落 石、泥石洪流的基本条件。
沉积岩：（碎屑岩＞化学岩和生物岩）
岩浆岩：（酸性岩＞基性岩） 变质岩：（浅变质＞深变质）
4.2 风化作用
矿物成分
岩浆岩抗风化能力的强弱与矿 物从岩浆中分异出来的顺序相反。 单矿岩的抗风化能力强于复矿 岩；
浅色矿物（如正长石）抗风化 能力强于暗色矿物（如：橄榄石 等）。 同种元素在不同的矿物中抗风 化能力不同。如石灰岩中的Ca易风 化，而斜长石中的Ca相对难风化。
4.4 特殊土的工程性质
4.4.1 黄土 4.4.2 膨胀土 4.4.3 软土 4.4.4 冻土
4.4 特殊土的工程性质
4.4.1 黄土
黄土: 是在干旱、半干旱气候条件下形成的第 四纪的一种松散的特殊土。
4.4 特殊土的工程性质
黄土的特征
颜色为淡黄、褐色或灰黄色； 粒度成分以粉土为主，约占有60%~70%，一般
4.3 岩石、土的工程分类
4.3.1 岩石按坚硬程度分类 硬质岩
硬质岩 较硬质岩
较软岩 软质岩 软岩 极软岩
4.3 岩石、土的工程分类
4.3.2 岩土的施工工程分级 I. II. III. IV. V. VI. 松土 普通土 硬土 软石 次坚石 坚石
4.3 岩石、土的工程分类
4.3.3 土的分类 土：是第四纪以来地壳表层的最新沉积物，未经胶结