岩石孔隙结构特征及对其力学性能的影响
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土中有存在干缩裂隙可以为含水层，如河南驻马店粘土层，可以 为含水层（取的是裂隙中的水）。 坚硬岩石：既有孔隙，又有裂隙，如甘肃白垩系岩石。 可溶岩里保留原来的裂隙，甚至有孔隙存在。
评价岩石孔隙结构的参数
1）反应孔隙大小的参数
①孔隙喉道半径及孔隙喉道大小分布
孔隙喉道半径（简称孔喉半径）是以能够通过孔隙喉道的最 大球体半径来衡量的，单位是微米（μm）。孔喉半径的大小受 孔隙结构影响极大。若孔喉半径大，孔隙空间的连通性好，液 体在孔隙系统中的渗流能力就强。地层中液体流动条件取决于 孔隙喉道的结构，孔喉数量、半径大小、截面形状、液体与岩 心的接触面大小等都将起一定的作用；
3. 分类：按成因分：
成岩裂隙
岩浆作用：侵入、喷出、冷凝收缩（岩浆岩）
沉积作用：固结、干缩 （沉积岩）。
岩浆岩最普遍，玄武岩（基性）柱状节理最有水文地 质意义。
风化裂隙：后期风化作用形成的各种裂隙；
构造裂隙：后期的构造应力作用形成的各种裂隙；
４．特征
大小：具有级次性，如，大构造断裂带，次级造断裂带， 再次一级造断裂带，小到用显微镜进行微观裂隙观测。
连通性：总体上不好，局部可能很好，形成裂隙系统。 找水，局部裂隙，最好找在最大断裂带上，主干断裂， 裂隙含水系统。
多少：裂隙率。包括线裂隙率、面裂隙率和体裂隙率。 在野外研究裂隙时，测定裂隙的方向、宽度、延伸长度、 充填等。
表2-2 各种岩石裂隙率数值表（变化范围）
四、溶穴或岩溶 1. 概念：具有可溶岩石裂隙，在地下水流作用下形成。 2. 分布：可溶岩的沉积岩，如常见的灰岩，白云岩。 3. 种类：溶孔（石灰岩的微空隙）、溶蚀裂隙、溶洞、
孔隙率增大到 15%～23%时，在加载初期，加 载两 端和圆盘中间孔隙密集的地方同时出现了 众多的细 小裂纹。随着荷载的增加，加载两端 的细小裂纹并 没有沿着加载方向向圆盘中心汇 合，而是朝着孔隙 密集的地方蔓延，同时圆盘 中间的裂纹也继续扩张
岩石中的空隙
一 引言 1. 岩石空隙在地球上的分布：地壳表层十余公里，
尤其近一、两公里以内。 2. 岩石空隙的描述：形状、大小、多少、分布规律
和连通性。 3. 岩石空隙的地质分类：松散岩石中的孔隙、坚硬
岩石中的裂隙、可溶岩石中的溶穴。
二、孔隙
1. 源自文库念：存在于松散的或未完全胶结的岩石颗粒之间或颗粒集合 体之间的空隙。
2. 分布：最新沉积、新生界、主要在第四系沉积层中的碎石土、 砂土、粘土等，其次是胶结不完全的第三系或中生界部分地层。
3. 特征：
度量指标：孔隙度（n） （1）概念：某一体积岩石（包括孔隙在内）中孔隙体
积所占的比例。
（2）研究意义（作用）：影响岩石储容地下水的能力 的大小。
（3）测定方法：
地下暗河等。 ４．特征：
形状：有方向性，主要在裂隙基础上进一步溶蚀而成， 所以具有裂隙特征。
大小：尺寸极不均匀，暗河，主干溶蚀形成。 多少：岩溶率
分布：极不均匀（保留了原有裂隙特征） 连通性：总体上差，局部可以很好，形成溶穴含水系统。
五、自然界岩石空隙的复杂性 发育状况复杂： 粘性土层既有孔隙也有裂隙，按水井讲，粘土--隔水层，若粘
⑤主要流动孔喉半径平均值 ⑥难流动孔喉半径
2）反映孔喉分选特征的参数
①孔隙喉道分选系数； ②孔隙喉道歪度； ③孔隙喉道峰态； ④孔隙喉道分布峰数峰值峰位； ⑤均值系数。
3）孔喉连通性、控制流体运动特征的参 数
①退汞效率； ②孔隙喉道比； ③孔喉配位数； ④孔隙曲折度； ⑤最小非饱和孔喉体积百分数； ⑥孔隙结构综合评价系数； ⑦视孔喉体积比； ⑧结构均匀度。
②最大孔隙喉道半径Rd及排驱压力Pd
排驱压力Pd是指非润湿相（汞）开始进入岩样所需要的最低 压力，它是汞开始进入岩样最大连通孔喉而形成连续流所需的 启动压力，也成为阈压或门槛压力。在排驱压力下汞能进入的 孔隙喉道半径即岩样中最大孔隙喉道半径Rd；
③毛管压力中值 ④孔隙喉道平均值和孔隙喉道半径中值
---岩石力学与工程学报第28卷第10期《孔隙结构特征及其对岩 石力学性能的影响》
实际问题：准确地预测工程岩体的变形与稳定性、保证正确的 工程设计和良好的施工质量
2.流程
浏览课本，理解课题 讨论含义，明确分工 大体汇总，讨论修改 分头行动，具体实施 最后确定，总结经验
3.对象
含煤岩系（coal-bearing strata），一套含有煤层或 煤线的沉积岩系。组成含煤岩系的沉积岩大都呈灰、 灰绿、灰黑和黑色，主要是各种粒度的砂岩、粉砂 岩、泥岩、灰质泥岩和煤组成，砾岩、粘土岩、石 灰岩，铝质岩、油页岩、硅质岩和火成碎屑岩等也 常出现在含煤岩系中。---百度百科
岩石孔隙结构特征及对其 力学性能的影响
1.意义
岩石是一种天然的多孔材料，其内部包含着大量不规则、跨尺 度的孔隙，这些孔隙直接影响着岩石的宏观物理、力学和化学 性质，如强度、弹性模量、渗透性、电导率、波速、颗粒吸附 力、岩石储层产能等。探明孔隙结构与岩石宏观物理力学性质 之间的内在关系，对于解决石油、地质、采矿、冶金、土木和 水利工程中的实际问题具有十分重要的意义。
砂、砾等松散岩石一般用注水方法，粘土遇水膨胀 不能；
容重-比重法：细砂，先测岩石的容重r、比重
三、裂隙
1. 概念：坚硬岩石形成以后，由于各种内外营力的作 用，使岩石遭到破坏而形成的空隙。
2. 分布：主要分布在坚硬岩层：除沉积岩、变质岩、 岩浆岩等保留原生成岩孔隙外，主要是在后期构造应力 作用下产生后生裂隙。
孔隙率（Porosity），指散粒状材料表观体积中，材 料内部的孔隙占总体积的比例。孔隙率包括真孔隙 率，闭空隙率和先空隙率。
孔径分布（pore size distribution）是指材料中存在 的各级孔径按数量或体积计算的百分率。
孔隙结构参数对 岩石力学性能的 影响
巴西圆盘劈裂试验
孔隙率对圆盘劈裂破坏方式有 很大的影响。当孔隙 率为 3%～7%时，在加载初期， 加载两端出现了 1～ 2 条主裂纹，随着荷载的增加两 端的主裂纹逐渐向 圆盘中间扩张。当达到峰值荷载， 即圆盘发生破裂 时，两端的主裂纹在圆盘中心汇合， 终形成 1～2 条平行于加载方向、近似为直线的主 裂纹贯穿整个 圆盘，圆盘主要以拉伸破坏为主；
评价岩石孔隙结构的参数
1）反应孔隙大小的参数
①孔隙喉道半径及孔隙喉道大小分布
孔隙喉道半径（简称孔喉半径）是以能够通过孔隙喉道的最 大球体半径来衡量的，单位是微米（μm）。孔喉半径的大小受 孔隙结构影响极大。若孔喉半径大，孔隙空间的连通性好，液 体在孔隙系统中的渗流能力就强。地层中液体流动条件取决于 孔隙喉道的结构，孔喉数量、半径大小、截面形状、液体与岩 心的接触面大小等都将起一定的作用；
3. 分类：按成因分：
成岩裂隙
岩浆作用：侵入、喷出、冷凝收缩（岩浆岩）
沉积作用：固结、干缩 （沉积岩）。
岩浆岩最普遍，玄武岩（基性）柱状节理最有水文地 质意义。
风化裂隙：后期风化作用形成的各种裂隙；
构造裂隙：后期的构造应力作用形成的各种裂隙；
４．特征
大小：具有级次性，如，大构造断裂带，次级造断裂带， 再次一级造断裂带，小到用显微镜进行微观裂隙观测。
连通性：总体上不好，局部可能很好，形成裂隙系统。 找水，局部裂隙，最好找在最大断裂带上，主干断裂， 裂隙含水系统。
多少：裂隙率。包括线裂隙率、面裂隙率和体裂隙率。 在野外研究裂隙时，测定裂隙的方向、宽度、延伸长度、 充填等。
表2-2 各种岩石裂隙率数值表（变化范围）
四、溶穴或岩溶 1. 概念：具有可溶岩石裂隙，在地下水流作用下形成。 2. 分布：可溶岩的沉积岩，如常见的灰岩，白云岩。 3. 种类：溶孔（石灰岩的微空隙）、溶蚀裂隙、溶洞、
孔隙率增大到 15%～23%时，在加载初期，加 载两 端和圆盘中间孔隙密集的地方同时出现了 众多的细 小裂纹。随着荷载的增加，加载两端 的细小裂纹并 没有沿着加载方向向圆盘中心汇 合，而是朝着孔隙 密集的地方蔓延，同时圆盘 中间的裂纹也继续扩张
岩石中的空隙
一 引言 1. 岩石空隙在地球上的分布：地壳表层十余公里，
尤其近一、两公里以内。 2. 岩石空隙的描述：形状、大小、多少、分布规律
和连通性。 3. 岩石空隙的地质分类：松散岩石中的孔隙、坚硬
岩石中的裂隙、可溶岩石中的溶穴。
二、孔隙
1. 源自文库念：存在于松散的或未完全胶结的岩石颗粒之间或颗粒集合 体之间的空隙。
2. 分布：最新沉积、新生界、主要在第四系沉积层中的碎石土、 砂土、粘土等，其次是胶结不完全的第三系或中生界部分地层。
3. 特征：
度量指标：孔隙度（n） （1）概念：某一体积岩石（包括孔隙在内）中孔隙体
积所占的比例。
（2）研究意义（作用）：影响岩石储容地下水的能力 的大小。
（3）测定方法：
地下暗河等。 ４．特征：
形状：有方向性，主要在裂隙基础上进一步溶蚀而成， 所以具有裂隙特征。
大小：尺寸极不均匀，暗河，主干溶蚀形成。 多少：岩溶率
分布：极不均匀（保留了原有裂隙特征） 连通性：总体上差，局部可以很好，形成溶穴含水系统。
五、自然界岩石空隙的复杂性 发育状况复杂： 粘性土层既有孔隙也有裂隙，按水井讲，粘土--隔水层，若粘
⑤主要流动孔喉半径平均值 ⑥难流动孔喉半径
2）反映孔喉分选特征的参数
①孔隙喉道分选系数； ②孔隙喉道歪度； ③孔隙喉道峰态； ④孔隙喉道分布峰数峰值峰位； ⑤均值系数。
3）孔喉连通性、控制流体运动特征的参 数
①退汞效率； ②孔隙喉道比； ③孔喉配位数； ④孔隙曲折度； ⑤最小非饱和孔喉体积百分数； ⑥孔隙结构综合评价系数； ⑦视孔喉体积比； ⑧结构均匀度。
②最大孔隙喉道半径Rd及排驱压力Pd
排驱压力Pd是指非润湿相（汞）开始进入岩样所需要的最低 压力，它是汞开始进入岩样最大连通孔喉而形成连续流所需的 启动压力，也成为阈压或门槛压力。在排驱压力下汞能进入的 孔隙喉道半径即岩样中最大孔隙喉道半径Rd；
③毛管压力中值 ④孔隙喉道平均值和孔隙喉道半径中值
---岩石力学与工程学报第28卷第10期《孔隙结构特征及其对岩 石力学性能的影响》
实际问题：准确地预测工程岩体的变形与稳定性、保证正确的 工程设计和良好的施工质量
2.流程
浏览课本，理解课题 讨论含义，明确分工 大体汇总，讨论修改 分头行动，具体实施 最后确定，总结经验
3.对象
含煤岩系（coal-bearing strata），一套含有煤层或 煤线的沉积岩系。组成含煤岩系的沉积岩大都呈灰、 灰绿、灰黑和黑色，主要是各种粒度的砂岩、粉砂 岩、泥岩、灰质泥岩和煤组成，砾岩、粘土岩、石 灰岩，铝质岩、油页岩、硅质岩和火成碎屑岩等也 常出现在含煤岩系中。---百度百科
岩石孔隙结构特征及对其 力学性能的影响
1.意义
岩石是一种天然的多孔材料，其内部包含着大量不规则、跨尺 度的孔隙，这些孔隙直接影响着岩石的宏观物理、力学和化学 性质，如强度、弹性模量、渗透性、电导率、波速、颗粒吸附 力、岩石储层产能等。探明孔隙结构与岩石宏观物理力学性质 之间的内在关系，对于解决石油、地质、采矿、冶金、土木和 水利工程中的实际问题具有十分重要的意义。
砂、砾等松散岩石一般用注水方法，粘土遇水膨胀 不能；
容重-比重法：细砂，先测岩石的容重r、比重
三、裂隙
1. 概念：坚硬岩石形成以后，由于各种内外营力的作 用，使岩石遭到破坏而形成的空隙。
2. 分布：主要分布在坚硬岩层：除沉积岩、变质岩、 岩浆岩等保留原生成岩孔隙外，主要是在后期构造应力 作用下产生后生裂隙。
孔隙率（Porosity），指散粒状材料表观体积中，材 料内部的孔隙占总体积的比例。孔隙率包括真孔隙 率，闭空隙率和先空隙率。
孔径分布（pore size distribution）是指材料中存在 的各级孔径按数量或体积计算的百分率。
孔隙结构参数对 岩石力学性能的 影响
巴西圆盘劈裂试验
孔隙率对圆盘劈裂破坏方式有 很大的影响。当孔隙 率为 3%～7%时，在加载初期， 加载两端出现了 1～ 2 条主裂纹，随着荷载的增加两 端的主裂纹逐渐向 圆盘中间扩张。当达到峰值荷载， 即圆盘发生破裂 时，两端的主裂纹在圆盘中心汇合， 终形成 1～2 条平行于加载方向、近似为直线的主 裂纹贯穿整个 圆盘，圆盘主要以拉伸破坏为主；