岩石的性质及工程分级课件.pptVIP

本章重点内容1、岩石的力学性质；2、岩石的工程分级；（应掌握的内容）第一章岩石的性质及其工程分级研究岩石的实际意义：1·可以对岩石材料作出正确评价，合理选用建筑材料，岩石强度是岩石分级的重要指标。2·研究岩石的力学性质，可以有效地破碎岩石，利用岩石。3·可以进一步了解岩体性质，确定围岩的稳定性。

井巷施工最基本的过程就是将岩石从岩体上破碎下来，形成所需的井巷空间，这个过程称为破岩。破碎下来的岩石，用装岩设备装入矿车或输送机运出，这个过程称为装岩运输。接着对这些空间进行必要的维护，防止围岩的破坏和垮落，这个过程称为支护。因此破岩和井巷维护成为井巷工程的主要问题。为了合理和有效地进行破岩和井巷维护，就要对岩石与岩体的物理力学性质有所了解，研究岩石的工程特性，为设计和施工提供依据。岩石是由一种或多种矿物组成的天然结构体，每种矿物都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。不同的岩石，具有不同的力学特性。1·岩石性质与它的矿物组成有关。一般说来，岩块中所含硬度大的粒状和柱状矿物（石英、长石、角闪石、辉石、橄榄石等）越多，岩块强度越高。含硬度小的矿物（云母、绿泥石、滑石、蒙脱石、伊犁石、高岭石）越多，其强度越低。

2·岩石性质与其结构和构造有关。如岩石中矿物的结晶程度、颗粒形状和大小、颗粒之间的胶结程度等。当矿物成分一定时，呈细晶、隐晶结构时，岩块强度较高；反之则低。3·岩石性质与胶结物的性质有关。如硅质胶结的强度最大、铁质、钙质、泥质、凝灰质胶结相继次之。如花岗岩、黄铁矿、石灰岩、泥岩等。4·岩石强度与其成因有关。火成岩的强度一般大于沉积岩和变质岩。5·岩石强度与变质和风化程度有关。变质程度越高，强度越大、反之越低；风化程度越高，而强度越低。研究岩石性质时，常用到岩石、岩块与岩体这三个术语。

第一节概述一、岩块:（岩体内由弱面分割包围的即是岩块）晶体+晶间质层理;沉积形成岩块泥质胶结节理;受力形成劈理;造岩形成铁质胶结钙质胶结硅质胶结颗粒+胶结质岩块(结构体)二、岩体:三、岩石:层理面节理面断层面弱面(结构面)岩块和岩体不加区别时的统称.四、表土：建井工作者把覆盖于基岩之上的第四纪冲积层及其风化带称为表土.五、基岩：表土以下的固结性岩石称为基岩.

第二节岩石的物理性质一.岩石的相对密度和密度C)/ρW(1--1)1.相对密度（比重）:d＝(G/Vd-----岩石的相对密度（比重），无量纲;G-----绝对干燥时的体积为V的岩石试件质量,g;CVC-----岩石试件的固体实体体积（不包含空隙体积）,cm-----水的重力密度,g/cm3;ρW3;2·密度:单位体积（包含岩石内空隙体积）岩石的质量称为岩石的密度。干密度：ρC＝G/V(1--3)(1--2)1ρ湿密度：ρ＝GC/V-----岩石试件的干密度,g/cm3;3;3。ρ-----岩石试件的湿密度,g/cmG、G1-----分别为绝对干燥时及天然含水或饱和水时的岩石试件质量,g;V-----岩石试件的体积,cm3.重度:单位体积岩石所受的重力为重度,亦称为重力密度或容重;用γ表示;

二.岩石的孔隙性1.孔隙度:n＝(V－VC)/V＝1－VC/V＝1－(VC/G).(G/V)＝1－ρc/（d·ρw）＝(1－ρC/dρ2.孔隙比e＝(V－VC)/VC＝(V/VC)－1＝d·ρw/ρC三.岩石的水理性W)x100%(1--4)(1--5)－11.岩石的吸水率：岩石试件吸入水的质量与试件干质量之比；W＝g/G(1--6)W-----岩石的吸水率，无量纲;g-----标准大气压下岩石试件吸入水的质量,g;G-----绝对干燥时的岩石试件质量,g;2.岩石的透水性：岩石能透过水的性能称为岩石的透水性。达西公式:Q＝Q-----单位时间内的渗水量,m3/h；A-----渗透面积,m；2K-----渗透系数,cm/SI-----水力坡度；；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性.

第二节岩石的物理性质4.岩石的软化性:岩石浸水后其强度明显降低的特性为之岩石软化。岩石软化性用软化系数表示：ηC＝R/RC≤1η----岩石的软化系数，无量纲;R----水饱和状态下岩石试件的单向抗压强度,MPa;(1－7)CWcCWR----干燥状态下岩石试件的单向抗压强度,MPa;C5.岩石的膨胀性和崩解性膨胀性：指软岩吸水后体积增大的现象。崩解性：指软岩吸水后解体的现象。四.岩石的碎胀性K＝V/V1（1·8－2·0）(1－8)1K----岩石的碎胀系数;V1----岩石破碎后的体积,m3;V----岩