岩石力学讲义(2)-岩石的物理性质

1、岩 石 力 学岩石的物理性质岩石的物理性质主主 要要 内内 容容第一节第一节 概述概述第二节第二节 岩石物理性质岩石物理性质第三节第三节 岩石的各向异性和渗透性岩石的各向异性和渗透性第四节第四节 岩石的工程分类岩石的工程分类第一节第一节 概述概述地球的岩石圈：地球的岩石圈：地球表面的固体部分。由地壳和地球表面的固体部分。由地壳和上地幔顶部岩石组成的地球外壳固体圈层。上地幔顶部岩石组成的地球外壳固体圈层。地球圈层分为地球圈层分为地球外地球外圈圈和和地层内圈地层内圈。地球外圈包括大气圈、地球外圈包括大气圈、水圈、生物圈和岩石水圈、生物圈和岩石圈。圈。岩石的地质类型划分1.岩浆岩：是由岩浆凝结形成的

2、岩石。2.变质岩：矿物成分、结构发生变化形成的岩石。3.沉积岩：搬运、沉积、成岩作用而形成的岩石。母母 岩岩转变过程转变过程产生的岩石产生的岩石岩浆岩岩浆岩沉积岩沉积岩变质岩变质岩风化作用风化作用热和压力热和压力熔融作用熔融作用沉积岩沉积岩变质岩变质岩岩浆岩岩浆岩沉积岩的分类p 碎屑沉积岩：砾岩、砂岩、粉砂岩、泥页岩碎屑沉积岩：砾岩、砂岩、粉砂岩、泥页岩p 化学沉积岩：石灰岩、白云岩、燧石、蒸发岩化学沉积岩：石灰岩、白云岩、燧石、蒸发岩p 生物沉积岩：煤、石灰岩生物沉积岩：煤、石灰岩砂岩（砂岩（Sandstone）:由沙粒经过水搬运沉淀于河床上，经长由沙粒经过水搬运沉淀于河床上，经长时间的堆积

3、坚固并经地质物理作用胶结而成的岩石。粒径时间的堆积坚固并经地质物理作用胶结而成的岩石。粒径1/16 2mm。页岩（页岩（Shale）或泥岩（）或泥岩（Mud rock）：是粘土岩的一种，由）：是粘土岩的一种，由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。粒径粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。粒径 80中细粒花岗岩，花岗片麻岩，闪长岩，中细粒花岗岩，花岗片麻岩，闪长岩，辉绿岩，安山岩，流纹岩，石英砂岩，辉绿岩，安山岩，流纹岩，石英砂岩，硅质灰岩，硅质胶结砾岩硅质灰岩，硅质胶结砾岩II中等坚中等坚硬岩硬岩30-80灰岩，大理岩，白云岩，砂岩，钙质砾灰岩，大理岩，白云岩，砂岩，钙质

4、砾岩，板岩岩，板岩III软质岩软质岩6030-6015-305-1552.2.岩体的工程分类岩体的工程分类岩石岩石：是固态矿物或矿物的混合物，由一种或多：是固态矿物或矿物的混合物，由一种或多种矿物组成，具有一定结构、构造的集合体。种矿物组成，具有一定结构、构造的集合体。岩体岩体：含有：含有结构面结构面的原生地质体，是由处于一定的原生地质体，是由处于一定地质环境中的各种岩性和结构特征岩石所组成的地质环境中的各种岩性和结构特征岩石所组成的集合体。集合体。岩石质量指标岩石质量指标RQDRQD岩石质量指标岩石质量指标RQD (Rock Quality Designation):长度长度大于大于10cm

5、的岩心长度之和的岩心长度之和与钻孔总进尺的百分比。与钻孔总进尺的百分比。( (迪尔，迪尔，1964.)1964.)RQDRQD求取的经验方法求取的经验方法) 11 . 0(1001 . 0dkkeRQDd1) RQD与裂隙频率与裂隙频率Kd之间存在以下关系：之间存在以下关系：2) RQD与单位体积岩石中的节理总数与单位体积岩石中的节理总数Jv之间存在之间存在以下关系：以下关系：1153.3vRQDJ当当Jv4.5Jv4.5时，时，RQDRQD取取100100。根据根据RQDRQD的岩体质量分级的岩体质量分级RQD90岩石质岩石质量描述量描述很差很差差差一般一般好好很好很好等级等级IIIIIII

6、VV岩体基本质量指标岩体基本质量指标BQBQ认为认为岩石的坚硬程度岩石的坚硬程度和和岩体的完整程度岩体的完整程度决定岩体的决定岩体的基本质量：基本质量：903250cvBQRKKvKv为岩体的完整性系数，用声波实验资料确定：为岩体的完整性系数，用声波实验资料确定：2m pvrpVKV 岩体完整岩体完整性系数性系数Kv0.750.75-0.550.55-0.350.35-0.15550坚硬岩，岩体完整坚硬岩，岩体完整I550-451坚硬岩，岩体较完整坚硬岩，岩体较完整较坚硬岩，岩体完整较坚硬岩，岩体完整II450-351坚硬岩，岩体较破碎坚硬岩，岩体较破碎较坚硬岩或软、硬岩互层，岩体较完整较坚硬岩或软、硬岩互层，岩体较完整较软岩，岩体完整较软岩，岩体完整III350-251坚硬岩，岩体破碎坚硬岩，岩体破碎较坚硬岩，岩体较破碎或破碎较坚硬岩，岩体较破碎或破碎较软岩或较硬岩互层，且以软岩为主，岩体较软岩或较硬岩互层，且以软岩为主，岩体较