《工程岩土》课件 模块一 岩土体工程性质分析单元1任务点3岩石工程性质分析

模块一

岩石土体工程性质分析《工程岩土》

单元一

岩石工程性质判定任务3岩石工程性质分析

该高速公路某料场勘察中，勘察技术员在料场调查情况如下：岩石为石灰岩，岩质新鲜，偶见风化痕迹，用地质锤锤击声音清脆，有回弹，难击碎，基本无吸水反应。通过取样进行室内试验，得出试验指标平均值数据见教材表1-1-6，请根据调查情况，对料场岩石进行分类，根据岩样室内试验指标平均值数据，对料场石料质量进行工程性质分析评价。1.请分别计算该石料场石灰岩在饱和状态下的抗压强度及干燥状态下的抗压强度,并填入表1-1-16中。2.请根据计算结果计算软化系数并判定该石灰岩属于强软化岩石还是弱软化岩石，工程性质如何？

（

）3.请根据岩石单轴饱和抗压强度判断该石灰岩的坚硬程度，它是属于坚硬岩、较坚硬岩、较软岩、软岩还是极软岩？（

）问题导学情境描述知识讲解小组学习知识小测一、岩石的物理性质比重：岩石固体部分的质量与同体积4℃水的质量比值。大小：介于2.50～3.30之间。测定方法：比重瓶法。空隙性：岩石孔隙和裂隙的总称，分为孔隙比和孔隙率。公式：大小：介于2.30～3.10g/cm3之间。影响因素：孔隙、裂隙大小、多少及其连通情况，岩石的结构和构造和外力因素。密度：包括孔隙在内的单位体积岩石的质量。公式：大小：介于2.30～3.10g/cm3之间。影响因素：组成岩石的矿物成分、孔隙性及含水情况。问题导学情境描述知识讲解小组学习知识小测一、岩石的物理性质吸水性：岩石在一定试验条件下的吸水性能。公式：影响因素：岩石空隙数量、大小、开闭程度、连通与否等情况。透水性：岩石能被水透过的性能。衡量标准：渗透系数。影响因素：岩石空隙的大小、数盘、方向及其相互连通的情况。软化性：岩石受水浸泡后，力学强度和稳定性趋于降低的性能。公式：影响因素：岩石的空隙性、矿物成分及岩石结构、构造。抗冻性：岩石抵抗冻融破坏的性能。衡量标准：强度损失率和质量损失率。影响因素：取决于岩石开型空隙发育程度、亲水性和可溶性矿物含金及矿物颗粒间连结强度。问题导学情境描述知识讲解小组学习知识小测二、岩石的水理性质岩石的抗压强度1岩石的抗拉强度2岩石的抗剪强度3问题导学情境描述知识讲解小组学习知识小测三、岩石的力学性质岩石的抗压强度具明显的各向异性受矿物成分、颗粒大小、结构、构造影响受风化程度、试验条件的影响问题导学情境描述知识讲解小组学习知识小测（一）岩石的抗压强度岩石的抗拉强度小于抗压强度受矿物组成之间的黏聚力的影响轴向拉伸法、劈裂法问题导学情境描述知识讲解小组学习知识小测（二）岩石的抗拉强度岩石的抗剪强度大于抗拉强度小于抗压强度受结构面的性质和形态所控制岩性、构造、风化程度、含水性有一定影响问题导学情境描述知识讲解小组学习知识小测（三）岩石的抗剪强度问题导学情境描述知识讲解小组学习知识小测（三）岩石的抗剪强度（四）常见岩石的力学强度指标问题导学情境描述知识讲解小组学习知识小测四、影响岩石工程性质的因素内部因素1外部因素2问题导学情境描述知识讲解小组学习知识小测矿物成分成分组成矿物硬度和密度矿物颜色结构结晶连结胶结连结构造成分分布的不均匀性结构上的不连续性（一）内部因素问题导学情境描述知识讲解小组学习知识小测风化作用岩体的完整性受到破坏岩石的矿物成分发生变化风化作用改变了岩石的水理力学性质水任何岩石被水饱和后的强度都会降低水对岩石强度的影响，在一定限度内是可逆（二）外部因素问题导学情境描述知识讲解小组学习知识小测五、岩石的工程分类按强度分类1按施工难易程度分类2按风化程度分类3问题导学情境描述知识讲解小组学习知识小测问题导学情境描述知识讲解小组学习知识小测（一）按照岩石强度分类岩石类别饱和单轴极限抗压强度（MPa）代表性岩石硬质岩石>601．花岗岩、闪长岩、玄武岩等岩浆岩类；2.硅质、铁质胶结的砾岩及砂岩、石灰岩、白云岩等沉积岩类；3.片麻岩、大理岩、石英岩、片岩、板岩等变质岩类；凝灰岩等；中硬岩石30～60软质岩石5～30泥砾岩、泥质砂岩、泥质页岩、泥岩等沉积岩类；云母片岩或千枚岩等变质岩类问题导学情境描述知识讲解小组学习知识小测（二）按照岩石施工难易程度分类岩石等级岩石名称钻眼所需的时间爆破所需的炮眼长度开挖方法湿式凿岩一字合金钻头（净钻分钟）湿式凿岩普通钻头（净钻分钟）双人打眼（工天）路堑隧道导坑I软石各种松软岩石、盐岩、胶结不紧的砾岩、泥质页岩、砂岩、煤较坚实的泥灰岩、块石土及漂石土、软的节理较多的石灰岩7以内0.2以内0.2以内2.0以内部分用翘棍或大锤开挖，部分用爆破法开挖II次壑石硅质页岩、硅质砂岩、白云岩、石灰岩、坚实的泥灰岩、软玄武岩、片麻岩、正长岩、花岗岩15以内7～200.2～1.00.2～0.42.0～3.5用爆破法开挖III壑石硬玄武岩、坚实的石灰岩、白云岩、大理岩、石英岩、闪长岩、粗粒花岗岩、正长岩15以上20以上1.0以上0.4以上3.5以上用爆破法开挖问题导学情境描述知识讲解小组学习知识小测（三）按照岩石风化程度分类风化程度风化系数（K1）野外特征微风化k1>0.8

岩质新鲜，表面稍有风化现象弱风化0.4<K1≤0.8

结构末破坏，构造层理清晰；

岩体被节理裂隙分割成块碎状（20～），裂隙中填充少量风化物；

矿物成分基本未变化，仅沿节理面出现次生矿物；

锤击声脆，石块不易击碎，不能用镐挖掘，岩芯钻方可钻进强风化0.2≤K1≤0.4

岩体被节理裂隙分割成块碎状（2～）；矿物成分已显著变化；

锤击声哑，碎石可用手折断，用镐可以挖掘，手摇钻不易钻进全风化K1<0.2

结构已全部破坏，仅保持外观原岩状态；

岩体被节理裂隙分割成散体状；

除石英外其它矿物均变质成次生矿物；

碎