岩体力学第二章.ppt

1、岩体力学 第二章 岩石的基本物理力学性质,资源与环境工程学院 宁建国,山东科技大学资源与环境工程学院,第二章 岩石的基本物理力学性质,2.1 岩石的基本物理性质 2.2 岩石的强度特性 2.3 岩石的变形特性 2.4 岩石的强度理论,山东科技大学资源与环境工程学院,2.1 岩石的基本物理性质,提纲,岩石的密度指标,岩石的孔隙性,2.1岩石的基本物理性质,岩石的水理性质,山东科技大学资源与环境工程学院,2.1 岩石的基本物理性质,空气 水 固体颗粒,山东科技大学资源与环境工程学院,2.1 岩石的基本物理性质,（1）天然密度,定义：岩石在自然条件下，单位体积的质量,计算公式：,试验方法：称重法,+

2、,精度0.01g,g/cm3,量尺,天平,一、岩石的密度指标,山东科技大学资源与环境工程学院,2.1 岩石的基本物理性质,含遇水溶解、遇水膨胀矿物成分的岩石,量尺,石蜡,+,+,水槽,+,天平,山东科技大学资源与环境工程学院,2.1 岩石的基本物理性质,（2）饱和密度,定义：岩石中的孔隙全被水充填时单位体积的质量,计算公式：,g/cm3,试验方法：浸水法、抽真空法、煮沸法,水槽,真空机,煮沸箱,山东科技大学资源与环境工程学院,2.1 岩石的基本物理性质,（3）干密度,定义：岩石孔隙中的水全部蒸发，试件中仅有 固体和气体的状态下，单位体积的质量,计算公式：,g/cm3,试验方法：烘干法,温度：1

3、05110,时间：24h,+,山东科技大学资源与环境工程学院,2.1 岩石的基本物理性质,（4）重力密度,定义：单位体积中岩石的重量,计算公式：,KN/m3,山东科技大学资源与环境工程学院,2.1 岩石的基本物理性质,（5）岩石的颗粒密度,定义：岩石固体物质的质量与固体的体积之比,计算公式：,g/cm3,试验方法：比重瓶法,山东科技大学资源与环境工程学院,2.1 岩石的基本物理性质,磨碎,过筛,烘干,称重,测体积,煤油或纯水,摇晃,静置4h,查表修正,山东科技大学资源与环境工程学院,2.1 岩石的基本物理性质,二、岩石的孔隙性,（1）岩石的孔隙比e,定义：孔隙的体积与固体体积之比,计算公式：,

4、（2）岩石的孔隙率n,定义：孔隙的体积与试件总体积的比值，以百分率表示,计算公式：,山东科技大学资源与环境工程学院,2.1 岩石的基本物理性质,试验方法：压汞法,间接法,干密度,岩石的颗粒密度,孔隙比与孔隙率的关系,压汞仪,2.1 岩石的基本物理性质,山东科技大学资源与环境工程学院,2.1 岩石的基本物理性质,三、岩石的水理性质,（1）岩石的含水率w,定义：岩石孔隙中含水的质量与固体质量之 比的百分数,计算公式：,试验方法：燃烧法,铝盒,支架,天平,酒精灯,2.1 岩石的基本物理性质,温度：105110,时间：24h,烘干法,天平,烘箱,山东科技大学资源与环境工程学院,2.1 岩石的基本物理性

5、质,（2）岩石的渗透性,定义：岩石在一定的水力梯度作用 下，水穿透岩石的能力,计算公式：,m3/s,试验方法：达西法,x,y,1856 年达西(Darcy)在研究城市供水问题时进行的渗流试验,山东科技大学资源与环境工程学院,2.1 岩石的基本物理性质,小结,岩石的密度指标,天然密度,饱和密度,干密度,重力密度,计算公式,定义,试验方法,岩石的颗粒密度,岩石的孔隙性,岩石的孔隙比,岩石的孔隙率,计算公式,定义,试验方法,岩石的基本物理性质,山东科技大学资源与环境工程学院,2.1 岩石的基本物理性质,岩石的水理性质,岩石的含水率,岩石的渗透性,计算公式,定义,试验方法,提纲,2.1 岩石的基本物理性质,有一个7cm7cm14cm试样，其质量为900g，用球磨机磨成岩粉并进行风干，天平称得其质量为870g，取其中岩粉100g作颗粒密度实验，岩粉装入李氏瓶前，煤油