1、第二章 岩石的工程地质性质第一节第一节 岩石的物理性质岩石的物理性质 一、密度和比重一、密度和比重 1 1、岩石的密度：、岩石的密度：单位体积内岩石的质量。岩石颗粒干密度属实测指标，常用比重瓶法进行测定。岩石含：固相、液相、气相。三相比例不同而密度不同。（2 2）饱和密度：）饱和密度：岩石中的孔隙被水充填时的单岩石中的孔隙被水充填时的单 位体积质量（水中浸位体积质量（水中浸4848小时）小时）（1 1）天然密度：）天然密度：自然状态下，单位体积质量自然状态下，单位体积质量 VG/)/(31mKNVVGWVdG G岩石总质量；岩石总质量；V V总体积。总体积。V VV V孔隙体积孔隙体积（3 3
2、）干密度：）干密度：岩块中的孔隙水全部蒸发后的单位体积质量岩块中的孔隙水全部蒸发后的单位体积质量（105105烘烘24h24h）VGc/12 2、岩石的比重：、岩石的比重：岩石固体质量（岩石固体质量（G G1 1）与同体积）与同体积水在水在44时的质量比时的质量比VC固体积；水的比重)/(1WCVGWG1岩石固体的质量。（KN/m3）CVVVe/VVnV/WcVVCVCVGnnnVVVVVVVVVVVe/11/二、岩石的孔隙性：二、岩石的孔隙性：反映裂隙发育程度的指标除了孔隙外，还有各类裂隙存在。可把岩石的空隙率分为总空隙率n、总开空隙率no、大开空隙率nb、小开空隙率na和闭空隙率nc几种。
3、一般提到的岩石空隙率系指总空隙率。一般来说，空隙率愈大，岩块的强度愈小，塑性变形和渗透性愈大，反之亦反。1.孔隙比孔隙比VV孔隙体积（水银充填法求出）2.2.孔隙率孔隙率V=VC+VVen关系关系cd/)(天然状态下饱和状态下三、岩石的水理性质三、岩石的水理性质1.1.含水性：含水性：岩石在水溶液作用下表现出来的性质，称为水理性质。主要有岩石的含水量（率）、吸水率、软化性、抗冻性及透水性等1 1）含水率：）含水率：岩石孔隙中含水量GW与固体质量之比的百分数W=GW/G1（%）2 2）、吸水率：）、吸水率：岩石吸入水的质量与固体质量之比Wd=（%）岩石吸收水分的能力称为岩石的吸水性。按不同吸水条
4、件，常用吸水率、饱和吸水率和饱水系数等指标表示。（1 1）岩石吸水率）岩石吸水率(1 1)：是指岩石试件在标准大气压力下吸入水的重量是指岩石试件在标准大气压力下吸入水的重量W W1 1与岩石干重量与岩石干重量W Ws s之比。之比。岩石的吸水率的大小，取决于岩石所含孔隙、裂隙岩石的吸水率的大小，取决于岩石所含孔隙、裂隙的数量、大小、开闭程度及其分布情况，并且还与试验的数量、大小、开闭程度及其分布情况，并且还与试验条件（整体和碎块，浸水时间等）有关。条件（整体和碎块，浸水时间等）有关。根据岩石的吸水率可求得岩石的大开空隙率根据岩石的吸水率可求得岩石的大开空隙率n nb b：%10011 sWWs
5、nbsnbbWVVWVVn 式中：式中：W W s s为干燥岩石的重量为干燥岩石的重量；d d,w w分别为干燥岩石和水的重度。分别为干燥岩石和水的重度。wdnbsWVVW 111 （2 2）岩石的饱水率（）岩石的饱水率（2 2）岩石的饱水率指在高压（岩石的饱水率指在高压（150150个大气压）或真空个大气压）或真空条件下，岩石吸入水的重量条件下，岩石吸入水的重量W W2 2与岩石干重量与岩石干重量W Ws s之比，之比，即：即：%10022 sWW 根据饱水率求得岩石的总开空隙率根据饱水率求得岩石的总开空隙率n n0 0：wdsnsnWVVWVVn 2000 式中：式中：W Ws s为干燥岩
6、石重量；为干燥岩石重量；d d,w w干燥岩石和水的重度。干燥岩石和水的重度。（3 3）岩石的饱水系数（）岩石的饱水系数（K Ks s）岩石吸水率与饱水率之比称为岩石的饱水系数，即岩石吸水率与饱水率之比称为岩石的饱水系数，即 21 sK 饱水系数反映了岩石中大开空隙和小开空隙的相对含量。饱水系数反映了岩石中大开空隙和小开空隙的相对含量。饱水系数越大，岩石中的大开空隙越多，而小开空隙越少。饱水系数越大，岩石中的大开空隙越多，而小开空隙越少。吸水性较大的岩石吸水后往往会产生膨胀，给井巷支护造吸水性较大的岩石吸水后往往会产生膨胀，给井巷支护造成很大压力。成很大压力。在公路建筑材料中在公路建筑材料中
7、KsKs1，石料抗冻性能差，石料抗冻性能差，Ks 0.850.85的的石料寒冷地区不用。石料寒冷地区不用。2 2、岩石的透水性、岩石的透水性 透水性透水性：在一定的水压作用下，水穿透岩石的能力。地下水存在于岩石孔隙、裂隙之中，而且大多数岩石的孔隙裂隙是连通的，因而在一定的水压作用下，地下水可以在岩石中渗透。岩石的这种能透水的性能称为岩石的透水性。岩石的透水性大小不仅与岩石的孔隙度大小有关，而且还与孔隙大小及其贯通程度有关。衡量岩石透水性的指标为渗透系数(K)。一般来说，完整密实的岩石的渗透系数往往很小。岩石的渗透系数一般是在钻孔中进行抽水或压水试验而测定的。四、岩石的抗风化指标（四、岩石的抗风化指标（3 3类）类）1.1.软化性：软化性：岩石浸水饱和后强度降低的性质，用软化系数表示。软化系数软化系数 Rcc饱和单轴抗压强度、Rcd干燥单轴抗压强度；（）越小，表示岩石受水的影响越大。各类岩石的c=0.450.9之间。0.75,岩石软化性弱、抗水、抗风化能力强；0.75，岩石的工程地质性质较差。cdccRR/1 在公路建筑材料应用中 1，石料耐水性好，石料强度受水影响小，0.6石料公路工程不用，75%,Km2%时，为抗冻的岩石；a0.75和Ks0.8的岩石，其抗冻性也相当高。
