第四章岩石及特殊土的工程性质
第一节岩石的物理性质
一、密度和重度：
密度：单位体积的质量（?）。（g/cm3）
?天然密度 M／V?Ms/V?干密度 ?饱和密度?
23?????g 1N?1kg?m/s重度：单位体积的重量（）。（N/cm）
二、颗粒密度和比重（相对密度）
颗粒密度：单位体积固位颗粒的质量（?s）。（g/cm3）
?s?MsV
比重（相对密度）：单位体积固体颗粒的重力与4℃时同体积水的重力之比（ds）。
ds??s?w
Vn?01V三、孔隙度和孔隙比：
n?%孔隙度：孔隙体积与岩石总体积之比（n）。
e?孔隙比：孔隙体积与岩石中固体颗粒体积之比（e）。
VnVs
第二节岩石的水理性质
一、吸水性：指岩石吸收水的性能。其吸水程度用吸水率表示。
w1?Gw1?100%Gs
吸水率：（常压条件下）吸入水量与干燥岩石质量之比。
饱水率：（150个大气压下或真空）吸入水量与干燥岩石质量之比。
W2?Gw2?100%Gs
Kw?W1W2（Kw?0.5~0.9）
饱水系数：岩石吸水率与饱水率之比。
二、透水性：指岩石能透过水的能力。用渗透系数K表示。（m/s）
dh?Fdl达西层流定律：?K?I?F
Q?K?渗透系数：
K?QV?I?FI
三、软化性：指岩石浸水后强度降低的性质。用软化系数KR表示。
软化系数：
KR?Rc?饱和单轴抗压强度。R?干燥单轴抗压强度。
一般软化系数KR＜0.75的岩石具软化性。 四、抗冻性：指岩石抵抗冻融破坏的能力。
Rl?冻融前后强度差冻融前的强度不抗冻的岩石RL＞25％ 冻融前后重量差冻融前的重量GL＞2％KW＞0.7
强度损失率：
重量损失率：
GL?五、可溶性：指岩石被水溶解的性能。 六、膨胀性：指岩石吸水后体积增大的性能。
七、崩解性：岩石（干燥）泡水后，因内部结构破坏而崩解的性能。
第三节岩石的力学性质
一、变形：岩石受力后发生形状改变的现象。主要变形模量和泊松比表示。
??变形模量E?0????弹性模量E??T??t?1、变形：??塑性模量Es???s???割线模量E50＝?50??50 ?2、泊松比：指横向应变??与纵向应变?11之比。
U????11????11?dd?h?h
二、强度：指岩石受力破坏时承受的最大应力。
1、抗压强度：（烘干、垂直结构面受压、单轴）
?5?5?5cm3?P?R?试样尺寸：3??5?10cm?A
2、抗拉强度：（一般用劈裂法）
Rt?2P?a2
3、抗剪强度
???Psin?/A???Pcos?/A????tg??c????岩石内摩擦角??C?岩石粘聚力
4、点荷载强度：
Is?PD2
第四节风化作用
一、定义：地表及地下一定深度的岩石，在自然因素作用下，发生机械破碎和成分改变
的过程。
二、风化作用类型：
1、物理风化：指岩石在自然因素作用下以机械破碎为主，无明显成分改变的过程。 （1）热胀冷缩作用：主要发生在昼夜温差变化大的地区。
（2）冰劈作用：主要发生在雪线附近。
（水结冰时，体积增加1／11，对两壁岩石产生96Mpa的压力） （3）盐类结晶作用：主要发生在强烈蒸发的干旱地区。 （明矾结晶，体积膨胀50％，压力达40kg/cm2）