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　　巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)

　　1.巖石的物理力學(xué)性質(zhì)

　　(1)巖石的主要物理性質(zhì)

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　　巖石的重量是巖石最基本的物理性質(zhì)之一，一般用比重和重度兩個(gè)指標(biāo)表示。

　　巖石重度的大小決定于巖石中礦物的比重、巖石的孔隙性及其含水情況。

　　一般來講，組成巖石的礦物比重大，或巖石的孔隙性小，則巖石的重度就大。在相同條件下的同一種巖石，重度大就說明巖石的結(jié)構(gòu)致密、孔隙性小，巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性也較高。

　　②孔隙性

　　巖石的孔隙性用孔隙度表示，反映巖石中各種孔隙的發(fā)育程度。未受風(fēng)化或構(gòu)造作用的侵入巖和某些變質(zhì)巖，其孔隙度一般是很小的，而礫巖、砂巖等一些沉積巖類的巖石，則經(jīng)常具有較大的孔隙度。

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　　巖石的吸水率與巖石孔隙度的大小、孔隙張開程度等因素有關(guān)。巖石的吸水率大，則水對巖石顆粒間結(jié)合物的浸潤、軟化作用就強(qiáng)，巖石強(qiáng)度和穩(wěn)定性受水作用的影響也就越顯著。

　　④軟化性

　　用軟化系數(shù)作為巖石軟化性的指標(biāo)，在數(shù)值上等于巖石飽和狀態(tài)下的極限抗壓強(qiáng)度與風(fēng)干狀態(tài)下極限抗壓強(qiáng)度的比。其值越小，表示巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性受水作用的影響越大。

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　　在高寒冰凍地區(qū)，抗凍性是評價(jià)巖石工程性質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。

　　(2)巖石主要力學(xué)性質(zhì)

　　①巖石的變形

　　巖石受力作用會(huì)產(chǎn)生變形，在彈性變形范圍內(nèi)用彈性模量和泊桑(松)比兩個(gè)指標(biāo)表示。

　�、趲r石的強(qiáng)度

　　巖石受力作用破壞，表現(xiàn)為壓碎、拉斷和剪切等，故有抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等。

　　a.抗壓強(qiáng)度。抗壓強(qiáng)度是巖石在單向壓力作用下抵抗壓碎破壞的能力，是巖石最基本最常用的力學(xué)指標(biāo)。巖石的抗壓強(qiáng)度相差很大，膠結(jié)不良礫巖和軟弱頁巖的小于20MPa。堅(jiān)硬巖漿巖的大于245MPa。

　　b.抗拉強(qiáng)度�？估瓘�(qiáng)度是巖石抵抗拉伸破壞的能力，在數(shù)值上等于巖石單向拉伸破壞時(shí)的最大張應(yīng)力。

　　c.抗剪強(qiáng)度�？辜魪�(qiáng)度是指巖石抵抗剪切破壞的能力，在數(shù)值上等于巖石受剪破壞時(shí)的極限剪應(yīng)力。在一定壓應(yīng)力下巖石剪斷時(shí)，剪破面上的最大剪應(yīng)力，稱為抗剪斷強(qiáng)度，其值一般都比較高�？辜魪�(qiáng)度是沿巖石裂隙或軟弱面等發(fā)生剪切滑動(dòng)時(shí)的指標(biāo)，其強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于抗剪斷強(qiáng)度。

　　三項(xiàng)強(qiáng)度中，巖石的抗壓強(qiáng)度最高，抗剪強(qiáng)度居中，抗拉強(qiáng)度最小。抗剪強(qiáng)度約為抗壓強(qiáng)度的10%～40%，抗拉強(qiáng)度僅是抗壓強(qiáng)度的2%～16%.巖石越堅(jiān)硬，其值相差越大，軟弱巖石的差別較小。

　　【2009年真題】某巖石的抗壓強(qiáng)度是200MPa，其抗剪強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度可能約為(　)。

　　A.100MPa和40MPa

　　B.60MPa和20MPa

　　C.10MPa和2MPa

　　D.5MPa和1MPa

　　“正確答案”B

　　“答案解析”本題考查的是巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)�？辜魪�(qiáng)度約為抗壓強(qiáng)度的10%～40%，即20～80MPa;抗拉強(qiáng)度僅是抗壓強(qiáng)度的2%～16%，即4～32MPa.參見教材P11。

　　巖石的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度，是評價(jià)巖石(巖體)穩(wěn)定性的主要指標(biāo)，是對巖石(巖體)的穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析的依據(jù)之一。

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