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　　岩石的工程地质性质

　　1.岩石的物理力学性质

　　(1)岩石的主要物理性质

　　①重量

　　岩石的重量是岩石最基本的物理性质之一，一般用比重和重度两个指标表示。

　　岩石重度的大小决定于岩石中矿物的比重、岩石的孔隙性及其含水情况。

　　一般来讲，组成岩石的矿物比重大，或岩石的孔隙性小，则岩石的重度就大。在相同条件下的同一种岩石，重度大就说明岩石的结构致密、孔隙性小，岩石的强度和稳定性也较高。

　　②孔隙性

　　岩石的孔隙性用孔隙度表示，反映岩石中各种孔隙的发育程度。未受风化或构造作用的侵入岩和某些变质岩，其孔隙度一般是很小的，而砾岩、砂岩等一些沉积岩类的岩石，则经常具有较大的孔隙度。

　　③吸水性

　　岩石的吸水率与岩石孔隙度的大小、孔隙张开程度等因素有关。岩石的吸水率大，则水对岩石颗粒间结合物的浸润、软化作用就强，岩石强度和稳定性受水作用的影响也就越显著。

　　④软化性

　　用软化系数作为岩石软化性的指标，在数值上等于岩石饱和状态下的极限抗压强度与风干状态下极限抗压强度的比。其值越小，表示岩石的强度和稳定性受水作用的影响越大。

　　⑤抗冻性

　　在高寒冰冻地区，抗冻性是评价岩石工程性质的一个重要指标。

　　(2)岩石主要力学性质

　　①岩石的变形

　　岩石受力作用会产生变形，在弹性变形范围内用弹性模量和泊桑(松)比两个指标表示。

　　②岩石的强度

　　岩石受力作用破坏，表现为压碎、拉断和剪切等，故有抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等。

　　a.抗压强度。抗压强度是岩石在单向压力作用下抵抗压碎破坏的能力，是岩石最基本最常用的力学指标。岩石的抗压强度相差很大，胶结不良砾岩和软弱页岩的小于20MPa。坚硬岩浆岩的大于245MPa。

　　b.抗拉强度。抗拉强度是岩石抵抗拉伸破坏的能力，在数值上等于岩石单向拉伸破坏时的最大张应力。

　　c.抗剪强度。抗剪强度是指岩石抵抗剪切破坏的能力，在数值上等于岩石受剪破坏时的极限剪应力。在一定压应力下岩石剪断时，剪破面上的最大剪应力，称为抗剪断强度，其值一般都比较高。抗剪强度是沿岩石裂隙或软弱面等发生剪切滑动时的指标，其强度远远低于抗剪断强度。

　　三项强度中，岩石的抗压强度最高，抗剪强度居中，抗拉强度最小。抗剪强度约为抗压强度的10%～40%，抗拉强度仅是抗压强度的2%～16%.岩石越坚硬，其值相差越大，软弱岩石的差别较小。

　　【2009年真题】某岩石的抗压强度是200MPa，其抗剪强度和抗拉强度可能约为(　)。

　　A.100MPa和40MPa

　　B.60MPa和20MPa

　　C.10MPa和2MPa

　　D.5MPa和1MPa

　　“正确答案”B

　　“答案解析”本题考查的是岩体的工程地质性质。抗剪强度约为抗压强度的10%～40%，即20～80MPa;抗拉强度仅是抗压强度的2%～16%，即4～32MPa.参见教材P11。

　　岩石的抗压强度和抗剪强度，是评价岩石(岩体)稳定性的主要指标，是对岩石(岩体)的稳定性进行定量分析的依据之一。

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