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岩石有哪些物理力学性质?影响其工程性质的因素有哪些?

发布网友 发布时间:2022-05-01 19:28

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热心网友 时间:2022-06-21 22:49

影响岩石工程地质性质的因素

矿物成分、结构、构造、水、风化作用

1
.矿物成分

岩石是由矿物组成的,岩石的矿物成分对岩石的物理力学性质产生直接的影响。

例如,石英岩的抗压强度比大理岩的要高得多,这是因为石英的强度比方解石的强度高
的缘故,由此可见,尽管岩类相同,结构和构造也相同,如果矿物成分不同,岩石的物理力
学性质会有明显的差别。

对岩石的工程地质性质进行分析和评价时
,
更应该注意那些可能降低岩石强度的因素。

例如,
花岗岩中的黑云母含量过高,
石灰岩、
砂岩中粘土类矿物的含量过高会直接降低岩
石的强度和稳定性。

2
.结构

结晶联结是由岩浆或溶液结晶或重结晶形成的。矿物的结晶颗粒靠直接接触产生的力牢
固地联结在一起,结合力强,空隙度小,比胶结联结的岩石具有更高的强度和稳定性。

联结是矿物碎屑由胶结物联结在一起的,胶结联结的岩石,其强度和稳定性主要取决于
胶结物的成分和胶结的形式,同时也受碎屑成分的影响,变化很大。

例如:
粗粒花岗岩的抗压强度一般在
120

140Mpa
之间,
而细粒花岗岩则可达
200

250Mpa


大理岩的抗压强度一般在
100

120MPa
之间,而坚固的石灰岩则可达
250MPa


3
.构造

构造对岩石物理力学性质的影响,主要是由矿物成分在岩石中分布的不均匀性和岩石结
构的不连续性所决定的。

某些岩石具有的片状构造、板状构造、千枚状构造、片麻状构造以及流纹构造等,岩
石的这些构造,
使矿物成分在岩石中的分布极不均匀。一些强度低、易风化的矿物,多沿一
定方向富集,
或成条带状分布,
或形成局部聚集体,
从而使岩石的物理力学性质在局部发生
很大变化。

4
.水

实验证明,
岩石饱水后强度降低。
当岩石受到水的作用时,
水就沿着岩石中可见和不可见的
孔隙、
裂隙侵入,
浸湿岩石自由表面上的矿物颗粒,
并继续沿着矿物颗粒间的接触面向深部
侵入,削弱矿物颗粒间的联结,使岩石的强度受到影响。

如石灰岩和砂岩被水饱和后,其极限抗压强度会降低
25
%~
45
%左右。

5
.风化

风化作用过程能使岩石的结构、
构造和整体性遭到破坏,
空隙度增大、
容重减小,
吸水性和
透水性显著增高,
强度和稳定性大为降低。
随着化学过程的加强,
则会使岩石中的某些矿物
发生次生变化,从根本上改变岩石原有的工程地质性质
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