工程地质基础知识之工程地质性质.ppt

1、2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所1工程地质工程地质李子生二零一四年九月Engineering Geology 2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所2第6章 岩土的工程地质性质一、土的工程地质特征一、土的工程地质特征土由岩石风化、剥蚀、搬运、沉积而成。土的组成、物理力学性质、分类等内容在土力学中讲授。2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所31、砾石土特征1、砾石土特征、砾石土特征：颗粒大；孔隙多；透水性强；压缩性低；强度高；承载力比较高，一般为良好的天然地基。问题问题：透水、涌水、渗漏等。2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所42、砂土特征、砂土特征2、砂土特征：

2、、砂土特征：颗粒比较大；孔隙比较多；透水性比较强；压缩性低；强度比较高；2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所52、砂土特征、砂土特征承载力比较高。一般中粗砂为良好的天然地基，粉细砂较差。存在问题存在问题：中粗砂的涌水、渗漏等问题。粉细砂的流砂、管涌、液化等问题。2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所63、粘性土特征、粘性土特征3、粘性土特征、粘性土特征：粘性土含有大量粘土矿物，颗粒很细，其性质与粘粒含量、含水量、孔隙比粘粒含量、含水量、孔隙比等有关。例如：粘粒含量，则变形，强度，透水性含水量，则变形，强度，2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所74、特殊土、特殊土4、特殊土

3、、特殊土（1）淤泥类土：是典型的软弱地基土。其含水量(w50%)、孔隙比（e1）很高；压缩压缩性性高（10kPa-1）；透水性差（k10-610-8cm/s）；强度很低。2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所8（2）填土）填土（2）填土）填土：包括素填土、冲填土和杂填土三种。素填土素填土：由碎石、砂土、粉土或粘土中的一种几种组成，含有较少杂质。其性质与其密实度和均匀性有关。经过压实的素填土其性能比较好。自然压实粘土约经1010年年；粉土约经5 5年年；砂土约经2 2年年素填土素填土可作一般的天然地基可作一般的天然地基。2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所9（2）填土）填土冲填土冲

4、填土：水力冲填泥砂形成，其含水量高，透水性差，多呈软流塑状态，其压缩性高，强度低。杂填土杂填土：其成分复杂成分复杂，含有垃圾、废料等，密实密实度极不均匀度极不均匀，承载力和变形差异大承载力和变形差异大，是典型的不良地不良地基基。此外，还有膨胀土、残积土、盐渍土、冻土等特殊土。2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所10二、岩石的工程地质特征二、岩石的工程地质特征二、岩石的工程地质特征二、岩石的工程地质特征包括岩石的物理性质、水理性质和力学性质三部分。（一）岩石物理性质（一）岩石物理性质:1、重力性质重力性质：重力密度重力密度（或比重）：岩石中固体颗粒与4水的重力之比值。约为2.53.3。重

5、度重度：单位体积的岩石重力。约为2230kN/m3。2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所112、孔隙性质、孔隙性质2、孔隙性质、孔隙性质：岩石含有孔隙、裂隙的性质，常用孔隙率（n）表示。岩石内孔隙、裂隙体积与总体积之比。表示岩石内孔隙、裂隙的发育程度。2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所12（二）岩石水理性质（二）岩石水理性质（二）岩石水理性质（二）岩石水理性质:岩石与水作用的性质，如透水、溶解、软化等性质。1、吸水性、吸水性：表示岩石吸水的性质，用吸水率w1和饱水率w2表示。w1为常压下岩石吸水的能力，即岩石所吸水分与风干岩石的重力之比。w2为高压或真空条件下岩石吸水的能力。

6、饱水系数=w1/w22024/3/18广东工业大学岩土工程研究所13（二）岩石水理性质（二）岩石水理性质2、透水性、透水性：水通过岩石的能力，与裂隙、孔隙的大小及连通程度有关。用渗透系数表示。3、溶解性、溶解性：岩石的化学成分溶于水的性质。4、软化性、软化性：岩石受水作用强度降低的性质。与其矿物成分、结构、构造特征有关，如岩石中粘土矿物含量高，孔隙率大，则易受软化。用饱水、风干岩石的强度之比表示软化系数。2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所14软化系数越小，则岩石在水作用下强度和稳定性越差。一般软化系数小于0.75的岩石，则为强软化岩石，其工程性质较差。2024/3/18广东工业大学岩

7、土工程研究所155、抗冻性、抗冻性5、抗冻性、抗冻性：岩石抵抗冰冻作用的能力。因孔隙、裂隙水结冰时产生膨胀压力，使岩石的强度和稳定性遭受破坏而降低。岩石的抗冻性用岩石冻结前后的抗压强度降低率表示。强度降低率小于25%，则为抗冻；反之为不抗冻。2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所16常见岩石的物理性质和水理性质指标常见岩石的物理性质和水理性质指标2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所17（三）岩石力学性质（三）岩石力学性质岩石力学性质包括岩石的强度和变形性质强度和变形性质。1、岩石的变形性质、岩石的变形性质：关系的非线性关系的非线性。因岩石内存在孔隙、裂隙，在较小荷载作用下孔隙、裂

8、隙即产生闭合，出现不可恢复的塑性变形。因此其为非线性。且其重复加载时，曲线的滞回环逐渐变窄而长。如图72所示。2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所181、岩石的变形性质、岩石的变形性质2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所191、岩石的变形性质、岩石的变形性质变形的各向异性变形的各向异性。因内部结构弱面的影响，变形的各向异性各向异性表现为：EE即：结构弱面，结构弱面，EE，变形小；，变形小；结构弱面，结构弱面，EE，变形大，变形大。三向状态下岩石呈塑性三向状态下岩石呈塑性。2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所202、岩石的强度性质、岩石的强度性质 抗压强度抗剪强度抗拉强度；表现为脆性特征。不同岩石的抗压强度相差悬殊，一般为5300MPa。常见岩石的抗压强度和抗拉强度见表73。三向抗压强度二向抗压强度单向抗压强度。强度的各向异性。因内部结构弱面的影响，强度的各向异性各向异性表现为：RR即：结构弱面，结构弱面，R，强度小，强度小；结构弱面，结构弱面，R，强度大，强度大。2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所212024/3/18广东工业大学岩土工程研究所22（四）响岩石工程地质性质的因素见第二章 矿物与岩石。2024/3/18广东工业大学岩土工程研究所23 本章内容结束本章内容结束 谢谢大家！谢谢大家！