地质学：岩石的工程性质及工程分类课件.ppt

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1、1.51.5岩石的工程性质岩石的工程性质及工程分类及工程分类一、一、岩石的工程性质岩石的工程性质二、二、风化作用风化作用三、三、岩石的工程分类岩石的工程分类一、岩石的工程性质一、岩石的工程性质物理性质水理性质力学性质重量性质重量性质孔隙性质孔隙性质吸水性吸水性透水性透水性软化性软化性抗冻性抗冻性强度性质强度性质变形性质变形性质密度（密度（）和重度（）和重度（）r r、r rsat、r rd（、sat、d）等）等颗粒密度（颗粒密度（s）和比重（）和比重（ds）ds=s/w孔隙比（孔隙比（e）与孔隙度（）与孔隙度（n）裂隙率（裂隙率（KT）物理性质、s，n、e，岩石的工程性质(2.602.90)岩

2、石名称比 重岩石名称比 重花岗岩花岗岩2.502.84泥灰岩泥灰岩2.702.80流纹岩2.65左右石灰岩2.482.76凝灰岩2.56左右白云岩2.78左右闪长岩2.603.10板岩2.702.84斑岩2.302.80石英片岩2.602.80辉长岩辉长岩2.703.20绿泥石片岩2.802.90辉绿岩2.603.10角闪片麻岩3.07左右玄武岩2.503.30花岗片麻岩2.63左右砂岩1.802.75石英岩2.632.84页岩2.632.73大理岩2.702.87常见岩石的比重常见岩石的比重(2.302.85 g/cm3)岩石名称容 重岩石名称容 重花岗岩花岗岩2.522.81石灰岩2.37

3、2.75闪长岩2.672.96白云岩2.752.80辉长岩2.853.12 片麻岩2.593.06辉绿岩辉绿岩2.803.11片 岩2.702.90砂岩2.172.70大理岩2.75左右页岩2.062.66板岩2.722.84常见岩石的密度常见岩石的密度孔隙度多用于松散土、石，而裂隙率多用于结晶连接的坚硬岩石。水理性质吸水性岩石在浸水过程中具有的吸水性能透水性岩石容许水透过的能力软化性岩石浸水后强度降低的性能抗冻性岩石抵抗冻融破坏的性能可溶性岩石被水溶解的性能膨胀性岩石吸水后体积增大引起岩石结构破坏的性能崩解性岩石被水浸泡，内部结构遭到完全破坏呈碎块状崩开散落的性能表示岩石吸水性的指标表示岩石

4、吸水性的指标吸水率吸水率（w1）饱和吸水率饱和吸水率（w2）饱和系数饱和系数（kw）岩石的吸水性取决于本身所含裂隙、孔隙岩石的吸水性取决于本身所含裂隙、孔隙的数量、大小、开闭程度及分布情况。的数量、大小、开闭程度及分布情况。指岩石容许水透过的能力，用渗透系数指岩石容许水透过的能力，用渗透系数k k来来表示。表示。水在孔隙、裂隙中渗透流动，大多服从达水在孔隙、裂隙中渗透流动，大多服从达西定律：西定律：岩石的透水性岩石的透水性透水性透水性几种岩石的渗透系数几种岩石的渗透系数岩岩石石名名称称岩岩石石渗渗透透系系数数K(cm/s)室室内内试试验验野野外外试试验验花岗岩花岗岩玄武岩玄武岩砂岩砂岩页岩页岩

5、石灰岩石灰岩白云岩白云岩片岩片岩岩石的软化性岩石的软化性软化性用软化系数来表示，它是指软化性用软化系数来表示，它是指岩石岩石饱和状态下与天然风干状态下单轴抗压强度饱和状态下与天然风干状态下单轴抗压强度之比之比，即：，即：软化性取决于岩石中的矿物成分和孔隙性。岩石名称岩石名称软化系数软化系数岩石名称岩石名称软化系数软化系数花岗岩花岗岩0.720.97泥灰岩泥灰岩0.440.54流纹岩流纹岩0.750.95石灰岩石灰岩0.700.94玄武岩玄武岩0.300.95泥岩泥岩0.400.60闪长岩闪长岩0.600.80硅质板硅质板岩岩0.750.79安山岩安山岩0.810.91石英片岩、角闪片石英片岩、

6、角闪片岩岩0.440.84辉绿岩辉绿岩0.330.90绿泥石片岩、云母绿泥石片岩、云母片岩片岩0.530.69凝灰岩凝灰岩0.520.86片麻岩片麻岩0.750.97砾岩砾岩0.500.96千枚岩千枚岩0.670.96砂岩砂岩0.210.75石英岩石英岩0.940.96页岩页岩0.240.74泥质板岩泥质板岩0.390.52岩石的抗冻性岩石的抗冻性岩石的抗冻性与岩石的结构有关。岩石的抗冻性与岩石的结构有关。表示岩石抗冻性的指标有：表示岩石抗冻性的指标有：强度损失率强度损失率重量损失率重量损失率力学性质强度性质岩石在外力作用下发生破坏强度性质岩石在外力作用下发生破坏时所能承受的最大应力时所能承受

7、的最大应力变形性质变形性质强度性质强度性质干燥干燥试样抗压强度试样抗压强度饱和饱和试样抗压强度试样抗压强度冻融冻融试样抗压强度试样抗压强度t=sn tgj+c抗抗压压强强度度(R)抗抗拉拉强强度度(Rt)抗抗剪剪强强度度()点荷载强度点荷载强度（Is）回回弹弹强强度度（N）变形性质OA段：裂隙压密阶段AB段：弹性变形阶段BC段：塑性变形、裂隙扩展阶段变形模量变形模量E0=s s/e e弹性模量弹性模量E50=s s50/e eD泊松比泊松比n=e n=e 横横/e/e纵纵岩石变形性质的指标岩石变形性质的指标常见岩石的变形特性指标常见岩石的变形特性指标岩石名称岩石名称E岩石名称岩石名称E花岗岩花

8、岗岩5100.10.3页岩页岩0.280.20.4流纹岩流纹岩5100.10.25石灰岩石灰岩5100.20.35闪长岩闪长岩7150.10.3白云岩白云岩59.40.150.35安山岩安山岩5120.20.3板岩板岩280.20.3辉辉长岩长岩7150.10.3片岩片岩180.20.4玄武岩玄武岩6120.10.35片麻岩片麻岩1100.10.35砂岩砂岩0.5100.20.3石英岩石英岩6200.080.25（2 2）岩石的强度特性）岩石的强度特性 岩石在达到破坏前所能承受的最大应力称岩石的岩石在达到破坏前所能承受的最大应力称岩石的强度。强度。单轴抗压强度单轴抗压强度 标准岩石试样在单向压

9、缩时能承受的最大压应力。标准岩石试样在单向压缩时能承受的最大压应力。一般指烘干试样、一般指烘干试样、垂直层理受力的抗压强度垂直层理受力的抗压强度。抗拉强度抗拉强度 岩石在单向拉伸时能承受的最大拉应力。岩石在单向拉伸时能承受的最大拉应力。直接拉伸试验比较困难，多采用间接拉伸试验（如直接拉伸试验比较困难，多采用间接拉伸试验（如劈裂法）。劈裂法）。常见岩石常见岩石 的数值范围的数值范围岩石名称岩石名称（MPa)（MPa)岩石名称岩石名称（MPa)（MPa)花岗岩花岗岩1002507025页岩页岩5100210流纹岩流纹岩16030012030黏土岩黏土岩2150.31闪长岩闪长岩1202801203

10、0石灰岩石灰岩40250720安山岩安山岩14030010020白云岩白云岩802501525辉辉长岩长岩16030012035板岩板岩60200720辉绿岩辉绿岩15035015035片岩片岩10100110玄武岩玄武岩15030010030片麻岩片麻岩50200520砾岩砾岩101502015石英岩石英岩1503501030砂岩砂岩202504025大理岩大理岩100250720 抗剪强度抗剪强度-岩石在一定法向压应力作用下，能够承受的最大剪应力。C=0常见岩石的常见岩石的值范围值范围岩石名称岩石名称C（MPa)（度度)岩石名称岩石名称C（MPa)（度度)花岗岩花岗岩10504560页岩页

11、岩2302035流纹岩流纹岩15504560石灰岩石灰岩3403550闪长岩闪长岩15504555板岩板岩2203550安山岩安山岩15404050片岩片岩2203050辉辉长岩长岩15504555片麻岩片麻岩8403555辉绿岩辉绿岩20604560石英岩石英岩20605060玄武岩玄武岩20604555大理岩大理岩10303550砂岩砂岩4403550点荷载强度点荷载强度 点荷载试验：点荷载试验：l把规则或把规则或不规则的岩不规则的岩石试样置于石试样置于上下两个圆上下两个圆锥形压板之锥形压板之间，通过施间，通过施加集中荷载加集中荷载使试样破坏。使试样破坏。该试验方法优点：该试验方法优点：小

12、小型型轻轻便便，易易于于携携带带；可可在在野野外外进进行行大大量量试试验验，降降低低试试验验成成本本，缩缩短短试试验验时时间间；可可以以使使用不规则试样。用不规则试样。点荷载强度的用途：点荷载强度的用途：可作为岩石强度分类的指标；可作为岩石强度分类的指标；可换算为其它强度参数；可换算为其它强度参数；可求各种风化岩石的点荷载强度可求各种风化岩石的点荷载强度 回回弹弹强强度度：用用回回弹弹仪仪弹弹击击岩岩石石面面获获得得回弹值，再由回弹值换算成抗压强度。回弹值，再由回弹值换算成抗压强度。3 3、岩石破坏形式：、岩石破坏形式：脆脆性性破破坏坏（没没有有明明显显变变形形突突然破坏）然破坏）塑塑性性破破

13、坏坏（破破坏坏前前变变形形较较大大）二、风化作用二、风化作用地地表表及及地地面面以以下下一一定定深深度度的的岩岩石石，在在气气温温变变化化、水水溶溶液液、气气体体及及生生物物等等各各种种营营力力的的作作用用下下，逐逐渐渐产产生生裂裂隙隙、发发生生机机械械破破碎碎和和矿矿物物成成分分的改变，丧失完整性的过程。的改变，丧失完整性的过程。风化作用类型风化作用类型物理风化物理风化岩石在自然因素作用下，发生岩石在自然因素作用下，发生机械机械破碎破碎，而无明显的成分改变。，而无明显的成分改变。化学风化化学风化地表岩石受水、氧及二氧化碳的作地表岩石受水、氧及二氧化碳的作用而用而发生化学成分的变化发生化学成分

14、的变化，发生破，发生破碎并碎并产生新矿物产生新矿物的作用的作用。生物风化生物风化由于由于生物的活动生物的活动对岩石与矿物所引对岩石与矿物所引起的破坏作用，包括机械破坏与化起的破坏作用，包括机械破坏与化学破坏学破坏。物理风化的影响因素与主要方式物理风化的影响因素与主要方式v岩石的热胀冷缩岩石的热胀冷缩v冰劈作用冰劈作用v盐类结晶的撑裂作用盐类结晶的撑裂作用v岩石的释荷岩石的释荷 岩岩石石的的热热胀胀冷冷缩缩物理风化作用冰劈作用冰劈作用潮解性盐类潮解性盐类在夜间潮解在夜间潮解在白天盐类结晶，对周围岩石产生压力在白天盐类结晶，对周围岩石产生压力盐类结晶的撑裂作用盐类结晶的撑裂作用反复进行，能反复进行

15、，能使岩石撑裂。此作使岩石撑裂。此作用主要见于气候干用主要见于气候干旱地区。旱地区。吸收水分吸收水分溶解盐类溶解盐类渗入岩石内部渗入岩石内部烈日照晒烈日照晒盐类结晶造成的干裂（科罗拉多，美国）盐类结晶造成的干裂（科罗拉多，美国）岩岩石石从从地地下下深深处处变变到到地地表表条条件件时时由由于于上上覆覆静静压压力力减减小小而而产产生生张张应应力力形形成成一一系系列列与与地地表表平平行行的的宏宏观观和和微微观观的的内内部部破破裂裂面面。形形成成这这种种裂裂隙隙构构造造的的作作用称为用称为剥离作用剥离作用。岩石的释荷岩石的释荷在物理风化作用强烈的地区，其在物理风化作用强烈的地区，其结果结果是在陡坡、山

16、是在陡坡、山麓和沟谷中产生大量的危石、碎石和岩屑，这是麓和沟谷中产生大量的危石、碎石和岩屑，这是造成崩造成崩坍、落石、泥石洪流坍、落石、泥石洪流的基本条件。的基本条件。物理风化形成的碎石滩（约旦）物理风化形成的碎石滩（约旦）化学风化作用化学风化作用溶解作用溶解作用水化作用水化作用氧化作用氧化作用碳酸化作用碳酸化作用水解作用水解作用地表岩石受水、氧及二氧化碳的作用而地表岩石受水、氧及二氧化碳的作用而发发生化学成分的变化生化学成分的变化，并，并产生新矿物产生新矿物的作用。的作用。溶解作用水化作用水化作用有些矿物能吸收一定量的水参加到矿物晶有些矿物能吸收一定量的水参加到矿物晶格中，形成含水分子的矿物

17、，称为水化作用。格中，形成含水分子的矿物，称为水化作用。如：如：CaSO4（硬石膏）（硬石膏）+2H2OCaSO42H2O（石膏）（石膏）水水解作用解作用水水解解作作用用的的实实质质是是水水的的电电离离产产物物(H(H+及及OHOH-)进进入入矿矿物物晶晶格格，分分别别取取代代阳阳离离子子和和阴阴离离子子，从从而而使使矿矿物物解解体体形形成成新新的的含含水水矿矿物物的的过过程程 。在高倍的电子显微镜下，可以看到残在高倍的电子显微镜下，可以看到残余的长石被腐蚀并被包裹的样子。余的长石被腐蚀并被包裹的样子。水解作用风化的花岗岩（马达加斯加）水解作用风化的花岗岩（马达加斯加）氧化作用氧化作用当当岩岩

18、石石和和矿矿物物暴暴露露于于地地表表或或位位于于地地表表层层时时，与与氧氧充充分分接接触触，发发生生一一系系列氧化反应。列氧化反应。氧氧化化作作用用尤尤其其对对金金属属矿矿物物和和含含铁铁矿矿物物质质风风化化表表现现强强烈。烈。地表的地表的“铁帽铁帽”预示着地下铁矿的存在。预示着地下铁矿的存在。碳酸化作用碳酸化作用水水中中的的COCO2 2从从矿矿物物中中夺夺取取盐盐基基，将将破破坏坏原原岩岩中中的的矿矿物物，生生成成新新的的碳碳酸酸盐盐，使使原原有有矿矿物物分分解解，这种变化称为碳酸化作用。如：这种变化称为碳酸化作用。如：4KAlSi3O8+2CO2+4H2OAl4Si4O10(OH)8+8

19、SiO2+2K2CO3 长石长石 高岭石高岭石生物风化作用生物风化作用生物物理风化作用生物物理风化作用生物化学风化作用生物化学风化作用根劈、动物钻洞、根劈、动物钻洞、挖土、人类活动挖土、人类活动吸收矿物中某些元吸收矿物中某些元素分泌各种酸类溶素分泌各种酸类溶解岩石，微生物的解岩石，微生物的分解作用分解作用由于生物的活动对岩石与矿物所引起的破由于生物的活动对岩石与矿物所引起的破坏作用，为坏作用，为生物风化作用生物风化作用。生物物理风化作用生物物理风化作用根劈作用根劈作用生物化学风化作用生物化学风化作用各类风化作用的关系各类风化作用的关系物理风化、化学风化、生物风化物理风化、化学风化、生物风化相伴

20、而生，相互影响、相互促进相伴而生，相互影响、相互促进在不同地区，由于自然条件的差异，各类在不同地区，由于自然条件的差异，各类风化作用的主次不同。风化作用的主次不同。西北干旱区西北干旱区以以物理风化物理风化为主；为主；东南沿海地区东南沿海地区以以化学风化化学风化为主。为主。突岩（沙特阿拉伯）突岩（沙特阿拉伯）干旱地区物理干旱地区物理化学风化作用共同形成化学风化作用共同形成影响岩石风化的因素影响岩石风化的因素岩石性质岩石性质：岩石的岩石的成因成因、矿物成分矿物成分及及结构构造结构构造不同，抵抗风化不同，抵抗风化的能力也不同的能力也不同地质构造地质构造：节理、裂隙和破碎带节理、裂隙和破碎带气候、气体

21、、气候、气体、水及生物等水及生物等外因：外因：各种自然因素各种自然因素内因内因影响岩石风化影响岩石风化的因素的因素气候气候干冷地区：以干冷地区：以物理风化物理风化为主，产物以岩石碎屑为主。为主，产物以岩石碎屑为主。湿热地区：以湿热地区：以化学风化化学风化为主，生物风化亦强，矿物分解为主，生物风化亦强，矿物分解彻底。产物以大量残留粘土为主；彻底。产物以大量残留粘土为主；克雷帕特拉石柱克雷帕特拉石柱埃埃及及纽纽约约.成因成因岩石的形成环境岩石的形成环境与与目前所处的环境目前所处的环境的的差异小差异小，则则抵抗风化的能力就抵抗风化的能力就强强，反之则容易风化。，反之则容易风化。沉积岩：（碎屑岩化学岩

22、和生物岩）沉积岩：（碎屑岩化学岩和生物岩）岩浆岩：（酸性岩基性岩）岩浆岩：（酸性岩基性岩）变质岩：（浅变质深变质）变质岩：（浅变质深变质）沉积岩沉积岩岩浆岩和变质岩岩浆岩和变质岩影响岩石风化的因素影响岩石风化的因素岩石性质岩石性质2 2矿物成分矿物成分岩浆岩抗风化能力的强弱与矿岩浆岩抗风化能力的强弱与矿物从岩浆中分异出来的顺序相反。物从岩浆中分异出来的顺序相反。单矿岩单矿岩的抗风化能力的抗风化能力强强于复矿于复矿岩；岩；浅色矿物浅色矿物（如正长石）抗风化（如正长石）抗风化能力能力强强于暗色矿物（如：橄榄石等）于暗色矿物（如：橄榄石等）。同种元素在不同的矿物中抗风同种元素在不同的矿物中抗风化能力

23、不同化能力不同。如石灰岩中的。如石灰岩中的Ca易风易风化，而斜长石中的化，而斜长石中的Ca相对难风化。相对难风化。橄榄石橄榄石辉石辉石角闪石角闪石黑云母黑云母 正长石正长石白云母白云母石英石英基性斜长石基性斜长石中性斜长石中性斜长石酸性斜长石酸性斜长石 抗抗风风化化能能力力增增强强稳稳定定性性增增强强结构和构造结构和构造从从结构结构上看，抗风化能力：上看，抗风化能力：均匀、细粒结构均匀、细粒结构粗粒结构；粗粒结构；等粒结构等粒结构斑状结构；斑状结构；隐晶质岩石最不易风化；隐晶质岩石最不易风化；基底式胶结基底式胶结孔隙式胶结；孔隙式胶结；SiSi质胶结质胶结 CaCa质胶结质胶结 泥质。泥质。从

24、从构造构造上看，抗风化能力：上看，抗风化能力：致密的块状岩石致密的块状岩石各向异性的层理、片理状岩石；各向异性的层理、片理状岩石；厚层岩石厚层岩石薄层状岩石。薄层状岩石。影响岩石风化的因素影响岩石风化的因素地质构造地质构造褶曲轴部褶曲轴部、断层破碎带断层破碎带及其附近及其附近裂隙密集裂隙密集的地方的地方，岩石易风化。，岩石易风化。岩石类型不同岩石类型不同造成岩石风化速度造成岩石风化速度也不同也不同红色粘土岩石灰岩花岗岩风化程度分级风化程度分级根据根据矿物颜色的变化矿物颜色的变化、矿物成分的改变矿物成分的改变、岩石破碎岩石破碎程度程度和和岩石强度降低岩石强度降低等四方等四方面的变化，岩石的风化程

25、度面的变化，岩石的风化程度划分为五级：划分为五级：未风化、微风化未风化、微风化弱风化、强风化弱风化、强风化全风化全风化注意：在垂直剖面上，风化程度相同的带会重复出现或缺失！影响岩石工程性质的主要因素1.岩石性质：岩石性质：成因、矿物成分、结构、构造成因、矿物成分、结构、构造2.地质构造；地质构造；3.风化作用（风化的程度）；风化作用（风化的程度）；4.水的作用。水的作用。天然的溶剂；天然的润滑剂。防治风化的措施防治风化的措施1.1.向岩石孔隙、裂隙中向岩石孔隙、裂隙中注浆注浆，提高岩石的整体性和，提高岩石的整体性和强度；强度；2.2.在岩石表面在岩石表面喷抹水泥砂浆喷抹水泥砂浆、沥青沥青或用石

26、灰水或用石灰水泥砂浆泥砂浆封闭岩面封闭岩面；3.3.清除清除厚度不大的严重风化层；厚度不大的严重风化层；4.4.若若严严重重风风化化层层厚厚度度较较大大不不能能全全部部清清除除时时，对对于于地地基基工工程程可可采采用用桩桩基基穿穿透透风风化化层层落落在在新新鲜鲜岩岩石石上上；边边坡坡、隧隧道道工工程程可可根根据据风风化化层层厚厚度度和和风风化化程度采用程度采用加强支护加强支护、支挡支挡、衬砌衬砌等措施。等措施。三、岩石的工程分类三、岩石的工程分类根根据据不不同同的的目目的的、用用途途，采采用用不不同同的的指指标标，可对岩石进行不同的分类。可对岩石进行不同的分类。（一）（一）岩石按坚硬程度的划分

27、岩石按坚硬程度的划分（二）（二）岩石施工工程分级岩石施工工程分级 1 1、常见岩石的工程性质评述、常见岩石的工程性质评述 岩石的各项工程性质指标的优岩石的各项工程性质指标的优劣与岩石的劣与岩石的成因、产状、结构、构造、成因、产状、结构、构造、矿物成分、节理发育程度及风化程度矿物成分、节理发育程度及风化程度有极密切的关系。有极密切的关系。1 1）岩浆岩岩浆岩 侵入岩侵入岩：常见花岗岩、闪长岩、辉长岩：常见花岗岩、闪长岩、辉长岩 工程性质一般较好（晶质结构、块状构造）。工程性质一般较好（晶质结构、块状构造）。不同岩石具体分析，还有差别。不同岩石具体分析，还有差别。喷出岩喷出岩：常见粗面岩、安山岩、

28、玄武岩：常见粗面岩、安山岩、玄武岩 岩石工程性质要具体分析。岩石工程性质要具体分析。如隐晶质结构、致密块状构造的岩石性质如隐晶质结构、致密块状构造的岩石性质 良好。而流纹、气孔构造、具原生节理，则良好。而流纹、气孔构造、具原生节理，则 性质变差。性质变差。具具体体评评述述岩岩浆浆岩岩工工程程性性质质时时，还还必必须须充充分分考考虑虑岩岩石的节理发育程度及风化程度。石的节理发育程度及风化程度。花岗闪长岩 容 重（g/cm3)抗压强度(MPa)弹性模量(MPa)风化轻微2.6511025020100风化颇重2.60110180250风化严重2.1511500.031风化极严重 1.350.10.3

29、0.010.05风化花岗闪长岩的工程性质指标风化花岗闪长岩的工程性质指标 2）沉积岩沉积岩碎屑岩：碎屑颗粒被胶结物胶结在一起而形成的碎屑岩：碎屑颗粒被胶结物胶结在一起而形成的岩石。分为岩石。分为砾岩、砂岩、粉砂岩砾岩、砂岩、粉砂岩从胶结物成分、胶结方式分析其性质。从胶结物成分、胶结方式分析其性质。胶结物胶结物硅硅质质钙钙质质铁铁质质泥泥质质抗压强度抗压强度（MPa)干干211.6108.084.056.7湿湿137.677.572.542.6胶结物成分对砂岩强度的影响胶结物成分对砂岩强度的影响 黏土岩：泥岩、页岩黏土岩：泥岩、页岩 工程性质差。抗水性差，亲水性强。强度低。工程性质差。抗水性差，

30、亲水性强。强度低。当岩石有较多节理裂隙，浸水后膨胀、软化、崩解。当岩石有较多节理裂隙，浸水后膨胀、软化、崩解。含蒙脱石、伊利石、高岭石性质比较。含蒙脱石、伊利石、高岭石性质比较。如岩石中裂隙少，有时形成很好的隔水层，有利。如岩石中裂隙少，有时形成很好的隔水层，有利。化学岩与生物化学岩：化学岩与生物化学岩：石灰岩、白云岩，一般良好。注意溶蚀现象，不利。石灰岩、白云岩，一般良好。注意溶蚀现象，不利。石膏岩、煤层工程性质差石膏岩、煤层工程性质差 沉沉积积岩岩具具有有层层状状构构造造，工工程程性性质质表表现现出出各各向向异异性性。应注意其产状对建筑物的影响。应注意其产状对建筑物的影响。3 3）变质岩变

31、质岩 具有片理构造的变质岩：具有片理构造的变质岩：片片岩岩、千千枚枚岩岩、板板岩岩，片片理理发发育育，工工程程性性质质具具各各向异向异 性，一般性质较差，性，一般性质较差，与矿物成分有关。与矿物成分有关。片片麻麻岩岩，片片理理发发育育较较弱弱，性性质质较较好好，注注意意受受构构造运动影响而破碎和风化的程度。造运动影响而破碎和风化的程度。具有块状构造的变质岩：具有块状构造的变质岩：常见常见石英岩、大理岩，性质良好。石英岩、大理岩，性质良好。总总之之，分分析析岩岩石石的的工工程程性性质质，从从岩岩石石成成因因、结结构构、构构造造、矿矿物物成成分分，以以及及岩岩石石中中节节理理发发育育及及风风化化程

32、程度度等几个方面进行分析。等几个方面进行分析。2 2、岩石的工程分类、岩石的工程分类 依据岩石的工程性质，对岩石进行分依据岩石的工程性质，对岩石进行分类。类。由由于于目目的的用用途途不不同同，岩岩石石的的工工程程分分类类方法不同。方法不同。我国多以岩石抗压强度作为分类指我国多以岩石抗压强度作为分类指标。标。岩石按强度分类岩石按强度分类岩石类别岩石类别饱和单轴极饱和单轴极限抗压强度限抗压强度（MPa)代代表表性性岩岩石石硬硬质质岩岩石石极极硬硬岩岩60以上以上1、花岗岩、闪长岩、玄武岩等岩浆岩、花岗岩、闪长岩、玄武岩等岩浆岩2、硅质、钙质胶结的砾岩及砂岩、石灰、硅质、钙质胶结的砾岩及砂岩、石灰岩

33、、白云岩等沉积岩岩、白云岩等沉积岩3、片麻岩、石英岩、大理岩、板岩、片、片麻岩、石英岩、大理岩、板岩、片岩等变质岩岩等变质岩硬质硬质岩岩30以上以上60软软质质岩岩石石软质软质岩岩5以上以上301、凝灰岩等喷出岩、凝灰岩等喷出岩2、泥砾岩、泥质砂岩、泥质页岩、泥灰、泥砾岩、泥质砂岩、泥质页岩、泥灰岩、泥岩、煤等沉积岩岩、泥岩、煤等沉积岩3、云母片岩或千枚岩等变质岩、云母片岩或千枚岩等变质岩极软极软岩岩5以下以下类类别别名称名称饱和单轴极限饱和单轴极限抗压强度抗压强度（MPa)代代表表性性岩岩石石A硬质硬质岩岩8080新鲜的中细粒花岗岩、花岗片麻岩、新鲜的中细粒花岗岩、花岗片麻岩、花岗闪长岩、辉

34、绿岩、安山岩、流花岗闪长岩、辉绿岩、安山岩、流纹岩等；石英砂岩、石英岩、硅质纹岩等；石英砂岩、石英岩、硅质灰岩、硅质砾岩、厚层石灰岩等灰岩、硅质砾岩、厚层石灰岩等B中等中等坚硬坚硬岩岩30803080新鲜的中厚新鲜的中厚-薄层石灰岩、大理岩、薄层石灰岩、大理岩、白云岩、砂岩、钙质砾岩；某些粗白云岩、砂岩、钙质砾岩；某些粗粒岩浆岩、斑岩；微粒岩浆岩、斑岩；微-弱风化的硬弱风化的硬质岩等质岩等C软质软质岩岩30=30%并并50%的土及其它密实的土及其它密实的碎石类土，各的碎石类土，各种风化成土状的种风化成土状的岩石岩石必须用镐先整必须用镐先整个刨过才能用个刨过才能用锹的。机械需锹的。机械需普遍刨松

35、或部普遍刨松或部分爆碎方能铲分爆碎方能铲挖满载者挖满载者土、石的工程分级土、石的工程分级土土石石等等级级土土石石类类别别土石土石名称名称钻钻1米所需米所需时间时间爆破爆破1m3所需所需炮眼长度炮眼长度(m)开挖方法开挖方法湿式凿湿式凿岩普通岩普通淬火钻淬火钻头（净头（净钻分钟）钻分钟）双人双人打眼打眼（工（工天）天）路堑路堑隧道隧道导坑导坑4软软石石块石土、漂石土，块石土、漂石土，岩盐。各种软质岩盐。各种软质岩石：泥岩、泥岩石：泥岩、泥质砂岩、泥质页质砂岩、泥质页岩、泥质砾岩、岩、泥质砾岩、煤、泥灰岩、凝煤、泥灰岩、凝灰岩、云母片岩、灰岩、云母片岩、千枚岩等千枚岩等70.20.22.0部分用撬

36、部分用撬棍或十字棍或十字镐及大锤镐及大锤开挖，部开挖，部分用爆破分用爆破法开挖法开挖土、石的工程分级土、石的工程分级土土石石等等级级土土石石类类别别土石土石名称名称钻钻1米所需米所需时间时间爆破爆破1m3所需所需炮眼长度炮眼长度(m)开挖开挖方法方法湿式凿湿式凿岩一字岩一字合金钻合金钻头（净头（净钻分钟）钻分钟）湿式凿湿式凿岩普通岩普通淬火钻淬火钻头（净头（净钻分钟）钻分钟）双人双人打眼打眼（工（工天）天）路堑路堑隧道导隧道导坑坑5 次次坚坚石石各种硬质岩：硅各种硬质岩：硅质页岩、钙质砂质页岩、钙质砂岩、钙质砾岩、岩、钙质砾岩、石灰岩、白云岩、石灰岩、白云岩、坚实的泥灰岩、坚实的泥灰岩、软玄武

37、岩、片岩、软玄武岩、片岩、片麻岩、正长岩、片麻岩、正长岩、花岗岩花岗岩15201.0 0.43.5 用爆用爆破法破法开挖开挖科茨和帕森斯的科茨和帕森斯的岩石工程分类岩石工程分类 分 类 描 述 （MPa)VS极坚硬的173S坚硬的35173W软弱的35 分 类 描 述破坏前变形特征E弹性的在50%作用下不发生蠕变V粘滞性的在50%作用下发生蠕变 分 类 描 述破坏特征B脆性的=25%流动式破坏思考题：思考题：1.1.风化作用的类型有哪些？各自又包括哪些风化作用的类型有哪些？各自又包括哪些作用？作用？作业题：作业题：1.1.影响岩石风化作用的因素有哪些？影响岩石风化作用的因素有哪些？2.2.论述影响岩石工程性质的因素有哪些？论述影响岩石工程性质的因素有哪些？