第二节 岩石的水理性质VIP专享VIP免费

第二节岩石的水理性质定义：岩石在水溶液作用下表现出来的性质，称为水理性质。主要有含水性、吸水性、软化性、抗冻性和透水性。一、岩石的含水性1.天然含水率——天然状态下岩石的孔隙中含水的质量与固体质量之比的百分数。%100swmmw2.饱和含水率——饱和状态下岩石的孔隙中含水的质量与固体质量之比的百分数。3.表示岩石中含水程度的指标表示岩石中水含量的指标除含水量外，还有饱和度：饱和度——岩石孔隙中所含水的体积与孔隙体积的比值称为饱和度，以百分数表示。饱和度可以说明岩石孔隙中充水的程度。含水率的工程意义：岩石遇水强度有所降低，特别是含粘土矿物较多的岩石，遇水软化，直接影响岩石的变形和强度性质。%100%100eGwVVSsVwr二、岩石的吸水性定义：岩石在一定的试验条件下吸收水分的能力，称为岩石的吸水性。1、吸水率(Wa)：是指岩石试件在大气压力和室温条件下自由吸入水的质量(mw1)与岩样干质量(ms)之比，用百分数表示，即s2、饱和吸水率(Wp)：是指岩石试件在高压(一般压力为15MPa)或真空条件下吸入水的质量(mw2)与岩样干质量(ms)之比，用百分数表示，即3、饱水系数：岩石的吸水率(Wa)与饱和吸水率(Wp)之比，称为饱水系数。它反映了岩石中大、小开空隙的相对比例关系。一般,饱水系数越大,大开空隙相对越多,而小开空隙越少,常压下吸水后余留的空隙(小开空隙)越少,抗冻性越差。几种岩石的吸水率岩石类型吸水率（%）岩石类型吸水率（%）岩石类型吸水率（%）花岗岩0.1~4.0凝灰岩0.5~7.5石英片岩0.1~0.3闪长岩0.3~5.0砾岩0.3~2.4绿泥石片岩0.1~0.6辉绿岩0.8~5.0砂岩0.2~9.0千枚岩0.5~1.8辉长岩0.5~4.0页岩0.5~3.2泥质板岩0.1~0.3安山岩0.3~4.5灰岩0.1~4.5大理岩0.1~1.0玢岩0.4~1.7泥灰岩0.5~3.0石英岩0.1~1.5玄武岩0.3~2.8白云岩0.1~3.0片麻岩0.1~0.7几种岩石的吸水性指标值岩石名称吸水率（%）饱和吸水率（%）饱水系数花岗岩0.460.840.55石英闪长岩0.320.540.59玄武岩0.270.390.69基性斑岩0.350.420.83云母片岩0.131.310.10砂岩7.0111.990.60石灰岩0.090.250.36白云质灰岩0.740.920.80三、岩石的软化性1、定义：岩石浸水饱和后强度降低的性质，称为软化性，通常用软化系数表示。2、软化系数(KR)：岩石试件的饱和抗压强度(σcw)与干抗压强度(σc)的比值。岩石中含有较多的亲水性和可溶性矿物，大开空隙较多时，岩石的软化性较强，软化系数较小。KR＞0.75，岩石的软化性弱，工程地质性质较好。KR＜0.75，岩石软化性较强，工程地质性质较差。常见岩石的软化系数岩石类型软化系数（%）岩石类型软化系数（%）岩石类型软化系数（%）花岗岩0.72~0.97凝灰岩0.52~0.86片麻岩0.75~0.97闪长岩0.60~0.80砾岩0.50~0.96石英片岩0.44~0.84辉绿岩0.33~0.90砂岩0.65~0.97绿泥石片岩0.53~0.69安山岩0.81~0.91页岩0.24~0.74千枚岩0.67~0.96玢岩0.78~0.81灰岩0.70~094泥质板岩0.39~0.52玄武岩0.3~0.95泥灰岩0.44~0.54石英岩0.94~0.96•工程意义：工程意义：岩石的软化系数愈小，说明岩石吸水饱和后其抗压强度降低的越多,岩石软化性愈强。如粘土岩和泥质胶结的岩石，其KR一般为0.4～0.6。对水下建筑影响大。另外，软化系数是评价岩石力学性质的一个重要物理性质指标。四、岩石的抗冻性岩石抵抗冻融破坏的能力，称为抗冻性。1、抗冻系数(Rd)：岩石试件经反复冻融后的干抗压强度(σc2)与冻融前干抗压强度(σc1)之比，用百分数表示2、质量损失率(Km)：冻融试验前后干质量之差(ms1－ms2)与试验前干质量(ms1)之比，以百分数表示:Rd＞75％，Km＜2％抗冻性高。一般，吸水率Wa＜5％、软化系数KR＞0.75，饱水系数小于0.8的岩石，抗冻性高。五、岩石的透水性在一定的水力梯度或压力差作用下，岩石能被水透过的性质，称为透水性。常用渗透系数渗透系数来表征。一般认为，水在岩石中的流动，如同水在土中流动一样，也服从于线性渗流规律——达西定律，即:U为渗透流速，cm/s；K为渗透系数，cm/s；J为水力梯度。UKJ渗透系数－－数值上等于水力梯度为1时的渗透流速，cm/s或m/d水力梯度渗透流速•渗透系数渗透系数大小主要取决于岩石空隙的数量、大小、方向及其连通性等，水只能通过连通的空隙...