高等岩石力学岩石力学实验课件.ppt

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1、辽宁科技大学高等岩石力学AdwancedRockMechanics1岩石力学实验2岩体?岩石?岩石力学实验研究对象3试验标准1、工程岩体试验方法标准GB/T50266-992、公路工程岩石试验规程JTGE41-20053、水电工程岩石试验规程DL/T5368-20074、铁路工程岩石试验规程TB10115-985、岩石试验规程（冶金行业标准）YBJ46-1993岩石力学实验研究标准4一、岩石物理性质实验5VsVvmsmwmasswatergas岩石含：固相、液相、气相。三相比例不同而密度不同。Vw岩石物理性质6

2、1.比重岩石的比重是岩石固体部分的质量和4℃时同体积纯水质量的比值（颗粒密度：岩石固相的质量与固相体积之比。它不包括孔隙在内，因此其大小仅取决于组成岩石的矿物密度及其含量）:岩石固相的质量:固相的体积:4℃水的密度岩石比重实验7试验方法:比重瓶法步骤:粉碎过筛烘干称重放入比重瓶排气读数(计算)0.25mm105-110℃50g岩石比重实验8比重瓶岩石比重实验9m1—瓶和装满的试液质量ms—岩粉质量m2—瓶、试液、岩粉质量γ0—试验温度下试液的密度岩石比重实验102.岩石的密度岩石试件的质量与体积之比，即单位体积

3、的岩石质量(T/m3、g/cm3)。岩石的重度岩石试件的重力与体积之比，即单位体积岩石产生的重力(KN/m3)。岩石密度实验11(1)、天然密度岩石在天然条件下，单位体积的质量W:岩石试件总质量V:试件总体积岩石密度实验12(2)、饱和密度岩石中的孔隙都被水填充时单位体积的质量:孔隙体积岩石密度实验13(3)、干密度岩石孔隙中的液体全部被蒸发，试件中仅有固相和气相的状态下，单位体积的质量密度测定法：量积法；水中称重法；蜡封法。岩石密度实验14岩石密度测定方法一：量积法凡能制备成规则试样的岩石均宜采用量积法测定其

4、密度。量积法测定岩石密度时，需测定规则试样的平均断面积A，平均高度h以及试样的质量W，可得岩石的密度。当试样在105℃一110℃温度下烘干24小时称重，可测定岩石的干密度（γd）：式中，γd为岩石的干密度（g／cm3）；gs为被测岩样在105℃一110℃的温度下烘干24小时的质量（g）；A为被测岩样的平均断面积（cm2）；h为被测岩样平均高度（cm）。岩石密度实验15岩石密度测定方法二：水中称重法首先称量不规则岩样的质量（gs），再浸入水中称其质量（gw），根据阿基米德原理计算出不规则岩样的体积（V），即可计算

5、出岩样密度（γ）。遇水崩解、溶解和干缩湿胀的岩石不能用此法测其密度。岩石密度实验16岩石密度测定方法三：蜡封法蜡封法适于不能用量积法或水中称重法测定密度的岩石。首先选取有代表性岩样在105—110℃温度下烘干24小时。取出，系上细线，称岩样质量（gs），持线将岩样缓缓浸入刚过熔点的蜡液中，浸后立即提出，检查试样周围的蜡膜，若有气泡应用针刺破，再用蜡液补平，冷却后称蜡封岩样的质量（g1），然后将蜡封岩样浸没于纯水中称其质量（g2），则岩石的干密度（γd）为：式中，γn为蜡的密度。岩石密度实验17天然岩石中包含着数

6、量不等、成因各异的孔隙和裂隙，是岩石的重要结构待征之一，通称为岩石的孔隙性。孔隙率n：孔隙的体积与总体积的比值孔隙比e：孔隙的体积与固体的体积之比岩石孔隙性实验18二、岩石水理性质实验191、含水量W岩石孔隙中含水的质量与岩石总质量之比的百分数:孔隙中含水的质量岩石与水相互作用时所表现的性质称为岩石的水理性。包括岩石的吸水性、透水性、软化性和抗冻性。岩石含水量实验202、含水率ω岩石孔隙中含水的质量与固相质量之比的百分数:孔隙中含水的质量含水量较为常用，有天然含水量、饱和含水量等。岩石含水量实验213、吸水率（

7、自然吸水率）烘干岩石自由浸水48小时后吸入水的质量与固相质量之比的百分数m0—烘干岩石浸水48小时后的质量岩石吸水率的大小取决于岩石中孔隙的多少及其连通情况，岩石的吸水率愈大，表明岩石中的孔隙大，数量多，并且连通性好，岩石的力学性质差。岩石吸水率实验224、饱水率（饱和或强制吸水率）烘干岩石经高压、煮沸或真空抽气饱和后吸入水的质量与试件固体的质量之比的百分数。岩石吸水率实验234、饱水系数kW岩石饱水系数是指岩石吸水率与饱水率的比值，以百分率表示。在高压条件下，通常认为水能进入岩石中所有张开的孔隙和裂隙中，国外

8、采用高压设备，测定岩石的饱和吸水率；国内常用真空抽气法或沸煮法测定饱和吸水率。饱水率反映岩石中总的张开型孔隙和裂隙的发育程度，对岩石的抗冻性和抗风化能力具有较大影响．岩石吸水率实验245、岩石的渗透性岩石在一定的水压力作用下，水穿透岩石的能力。水只能沿连通孔隙渗透，岩石透水的大小可用渗透系数衡量，它主要决定于岩石孔隙的大小、方向及其相互连通情况。:沿x方向水的流量h:水头的高度A:垂直