地下工程施工技术问答
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37.岩石的主要物理力学特性的含义是什么?

(1)密度ρ:也称为比重,是指岩石的颗粒质量与所占体积之比。

(2)容重γ:包括空隙和水分在内的岩石总质量与总体积之比。烘干水分后的岩石总质量与总体积之比称为干容重。

(3)孔隙率:岩石中孔隙体积(气相、液相所占体积)与岩石土所占总体积之比。

(4)含水量:岩石中水的质量与颗粒质量之比。

(5)吸水率:岩石中水的质量与干燥的岩石质量之比。

(6)岩石波阻抗ρ·C:岩石中纵波波速(C)与岩石密度(ρ)的乘积。

(7)单轴抗压强度σ:岩石试件在单轴压力下发生破坏时的极限强度。

(8)单轴抗拉强度σ:岩石试件在单轴拉伸时发生破坏时的极限强度。

(9)岩石抗剪强度τ:岩石抵抗剪切破坏的最大能力称为抗剪强度,用发生破坏时剪切面上的极限应力表示。

(10)弹性模量E:也称为“弹性模数”,指材料在弹性范围内应力与应变的比值。它反映材料抵抗弹性变形的能力。

(11)泊松比ν:也称为“横向变形系数”。材料在弹性范围内承受轴向拉力而产生拉应变的同时,横截面上会产生与轴向垂直的收缩;在承受轴向压力而产生压应变的同时,横截面上会产生与轴向垂直的膨胀。这类横向应变与轴向应变的比值的绝对值,称为“泊松比”。

(12)弹性:岩石受力后发生变形,当外力解除后恢复原状的性能称为弹性。弹性或弹性模量越大,钻孔和爆破也越困难。

(13)塑性:当外力解除后,岩石没能恢复原形而有一定的残余变形,这种性质称为塑性。塑性岩体钻孔容易,但易坍孔,吸收爆破能量也大,有时炸药单耗反而大。

(14)脆性:岩石在外力作用下,不经显著的残余变形就发生破坏的性能称为脆性。脆性岩石容易折断和破碎,对钻孔和爆破都有利。

(15)韧性:指岩石抵抗外力引起自身分裂成碎块的能力。掘进工作中韧性是以岩块从整体岩石中分离下来时抵抗力的大小来衡量的。组成岩石的颗粒越小、胶结物性能越好的岩石,其韧性越大,钻孔和爆破越难。

(16)硬度:岩石抵抗工具凿入的能力。硬度越大钻孔越困难。

(17)岩体的不均匀性:指在岩体中存在着不同性质的岩层。不均匀性又称为各向异性。

(18)脆性破坏:岩石在外力作用下,不经过明显的塑性变形阶段就发生破坏的现象称脆性破坏。

(19)岩体完整性系数α:α=,vρι为岩体中纵波声速,vρk为试块中岩石声速。

(20)波速vp:岩体声波或地震波纵波速度(m/s)