1、岩石矿物成分 2、岩石结构、构造（矿物颗粒间的连结、颗粒大 小与形状、空隙性等） 3、岩石含水状态 4、实验条件：如试件形状、大小、高径比、加荷 速率
(2)岩石的抗拉强度——岩石单向受拉时，能承受的最 大拉应力。 用于岩体稳定性评价
①直接拉伸试验
②劈裂法
t

2Pt
d l
③岩点石荷载的试抗验拉强度远低于其抗压强度
1/10
P64表5-6
(3)岩石的剪切强度——岩石受剪力作用时抵抗剪切破坏 的最大剪应力。岩体稳定性计算必需的参数:C和φ
①抗剪断强度
泊松比μ 工程上，常采用应力—应变曲线上抗压强度50%的应变点
的横向应变与轴向应变之比。
二、单向受力条件下的岩石强度
根据外力的性质
岩石的抗压强度 岩石的抗拉强度 岩石 剪断破坏
为什么岩石破坏的类型只有拉断和剪断 两种，而没有“压坏”的说法？
答： 岩石的破坏实质上是由于岩石内部的某个(些)面
．． ．．
非稳定裂隙扩展至岩石结构破坏阶段：
微裂隙迅速增加和不断扩展，形成局部拉裂或剪裂 面。体积变形由压缩变为膨胀，最终导致岩石结构完全 破坏，但仍具有整体性。
．．
上界应力称为峰值强度（单轴抗压强度）
微裂隙聚结与扩展阶段：
裂隙扩展成分叉状，并相互联合形成宏 观断裂面，应力随应变增加而降低。
． ．
弹性极限（比例极限） 屈服极限 峰值强度（单轴抗压强度） 残余强度
微裂隙及孔隙闭合阶段 A
可恢复弹性变形阶段 B
部分弹性变形至微裂隙 扩展阶段 C 非稳定裂隙扩展至岩石结 构破坏阶段 D 微裂隙聚结与扩展阶段 E
沿破断面滑移阶段 F
微裂隙及孔隙闭合阶段： 裂隙及孔隙逐渐被压密。非线性变形，曲线上凹
某些岩石的饱水、干抗压强度及软化系数
万州川东制革厂泥岩、粉砂质泥岩软化
随库水位升 降变化，岩 石含水性发
生变化
岩石的透水性
岩石能被水透过的性质，常用渗透系数 来表示。其大小取决于空隙的数量、大小、 方向及连通情况，一般认为，水在岩石中 的流动符合达西定律。
渗透流速
渗透系数
水力坡度
V kI
岩石渗透系数K 用达西渗透仪(室内)测定
携带式岩、土力学性质 多功能试验仪
试验项目：
1、岩石变形试验； 2、岩石抗压强度试验； 3、岩石抗拉强度试验； 4、岩石点荷载强度试验； 5、完整岩石直剪试验； 6、岩石结构面与软弱岩石 直剪试验； 7、土直剪试验（直接测试 钻孔取心土的抗剪指标）； 8、碎石土天然或饱和状态 直剪试验。
影响岩石抗压强度的因素分析——P64-65
．．
沿破断面滑移阶段： 分离成一系列的碎块体，并在外力作用下相
互滑移，变形不断增加。
应力降至某一稳定值，称为残余强度
．
单轴压缩岩石变形—破坏的典型应力－应变曲线 （受矿物成分及结构影响）
（2)岩石的变形参数
P62表5－5
变形模量E0（轴向应力σ ／轴向应变ε L）
弹性模量；变形模量（初始模量Ei、切线模量Et、割线模量Es）
的特点，但当岩体中结构面发育时，岩体的完整性被破坏， 将导致其力学性质变差，且表现出不均匀性（非均质性、 各向异性）；
3.岩体中具有较高的地应力，地应力的存在使岩体的物
理、力学性质变得更加复杂。土体中地应力相对较小。
第二节 岩石的物理性质
一、岩石的密度 二、岩石的空隙性 三、岩石的吸水性 四、岩石的软化性
试件制备
圆柱体：φ=48~54mm 高径比：2.0~2.5
加载、测量系统
分级施加单轴压力， 测量变形（应变片）
σ ～ε
横向应变
应力
σ( )
体积应变
σ ～ε
σ ～ε
轴向应变
应变 ε
三种应力－应变曲线
（1)岩石的应力－应变（轴向应变）曲线特征
． ．．． ．． ．．
岩石典型的完整应力－应变曲线
．．．
(1)岩石的抗压强度 b — 岩石单向受压时，能承受
的最大压应力。 用于岩体工程分类、岩体稳定性评价
①岩石单向受压条件下 的应力—应变曲线上的峰
．
值强度，即单轴抗压强度
②岩石强度的点荷载试验（天 然状态、干样、饱水样）
③携带式岩、土力学性质多功能试验仪
岩石强度的点荷载试验（天然状态、干样、饱水样）
第五章 岩石的工程地质性质
物理性质
力学性质
第一节 岩石（体）与土（体）工程地质性质的差别
1. 岩石矿物颗粒之间存在致密而牢固的连结（结晶连结
和胶结连结），这是岩石区别于土并赋予岩石以优良工程 地质性质的主要原因；土的颗粒间无连接、胶结连结或是 水连结，连结力弱。
2.岩石比土具有强度高，不易变形及整体性、抗水性强
上相邻质点间的距离增大、超过了一定限度的结果。 压应力只能使相邻质点的距离缩短，不可能使其
增大。在这种情况下岩石之所以被破坏，是由于压力在 岩石内部诱发出了拉应力和剪应力。实际导致产生破坏 面的是这些拉应力或者剪应力。
因此，尽管从表观上看，岩石的破坏是在压力作 用下发生的，然而岩石的破坏类型，有时可能属于拉断， 有时则可能属于剪断，有时兼具有拉断和剪断的性质。
五、岩石的抗冻性 六、岩石的透水性 七、岩石的热学性
岩石的软化性——岩石浸水后强度降低的性质。
表征指标：
软化系数：
kR

cw cd
饱水抗压强度 干抗压强度
软化系数在水工建筑勘察中应用较广， 软化系数越小，说明岩石的软化性越强，抗冻性 和抗风化能力弱。
软化系数>0.75,为软化性弱的岩石。
岩石的软化性取决于它的矿物组成及空隙性
岩体渗透性可用钻孔压水试验测定 教材P216-217
变形 第三节 岩石的力学性质
强度
岩石的力学性质：岩石在外力作用下所表现 的性质。在外力作用下岩石首先产生变形(弹性变 形、塑性变形)，随力的不断增加，达到或超过某 一极限时，便产生破坏。
岩石破坏时的应力即为强度（抗压、抗拉、 剪切强度）。
一、单向受压条件下的岩石变形
．
可恢复弹性变形阶段： 随荷载增加，轴向变形成比例增长，并
在很大程度上是可恢复的弹性变形。 上界应力称为弹性极限
(比例极限) 其值约等于峰值强度的30-40%。
． ．
部分弹性变形至微裂隙扩展阶段： 轴向应变近似直线，体积应变明显偏离直线。
上界应力称为屈服极限
其值约等于峰值强度的80%。 此时岩石压密至最密实状态