（1）质量指标 密度
比重 天然密度
饱和密度
干密度
孔隙比
孔隙率
相关式
含水性质
渗透性 含水量
吸水率
软化系数
耐崩解性指数
膨胀性 自由膨胀率
侧向约束膨胀率
膨胀压力 第一章 绪论
岩石和岩体都是岩体力学的直接研究对象。但在岩体力学中，这是两个既有联系又有区别的两个基本概念。
所谓岩石就是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而形成的自然物体；所谓岩体则是指在一定的地质条件下，含有诸如节理、裂隙、层理和断层等地质结构面的复杂地质体。岩石就是指岩块，在一般情况下，不含有地质结构面。
因此，岩石和岩体的力学性质也是不同的，前者可在实验室条件下进行试验，而后者一般在野外现场的实验场地完成实验。从实验的精确度来看，后者更接近岩体的实际情况，反映了岩体的实际强度，前者则相差甚远。
第二章 岩石的基本物理力学性质
（一）岩石的基本物理性质
这部分内容比较直观、容易掌握，但要注意各性质指标的定义和归类，避免引起混淆。为便于记忆，列出基本物理力学性质的归类树，读者应将对应的公式（或注释）填充。
岩浆岩
１．岩石（按地质成因） 沉积岩
变质岩
２．岩体＝岩石（或岩块）＋结构面
（2）孔隙性
３．岩石的基本物理性质
（3）水理性质
（4）抗风化指标
（二）岩石的强度特性
1． 强度试验基本内容 直接法
间接法 圆盘劈裂法
三点弯曲法
点荷载试验法 抗剪断试验
抗切试验
常规三轴321
真三轴321 单向抗压强度试验
单向抗拉强度
抗剪强度
三轴抗压强度
2． 单向抗压强度试验
（1）试件：直径D＝50mm0.3mm；高H=(2～2.5)D0.3mm；两端法线与试件轴线偏差不大于025.0；端面不平整度不大于0.5mm。
岩石的基本物理力学性质
岩石的基本物理力学性质是岩体最基本、最重
要的性质之一，也是岩体力学中研究最早、最完善
的力学性质。
岩石密度：天然密度、饱和密度、
质量指标 密度、重力密度
岩石颗粒密度
孔隙性 孔隙比、孔隙率
含水率、吸水率
水理指标
渗透系数
抗风化指标 软化系数、耐崩解性指数、膨胀率
抗冻性 抗冻性系数
单轴抗压强度
单轴抗拉强度
抗剪强度
三向压缩强度
岩石的基本物理力学性质
岩石的变形特性
岩石的强度理论
试验方法参照标准：《工程岩体试验方法标准》（GB/T
50266-99）。
第二章 岩石的基本物理力学性质
第一节 岩石的基本物理性质
第二节 岩石的强度特性
第三节 岩石的变形特性 第四节 岩石的强度理论
回 顾----岩石的基本构成
岩石是自然界中各种矿物的集合体，是天然地质作用的产物，一般而言，大部分新鲜岩石质地均坚硬致密，空隙小而少，抗水性强，透水性弱，力学强度高。
岩石是构成岩体的基本组成单元。相对于岩体而言，岩石可看作是连续的、均质的、各向同性的介质。
岩石的基本构成：由组成岩石的物质成分和结构两大方 面来决定的。
回 顾----岩石的基本构成
一、岩石的物质成分
岩石是自然界中各种矿物的集合体。
岩石中主要的造岩矿物有：正长石、斜长石、石英、黑云母、角闪石、辉石、方解石、白云石、高岭石等。
岩石中的矿物成分会影响岩石的抗风化能力、物理性质和强度特性。
第二章 岩石的基本物理力学性质
1、全应力—应变曲线（岩石试件在（刚性试验机）单轴压缩载荷作用下产生变形的全过程）
（1）OA阶段，通常被称为孔隙裂隙压密阶段。其特征是应力—应变曲线呈上凹型，在此阶段岩石试件中原有的张开型结构面和微裂隙逐渐闭合，横向膨胀较小，试件体积随载荷的增大而减小。本阶段对节理裂隙丰富的岩石表现较为明显，对坚硬少裂隙的岩石不明显。
（2）AC阶段，通常称此阶段为弹性变形阶段。其中AB阶段为线弹性变形阶段；BC为非线性变形阶段。BC阶段中出现了微裂隙的破裂，因此也称为破裂稳定发展阶段。
（3）CD阶段，非稳定破裂发展阶段或称累积性破坏阶段。C点是岩石从弹性变为塑性的转折点，称为屈服点，其相应的应力称为屈服应力（屈服极限），数值约为峰值应力的三分之二左右。
进入此阶段后，微破裂的发展出现了质的变化，它们不断聚合形成了宏观裂隙，直至岩石试件完全破坏。此时，试件由体积压缩转为扩容，轴向应变和体积应变速率迅速增大。当达到D点时，岩石已经破坏，此时的强度称为峰值强度。
（4）DE阶段称为破坏后阶段。当载荷达到D点后，岩石试件内部结构已遭到破坏，但试件基本保持整体形状。进入本阶段后，宏观裂隙快速发展，并且相互交叉联合形成宏观断裂面，岩块的变形主要表现为沿宏观断裂面的块体滑移，
试件的承载能力迅速下降，但不会到零，岩石仍具有一定的承载能力。
应该指出，对于坚硬的岩石来说，这一塑性阶段很短，有的几乎不存在，它所表现的是脆性破坏的特征。所谓脆性是指应力超出了屈服应力却并不表现出明显的塑性变形的特性，而因此达到破坏，即为脆性破坏。
2、单轴压缩条件下的岩石变形特征：
①岩石的变形特性通常可以从试验时所记录下来的应力—应变曲线中获得；②岩石的应力—应变曲线反映了各种不同应力水平下所对应的应变(变形)规律；③岩石试件在（刚性试验机）单轴压缩载荷作用下产生变形的全过程，可全应力-应变曲线来表示。
3、三轴压缩条件下的岩石变形特征
第二章 岩石的基本物理力学性质
第一节 概述
第二节 岩石的基本物理性质
一 岩石的密度指标
1 岩石的密度:岩石试件的质量与试件的体积之比，即单位体积内岩石的质量。
（1）天然密度：是指岩石在自然条件下，单位体积的质量，即
（2）饱和密度：是指岩石中的孔隙全部被水充填时单位体积的质量，即
（3）干密度：是指岩石孔隙中液体全部被蒸发，试件中只有固体和气体的状态下，单位体积的质量，即
（4）重力密度：单位体积中岩石的重量，简称重度。
2 岩石的颗粒密度：是指岩石固体物质的质量与固体的体积之比值。公式
二 岩石的孔隙性
1 岩石的孔隙比：是指岩石的孔隙体积与固体体积之比，公式
2 岩石的孔隙率：是指岩石的孔隙体积与试件总体积的比值，以百分率表示，公式
孔隙比和孔隙率的关系式：
三 岩体的水理性质
1 岩石的含水性质
（1）岩石的含水率：是指岩石孔隙中含水的质量与固体质量之比的百分数，即
（2）岩石的吸水率：是指岩石吸入水的质量与试件固体的质量之比。
2 岩石的渗透性：是指岩石在一定的水力梯度作用下，水穿透岩石的能力。它间接地反映了岩石中裂隙间相互连通的程度。
四 岩体的抗风化指标
1 软化系数：是指岩石饱和单轴抗压强度与干燥状态下的单轴抗压强度的比值。它是岩石抗风化能力的一个指标，反映了岩石遇水强度降低的一个参数：
2 岩石耐崩解性：岩石与水相互作用时失去粘结性并变成完全丧失强度的松散物质的性能。
岩石耐崩解性指数：是通过对岩石试件进行烘干，浸水循环试验所得的指数。它直接反映了岩石在浸水和温度变化的环境下抵抗风化作用的能力。
3 岩石的膨胀性：岩石浸水后体积增大的性质。
（1）岩石的自由膨胀率：是指岩石试件在无任何约束的条件下浸水后所产生膨胀变形与试件原尺寸的比值。
（2）岩石的侧向约束膨胀率：是将具有侧向约束的试件浸入水中，使岩石试件仅产生轴向膨胀变形而求得膨胀率。
（3）膨胀压力:岩石试件浸水后，使试件保持原有体积所施加的最大压力。
