软岩的物理力学特性
3软岩的物理力学特性
3.1软岩的成分
软岩一般是由固体相、液体相、气体相三相组成的多相体系，有时由两相组成。固体相是由许许多多大小不等、形状不同的矿物颗粒按照各种不同的排列方式组合在一起，构成软岩的主要部分，称为“骨架”。在颗粒间的孔隙中，通常有液相的水溶液和气体形成三相体，有时只被水或气体充填形成二相体。颗粒、水溶液和气体这3个基本组成部分不是彼此孤立地、机械地混在一起，而是经过了漫长的地质过程的建造和改造作用使其相互联系、相互作用，共同形成软岩的物质基础，并决定软岩的力学特性。
固相颗粒是软岩的最主要的物质组成，构成软岩的主体，是最稳定、变化最小的成分，在三相之间相互作用过程中，一般居主导地位。对于固相颗粒部分，在进行软岩的工程地质研究时，从颗粒大小的组合、矿物成分、化学成分3个方面来考虑。组成软岩的液体相部分实际上是化学溶液而不是纯水。将溶液作为纯水研究时，基于颗粒的亲水性而形成的强结合水、弱结合水、毛细水、重力水对软岩工程地质也有很大的影响。
3．1．1软岩粒组及粒度成分
软岩的粒度成分是指软岩中各种大小颗粒的相对含量。粒组是将粒径的大小分为若干组。粒组划分的原则是，首先考虑在一定的粒径变化范围内，其工程地质性质是相似的，若超过了这个变化幅度就要引起质的变化。而粒组界限的确定，则视其主导作用的特性而定。其次要考虑与目前粒度成分的测定技术相适应。
目前我国广泛应用的粒组划分是：
(1)卵石组(d>2mm)。多为岩石碎块。这种粒组形成的软岩，孔隙粗大，透水性极强，毛细水上升高度极小，无论在潮湿或干燥状态下，均没有连结，可塑性、膨胀性、压缩性均极小，强度较高。
(2)砂粒组(d=2～0．05mm)。主要为原生矿物，大多是石英、长石、云母等。这种粒组软岩孔隙较大，透水性强，毛细水上升高度很小，可塑性和膨胀性较小，压缩性极弱，强度较高。
(3)粉粒组(d=0．05—0。005mm)。是原生矿物与次生矿物的混合体，它的性质介于砂粒与黏粒之间。由该粒组形成的软岩，因孔隙小而透水性弱，毛细水可上升到一定高度，有一定的压缩性，强度较低。
(4)黏粒组(d<0．005mm)。主要由次生矿物组成。由该粒组形成的软岩，其孔隙很小，透水性极弱，毛细水上升高度较高，有可塑性、膨胀性，强度较低。
3．1．2软岩中矿物成分的类型
软岩的固体相部分，实质上都是矿物颗粒，并且是一种多矿物体系。不同的矿物其性质各不相同，它们在软岩中的相对含量和粒度成分一样，也是影响软岩力学性质的重要因素。
(1)原生矿物组成软岩固体相部分的物质，主要来自岩石风化产物。岩石经过物理风化、迁移作用、沉积作用、成岩作用而形成软岩。原生矿物仍保留着风化作用前存在于母岩中的矿物成分。软岩中原生矿物主要有硅酸盐类矿物、氧化物类矿物，此外尚有硫化物类矿物及磷酸盐类矿物。
硅酸盐类矿物中常见的有长石类、云母类、辉石类及角闪石类等矿物。常见的长石类矿物有钾长石(KAlSi308)和钙长石(CaM208)，它们不太稳定，受风化作用易形成次生矿物。常见的云母类矿物有白云母[KAl2(AlSi3 010)(OH，F)2]和黑云母[K(Mg，Fe，Mn)3 AlSi3 O10
(OH)2]，两者都不易风化，云母类矿物含较多的Fe、Mg、K等元素。常见的辉石类和角闪石类矿物有普通辉石[Ca(Mg，Fe，A1)(si，A1)206]和普通角闪石[ca2Na(Mg，Fe)4(Al，Fe3+)(Si，X1)4011(OH)2]。
氧化物类矿物中常见的有石英、赤铁矿、磁铁矿，它们相当稳定，不易风化，其中石英是软岩中分布较广的一种矿物。软岩中硫化物类矿物通常只有铁的硫化物，它们极易风化。磷酸盐类矿物主要是磷灰石。
(2)次生矿物。原生矿物在一定的气候条件下，经化学风化作用，进一步分解，形成一种新的矿物，颗粒变得更细，甚至变成胶体颗粒，这种矿物称次生矿物。次生矿物有两种类型：一种是原生矿物中的一部分可溶的物质被溶滤到别的地方沉淀下来，形成“可溶的次生矿物”；另一种是原生矿物中可溶的部分被溶滤走后，残存的部分性质已改变，形成了新的“不可溶的次生矿物”。
可溶性次生矿物的形成主要是由于各种矿物中含有化学性质活泼的K、Na、ca、Mg及cl、s等元素。这些元素呈阳离子及酸根离子，溶于水后，在迁移过程中，因蒸发浓缩作用形成可溶的卤化物、硫酸盐及碳酸盐。这些盐类一般都结晶沉淀并充填于软岩的孔隙内，形成不稳定的胶结物；未沉淀析出的部分，则呈离子状态存在于软岩的孔隙溶液中，这种溶液与黏粒相互作用，影响着软岩的工程地质性质。不可溶性的次生矿物有次生二氧化硅、氧化物、黏土矿物。
次生二氧化硅是由原生矿物硅酸盐经化学风化后，原有的矿物结构被破坏，游离出结晶格架的细小碎片，由Si02组成，氧化物多由Fe3+、A13+和02。、OH一、H20等组成的矿物，如磁铁矿等。
黏土矿物是原生矿物长石及云母等硅酸盐类矿物经化学风化而成，主要有高岭石、水云母(伊利石)、蒙脱石等。黏土矿物是软岩的重要组成部分。
3．1．3矿物成分与粒相的关系
软岩是岩石经受复杂的地质作用(风化作用、搬运作用、沉积作用)和自然因素影响而形成的。一定的地质因素必然形成一定类型的软岩，使它具有某种粒度成分和矿物成分。
卵石组一般由物理风化形成的岩石碎块组成。卵石组由于颗粒粗大，所以一般都保留着母岩的原有矿物成分、结构和构造。一般来说，母岩的强度影响卵石组软岩的工程地质性质。比如未风化的花岗岩强度较高，由它形成的颗粒组成的软岩，其强度也较高；反之，泥岩、页岩易风化、强度低，由它形成的软岩强度也就较低。
砂粒组的矿物成分主要是原生矿物，在较细粒中也有次生矿物。砂粒中常见的矿物有石英、长石、云母及其他黑色矿物等主要造岩矿物。砂粒的矿物成分对其形成的软岩工程地质性质有一定的影响。上述几种矿物力学强度的次序是石英>长石、云母>方解石、白云石。石英硬度大，抗风化能力强。长石、云母都经受了不同程度的化学风化作用，且硬度小于石英；而云母本身有韧性，较柔软，所以强度低。方解石、白云石硬度更低，还有溶蚀性，所以强度更低。由上述矿物各自组成的软岩，应该反映矿物本身的强度特征。
粉粒组往往由抗风化能力较强的矿物组成，如石英等。长石、云母及其他黑色矿物抵抗风化能力弱，尤其是当它们粒径很小时更易变成次生矿物，所以在粉粒中较少见，而次生矿物如高岭石反而易见。
黏粒组的矿物成分几乎都是由次生矿物与腐殖质组成的。而次生矿物中以不可溶性的次生二氧化硅、黏土矿物和氧化物为主，但也有可溶性的次生矿物。
黏土矿物是组成黏粒的主要矿物成分，由于其结晶格架构造不同，对形成软岩工程地质性质的影响也不相同。
黏粒组中的可溶性次生矿物以碳酸盐类为主。由于遇水后易溶解，从而使软岩的孔隙
增大，结构疏松，强度降低。由于孔隙溶液的离子成分、浓度、pH值均将影响黏粒表面扩散层厚度的变化，所以软岩的工程地质性质也随之而改变。
腐殖质是在风化壳中由于生物活动而堆积下来的有机质完全分解后形成的。当软岩中有机质含量较高时，亲水性、可塑性较高，压缩性大，透水性及抗剪强度较低。
总之，矿物成分与粒组有一定的关系，矿物的固有特性影响着软岩的工程地质。3．2软岩中的膨胀性矿物及其特征
3．2．1软岩中的膨胀性矿物
膨胀性软岩的成分与泥质有关，而泥质的主要成分是黏土矿物。黏土矿物是指具有片状或链状结晶格架的铝硅酸盐，它是由原生矿物长石及云母等铝硅酸盐矿物经化学风化而成。
铝硅酸盐由两个主要部分组成，即硅氧四面体和铝氧八面体，由于这两种基本单元组成的比例不同，形成不同的黏土矿物。黏土矿物主要分为三大类，即高岭石(Kaolinte)、蒙脱石(Montmo—rilonite)和伊利石(Illite)。黏土矿物的存在很大程度上决定了软岩的性质。
图3—1是我国部分煤矿软岩膨胀性矿物成分实验分析结果。由图中可以看出，不同地质时期形成的软岩其经受的构造运动次数不同，成岩和压密作用不同，因而膨胀性黏土矿物及其含量也各不相同。按生成时代和黏土矿物特征可将软岩分为三种类型：
(1)古生代软岩。主要包括上石炭二叠系软岩。其主要的黏土矿物为高岭石、伊利石和伊／蒙混层矿物，基本不含蒙脱石，或蒙脱石不能独立存在(只能以混层矿物存在)且混层矿物混层比比较低(20％一25％)。
(2)中生代软岩。主要包括侏罗系、白垩系及部分二叠系软岩。其主要黏土矿物为伊／
蒙混层，其次为高岭石、伊利石，蒙脱石含量较少(一般低于10％)，混层比多在50％～70％。
(3)新生代软岩。主要包括第三系软岩。主要黏土矿物为蒙脱石、伊／蒙混层和高岭石。
3．2．2软岩膨胀性矿物的物理化学特征
不同生成时代的软岩其天然含水量、比表面积、阳离子交换量等物理化学性质不同，如图3—2所示。煤矿软岩为沉积岩，地质年代越老，成岩和压密作用越强；经受的构造运动和岩浆活动的次数越多，其岩石中的含水量越少。一般地说，从蒙脱石型软岩、伊利石型软岩到高岭石型软岩，其含水量呈递减的趋势。古生代软岩的含水量小于8％，中生代软岩为5％一15％，新生代软岩为10％一20％。
古生代软岩不含蒙脱石，且高岭石含量较高。中生代软岩由于含少量的蒙脱石和大量的伊／蒙混层矿物及高岭石、伊利石等，因而比表面积在100～350m2／g之间，阳离子交换量多为20～50mmol／l00g。新生代软岩由于蒙脱石含量较高，因此比表面积在150—450m2／g之间，阳离子交换量多为25～60mmol／l00g。
3．2．3软岩膨胀性矿物的水理特征
水理性质是指岩石在溶液作用下所表现出来的性质，包括岩石的吸水性、水力传导性、软化性、抗冻性、可溶性和膨胀性。对煤矿软岩工程来说，重要的是软岩的膨胀性和吸水性。我国部分矿区不同时代软岩的水理性质见表3—1。古生代软岩由于基本不含有蒙脱石，因而吸水性低，岩块吸水率小于10％，膨胀性弱，软化不明显。中生代软岩由于含有少量的蒙脱石和大量的伊／蒙混层矿物，因而吸水性较明显，岩块吸水率为10％～70％，有较强的膨胀性和软化性，也有部分弱膨胀和低吸水能力型，这与其膨胀性矿物含量有关。新生代
软岩由于含有量的蒙脱石和伊／蒙混层矿物，因而吸水能力强，岩石吸水率在20%~80%之间，膨胀性和软化性显著。
3．2．4软岩膨胀性矿物的力学特征
不同时代的软岩由于黏土矿物成分和含量不同，因而具有不同的结构构造、物化性质、水理性质，并且最终使其力学特性明显不同。我国部分矿区软岩的力学指标如图3—3所示。
古生代软岩由于结构致密，因而单轴抗压强度多为20~40Mpa,抗拉强度为1~2MPa ，长期强度多为瞬时强度的50%~80%,弹性模量较大，泊松比较小。中生代软岩的单轴抗压强度多为15~30MPa,抗拉强度多为0.4~1MPa,长期强度多为瞬时强度的40%~70%，弹性模量较低，泊松比较大。新生代软岩单轴抗压强度多为10MPa，抗拉强度多为0.1~0.5MPa ,长期强度多为瞬时强度的10%~40%，弹性模量很小，泊松比很大。
3．2．5软岩膨胀性矿物的微观结构特征
由于软岩中的颗粒细小，黏土矿物变化很大，目前对其结构尚提不出系统的成因分类，仅是根据偏光显微镜和扫描电镜下的不同特征给出宏观结构特征和微观结构特征。
3．3我国膨胀软岩的赋存特点
我国膨胀软岩的分布十分广泛，东起渤海之滨的山东龙口矿区，西到新疆六道湾煤矿；南起广东茂名矿务局石鼓煤矿，北到黑龙江鸡西矿务局的穆棱煤矿。从膨胀软岩形成地质时代区分，早自上二叠统，晚到上第三系甚至早更新统都有。从我国膨胀软岩的成因类型区分，几乎包括国外膨胀软岩所有类型，因此，我国膨胀软岩的工程性质是十分复杂的。
3．3．1沉积型泥质膨胀软岩
3．3．1．1晚二叠系泥质膨胀软岩
对我国9省区(山西、河北、河南、安徽、湖北、湖南、江苏、浙江、宁夏)18个矿山和工程(汾西矿务局柳湾矿、水峪矿，引汾人沁工程，开滦矿务局赵各庄矿，邯郸矿务局陶二矿，平顶山矿务局四矿、七矿、十一矿，淮南矿务局潘集一号井、二号井、三号井、新庄孜矿、李一矿，淮北矿务局芦岭矿，徐州矿务局柳新庄矿，浙江长广矿，涟邵牛马司矿，石嘴山矿务局石嘴山矿等)韵117个上古生界(中石炭统至上二叠统)泥质样宏观、微观研究和x 射线衍射等实验室研究结果如下：
(1)在黏土矿物组构上，以伊利石为主，仅个别层位的铝土页岩和本溪统的中下部以高
岭石为主。有效蒙脱石含量小于5％。
(2)上古生代泥岩都属于强胶结和极强胶结，因而具有较高的强度和风化耐久性，不具膨胀性。但淮南煤田潘集矿区上石盒子组的深灰色泥岩、炭质页岩，淮南新庄孜矿区的灰色泥岩、砂质泥岩，徐州柳新矿上二叠统灰色泥岩、黑色泥岩，浙江长广煤矿上二叠统灰黑色泥岩等，蒙脱石含量较高(7％～15％)的岩石，属微膨胀及弱膨胀泥岩。
3．3．1．2上侏罗统一白垩系泥质膨胀岩
我国8省市区，如四川重庆、云南、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、湖北等13个矿山工程和地区，如重庆北碚、沙坪坝、巴南区、乐山龙池煤矿、开运小龙潭煤矿、大雁、扎赉诺尔、平庄矿务局、伊敏河、霍林河、元宝山露天矿、扶余油田、阜新东梁矿等泥质岩样研究结果如下：
(1)中生代泥岩中既有非膨胀性泥岩、微膨胀性泥岩，也有大量的强膨胀和剧膨胀的泥岩，这是中生界泥岩和古生界泥岩的最显著区别。
(2)蒙脱石含量有明显时代规律性。
1)三叠系及中下侏罗统泥岩中黏土矿物以伊利石为主，蒙脱石含量小于10％。
2)大兴安岭以西、阴山以北广大地区的上侏罗统泥岩，强度低，胶结程度差。蒙脱石含量高，大多数为20％～35％，个别层位高达58％。一般具有显著膨胀性，如霍林河、伊敏河、元宝山等露天矿，扎赉诺尔、大雁、平庄矿务局均属此种类型。中上侏罗统是我国北方火山强烈喷发期，大量的火山灰在碱性沉积盆地中转化为蒙脱石，使其具有很强的膨胀性。
3)中生代白垩纪红色泥岩，如吉林梅河三井盆地底部亦分布有很高膨胀性的赤色泥岩。3．3．1．3下第三系泥质膨胀软岩
下第三系泥岩由于成岩时间短，胶结程度差，都属于软岩，是我国主要的膨胀软岩地层。我国6省区(山东、辽宁、吉林、广东、河北、新疆)11个工程和矿山(龙口矿务局北皂矿、洼里矿、梁家矿，沈阳矿务局前屯矿、大桥矿，抚顺的露天矿，舒兰矿务局舒兰街矿，珲春矿务局，茂名矿务局石鼓矿，山东张家洼铁砂，河北蓟县电厂，克拉玛依炼油厂等)106个泥岩岩样研究结果如下：
(1)蒙脱石含量高，通常大于10％，小于45％，最高可达71％。蒙脱石与伊利石、高岭石构成不规则的混合物。
(2)物理化学活性强。大多数泥岩的比表面积超过100m2／g，阳离子交换量为20~55mol/100g，决定了下第三系泥岩水稳性很差。
(3)胶结程度差，膨胀性显著，强度低(小于30MPa)，风化耐久力差。下第三系泥岩属弱胶结，干燥失水后在水中呈泥状或碎屑状破坏，大多属弱膨胀和强膨胀泥岩，个别属于剧膨胀泥岩，如龙口一黄县煤田的黏土岩。
3．3．1．4上第三系泥岩
广西那龙煤矿、右江煤矿，云南小龙潭煤矿、昭通煤矿等泥岩样品分析结果如下：
(1)蒙脱石含量高(10％～31．6％)，物理化学活性强(阳离子交换量为100～305．7mol ／lOOg)。
(2)成岩胶结程度低，为弱胶结，水稳性差，膨胀性显著(弱膨胀至强膨胀)，强度低，风化耐久性差，遭受一次干湿循环作用便解体成泥状。
(3)在新第三系泥岩中也有少量中等和强胶结的泥岩，如广西宁明灰褐色泥岩，蒙自盆地含CaC03的泥灰岩高达77．8％。
3．3．2蒙脱石化中基性火成岩类膨胀软岩
火成岩通常是坚硬岩体，当遭受热液蚀变作用，特别是低温热液蚀变作用后，矿物成分转化，成为易于膨胀和风化的软弱岩体。如沈阳前屯矿的玄武岩蒙脱石化作用，可能与该区
地下热水的活动有关。
3．3．3蒙脱石化凝灰岩类膨胀软岩
国内外大多数膨润土矿床都是火山灰(凝灰岩)成岩过程中脱硅作用的产物。高度蒙脱化的膨润土，除吉林刘房子、营城九台、长春石碑岭煤矿等具有开采价值的钠基膨润土外，大多数这类膨胀软岩蒙脱石含量小于50％，不具有开采价值。这种类型的膨胀软岩在抚顺局的露天矿和龙凤矿、沈阳局前屯矿和大桥矿、鸡西局穆棱矿、舒兰局、蛟河矿、石碑岭矿等都有，但其膨胀势随蒙脱石含量多寡而不同，蒙脱石含量超30％以上的凝灰岩其膨胀性是十分显著的。
3．3．4断层泥类膨胀软岩
这类岩石受构造运动影响，原岩已被碾成细小的粉末，黏粒和粉粒较多。矿物成分已难用肉眼辨别，只有不多的砂粒级的棱角小颗粒分散其中。断层泥常为绿色、紫红色，视原岩而定。但经风化后皆为褐黄色，有时略显条带状，这与断层强力错动时细颗粒定向排列有关。它的分布代表了断层面的位置会具有一定残余应力。断层泥厚度从数毫米到数厘米，规模较大的可达40m，如梅河三井的断层泥赤色泥岩。断层泥具有吸水膨胀特性，特别是在应力松弛条件下，更容易吸水膨胀和出现强度软化效应，因而成为膨胀软岩的一种特殊类型。
3．4软岩的力学特性
3．4．1软岩的单轴抗压特性
3．4．1．1 完整岩样的单轴抗压特性
表3—2是峰峰矿务局通二煤矿一550m水平各种软岩的单轴抗压试验结果。由表中可以看出，泥页岩强度的软化效应极强烈，软化系数变化于0．39～0．43。砂岩的软化情况差异较大，泥质粉砂岩的软化系数为0．54，而粉砂岩和细砂岩的软化系数都高达0．87—0．90。显然，软岩中含泥量的高低直接决定着其力学性质遇水恶化的程度。
图3—4是各类软岩在天然状态下和饱和状态下的应力一应变曲线。由图中可见，泥岩和页岩具有明显的压密阶段，变形量占峰前变形量的20％～35％：线性变形段占峰前变形量的50％～65％：非线性变形段占10％～20％；砂岩的压密变形量占峰前变形量的10％～25％；近似线性段占55％～74％；非线性段占10％～15％。
3．4．1．2裂隙岩样的单轴抗压特性
图3—5是粉砂岩的力学指标随压应力方向与结构面方向夹角的变化趋势图。由图可知，作用力与结构面的相对方向对岩体的强度和弹性模量的影响是显著的。随着作用力方向与结构面之间夹角(θ)的增加，单轴抗压强度首先是逐渐降低，随后又缓慢提高。当?=44θ时， 抗压强度最低，仅为16MPa ，与?=0θ时的抗压强度相比，降低了38．5％。将各试验值平均，所得到的裂隙岩样的抗压强度为20．6MPa ，与同类岩性的无裂隙岩样的抗压强度相比，降低了55％，最大降低了65％，最小降低了43．6％。由此可见，由于不连续结构面的存在，岩体的抗压强度会大大恶化。
裂隙岩样的弹性模量也具有较强的各向异性。从总趋势看，在作用力方向与结构面方向夹角的整个变化范围(??90~0)内，岩样的弹性模量值是不断降低的，含裂隙岩样的平均弹性模量约为3200MPa ，与完整岩样的弹性模量相比，下降了57％，最大降低了68．2％，最小降低了44．3％。
图3—6为含裂隙岩样的应力一应变关系曲线。由图可知，含裂隙岩样的裂隙压密阶段的应变量有所增加，尤其是?>44θ。后的几条曲线，增加更为明显。例如，?=44θ时，占%4.0=压密ε，占峰前总应变量的50％；?=90θ时，压密ε占总应变量的47％；?=0θ时，占压密仅占20％左右。
3．4．2软岩的抗拉强度特性
3．4．2．1 完整岩样的单轴抗拉特性
表3—3为不同含水率状态下完整岩样的抗拉强度试验结果。由表3—3可知，泥岩的软化效应明显，泥页岩在饱和状态下的抗拉强度为天然状态下的40．6％～42．0％。对砂岩而言，这种软化效应则大大减弱，饱和与天然状态下的抗拉强度比为86．7％一95．5％。天然状态下，泥页岩的抗拉强度与抗压强度比为5．0％～9．2％，砂岩则为7．9％～10．4％，两者无明显差异。而对饱和岩样而言，泥页岩的抗拉、抗压强度比为5．1％～8．5％，砂岩的则为7．1％～10．O％，两者也无明显差异。同时可知，泥页岩的抗拉强度明显低于砂岩的抗拉强度，由于泥质粉砂岩抗拉、抗压强度比为5．1％一8．5％，砂岩的则为7．1％～10．0％，两者也无明显差异。同时可知，泥页岩的抗拉强度明显低于砂岩的抗拉强度，由于泥质粉砂岩的含泥量较高，所以其强度值更接近于泥页岩类，若除去该岩类，泥页岩的抗拉强度为砂岩的36．5％。很明显，两类岩性具有不同的力学形态。
3．4．2．2裂隙岩样的单轴抗拉特性
A 含裂隙页岩的抗拉强度
表3—4是砂质页岩抗拉强度试验结果。结果表明，随着结构面方向与作用力方向间夹角的增大，岩样的抗拉强度呈上升趋势，在?>60θ和?>80θ时的抗拉强度分别比?>0θ时的抗拉强度提高了2．77和4．31倍；?>0θ、?>60θ和?>80θ时的抗拉强度分别比无裂隙岩样的抗拉强度低77．4％、37．3％和2．4％。显然，当θ值提高时，结构面对岩 样抗拉强度的影响逐渐减弱。
B 含微层理粉砂岩的抗拉强度
表3—5为含微层理粉砂岩在不同方向作用力下的强度特征和破坏特征。由表中可见，含层理岩样的抗拉强度随p 角的变化规律与含裂隙的情况基本相同，即抗拉强度随θ角的增加而增加，当?=90θ时的抗拉强度比?=0θ时的抗拉强度提高了3.2倍。当θ较小时，破坏面主要产生于层理之间；当θ角增大时，逐步过渡到岩石中。因此，层理岩样与完整岩样的抗拉强度比值也由?=0θ时的25．3％增大到?=90θ时的94.1%。
3．4．3软岩的三轴抗压力学特性
在围压条件下，砂岩类、砂质页岩类和泥岩类的应力～应变破坏的全过程曲线如图3-7至图3-9所示。
由图可见，在相同围压作用下，砂岩类变形量小，轴向破坏荷载高；而砂质页岩和泥岩类则变形量大，轴向破坏荷载小，砂质页岩和泥岩类相对表现出塑性变形破坏的特征。
3．5软岩的工程力学特性
软岩之所以能产生显著塑性变形，是因为软岩中的泥质成分黏土矿物)和结构面控制了软岩的工程力学特性。一般说来，软岩具有可塑性、膨胀性、崩解性、分散性、流变性、触变性、离子交换性和易扰动性。
3．5．1可塑性
可塑性是指软岩在工程力的作用下产生变形，去掉工程力之后这种变形不能恢复的性质。低应力软岩、高应力软岩和节理化软岩的可塑性机理不同，低应力软岩的可塑性是由软岩中泥质成分的亲水性所引起的，而节理化软岩是由所含的结构面扩展、扩容引起的，高应力软岩是泥质成分的亲水性和结构面扩容共同引起的。
低应力软岩可塑性可用液限(L W )、塑限(P W )和塑性指数(P I )来描述。低应力软岩一般是泥岩、泥页岩类，遇水容易软化。当和水充分作用时，可变成液体而流动。人们把达到流动状态的界限含水量(颗粒含水重量与风干颗粒的重量百分比)称为液限。另一方面，水量逐渐减少，软岩变硬但刚开始开裂，达到该状态前所失去的水量和干样品的重量百分比，称为塑限。评价低应力软岩的可塑性程度，一般用塑性指数这个术语。塑性指数是液限和塑限的含水量之差(P L P W W I -=)，表示了塑性的含水量范围。
节理化软岩的可塑性变形是由于软岩中的缺陷和结构面扩容引起的，与黏土矿物成分吸水软化的机制没有关系。描述结构面扩容，一般用塑性扩容内变量(P θ)。这方面的研究尚待进一步深入。高应力软的可塑性变形机制比较复杂，前述两种机制(结构面扩容机制和黏
土矿物吸水软化机制)可同时存在。高应力软岩塑性变形机制的研究基本上是空白。
3．5．2膨胀性
软岩在力的作用下或在水的作用下体积增大的现象，称为软岩的膨胀性。根据产生膨胀的机理，膨胀性可分为内部膨胀性、外部膨胀性和应力扩容膨胀性三种。
内部膨胀是指水分子进入晶胞层间而发生的膨胀。例如：蒙脱石的单位构造层厚度为1．54nm，遇水成为胶体状时则增大到2nm左右。Norrish用Na型蒙脱石浸在不同的盐类溶液中，逐渐降低溶液浓度，并观察其底面的间距变化，到2nm为止呈阶梯状增大，到10～20nm则与盐类浓度的平方根的倒数成比例增大。比2nm更大的值，可能不仅是底面问距的增加，而是由各种不同值的混合层引起的。在常温下观察蒙脱石的层问水状态，则可见到其层间水呈平行于水分子并有规则的层面排列。和水继续作用，则水分子层相继在层问平等堆积，扩大层间距离。这种水分子层的发育受交换性离子(电荷、原子价、大小及吸水性能)的影响，在水分子层的发育方面可达到数层的厚度。大体上可以认为，它是对峙于层间域的氧元素面的阴电荷和交换性离子的吸水性能，向层问吸入水分子；由于水分子的偶极子性质，水分子与氧形成氢键而排列，一层水分子上发育另一层水分子。因这两层问有解交换性离子，水分子配位在各离子的周围，所以有离子存在的地方，水分子的排列似乎有点紊乱。Na型蒙脱石膨胀速度小，但能形成厚的水分子层，其原因之一可能是层问以一价来牵引，其引力小所致。“型蒙脱石也一样，但由于离子半径小，水分子层很少发生紊乱。Mg、Ca型蒙脱石中，水分子层的发育在单位构造高度的增加是有限度的(2nm)，与一价离子相比，这可能是由于层问的牵引力较强所致。
外部膨胀性，是极化的水分子进人颗粒与颗粒之间而产生的膨胀性。因为黏土矿物都是层状硅酸盐，所以其表面积主要是底表面积。也就是说，水主要存在于小薄片与小薄片之间，并使其膨胀，这种膨胀性称外部膨胀性。黏土矿物和黏土结晶学的研究表明，所谓膨胀，就是水和其他液体在进入层间的瞬间即形成黏土矿物晶体的一部分。Fujioka和Nagahori(1960)发现，用常规膨胀量测定装置测定的数值很大，大到仅用内部膨胀难以解释的程度，因此，黏土矿物的膨胀可能不仅有内部膨胀的机制，而且存在着外部膨胀的机制。内部膨胀也称为层间膨胀，外部膨胀是粒间膨胀，是相对于层问膨胀而言的。黏土颗粒的集合体浸透水和溶液时，进入粒间空隙比进入各颗粒的层间可能容易些。各颗粒只要是呈板状形态的层状硅酸盐，那么沿底面容易破裂，各颗粒的形状也大半是平行于底面的板状体。因此，把颗粒之问的膨胀看作黏土颗粒的表面与水或者溶液的相互作用，而且表面主要是由底面组成的。
扩容膨胀性，是软岩受力后其中的微裂隙扩展、贯通而产生的体积膨胀现象，故亦称应力扩容膨胀性。如果说内部膨胀是指层间膨胀、外部膨胀是指粒间膨胀的话，扩容膨胀则是集合体间隙或更大的微裂隙的受力扩容。前两者的间隙是原生的，后者主要是次生的；前两者的膨胀机理是一种与水作用的物理化学机制，而后者则属于力学机制，即应力扩容机制。
实际工程中，软岩的膨胀是综合机制。但对低应力软岩来讲，以内部膨胀和外部膨胀机制为主；对节理化软岩来讲，则以扩容机制为主；对高应力软岩来讲，可能诸种机制同时存在且均起重要作用。
3．5．3崩解性
低应力软岩和高应力软岩、节理化软岩的崩解机理是不同的。低应力软岩的崩解性是软岩中的黏土矿物集合体在与水作用时膨胀应力不均匀分布造成崩裂现象；高应力软岩和节理化软岩的崩解性则主要表现为在巷道工程力的作用下，由于裂隙发育的不均匀造成局部张应力集中而引起的向空间崩裂、片帮的现象。当然，高应力软岩也存在着遇水崩解的现象，但不是控制性因素。关于低应力软岩的崩解性研究，曲永新(1979，1985)、时梦熊(1985)、徐晓岚(1985)、傅学敏(1991)等做了很多试验工作。时梦熊根据崩解特征．将低应力软岩归结为四种崩解类型，如表3-6所示。
3．5．4流变性
软岩是一种流变材料，具有流变特性的材料的力学性状和行为是流变学(Rheology)的研究范畴。流变性又称黏性(Viscosty)，是指物体受力变形过程与时间有关的变形性质。软岩的流变性包括弹性后效、流动、结构面的闭合和滑移变形；流动又可分为黏性流动和塑性流动。弹性后效是一种延迟发生的弹性变形和弹性恢复，外力卸除后最终不留下永久变形；流动是一种随时间延续而发生的塑性变形(永久变形)，其中黏性流动是指在微小外力作用下发生的塑性变形(永久变形)，塑性流动是指外力达到极限值后才开始发生的塑性变形；闭合和滑移是岩体中结构面的压缩变形和结构面问的错动，也属塑性变形。从微观和宏观分析，弹性后效是晶体群和晶格的滞后变形，黏性流动是颗粒问的非定向转动，而塑性流动是沿微观滑移面的滑动，闭合和滑移则是微观和宏观结构面的变形方式。尽管其机理各不相同，但表现形式一致，且往往同时发生在同一物体上，因此在研究时很少加以区分。
软岩的流变性主要表现在软岩的蠕变性、松弛性和流动极限的衰减性质。3．5．4．1蠕变性
蠕变性是指在恒定荷载作用下发生的流变性质，用蠕变方程和蠕变曲线来表示。蠕变(Creep)和流变是有区别的。蠕变给定了应力，流变中应力可以是变量。蠕变是流变的一种表现。
在较高的应力水平下，蠕变曲线一般可分为三个阶段，如图3一l0a所示。
I阶段——衰减蠕变。应变速率由大逐渐减小，蠕变曲线上凸。
Ⅱ阶段——等速蠕变。应变速率近似为常数或为0，蠕变曲线近为直线。
Ⅲ阶段——加速蠕变。应变速率逐渐增加，蠕变曲线下凹。
并不是任何材料在任何应力水平上都存在蠕变三阶段。同一材
料，在不同应力水平上的蠕变阶段表现不同，可分为以下三种类型，如图3一l0b所示。
(1)稳定蠕变。在低应力水平下(盯=盯d)，只有蠕变I阶段和Ⅱ阶段，且Ⅱ阶段为水平线，永远不出现Ⅲ阶段那种变形速度增大而导致破坏的现象。
(2)亚稳定蠕变。在中等应力水平下(盯=盯。2+盯c3)，也只有蠕变I阶段和Ⅱ阶段，但阶段蠕变曲线为稍有上升的斜直线，在相当长的期限内不致出现Ⅲ阶段。
(3)不稳定蠕变。在比较高的应力水平下(盯=盯。l>orc2>叮。3)，连续出现蠕变I、Ⅱ、Ⅲ阶段，变形在后期迅速增长而导致破坏。
材料的蠕变曲线通常是通过实验得到的，也可以通过现场实测得到。应该指出，只有无支护巷道的围岩变形曲线属于蠕变曲线，因为无支护巷道内压力为0，外压力即原始地应力始终不变，因此，其变形曲线是在不变荷载条件下所测得的。对于有支护的巷道，支护反力随着围岩的挤压而不断增长，因此围岩受到的内压力是随时间变化的。这时的围岩变形曲线就不能算做蠕变曲线而可视为一种流变曲线。在实测资料分析中应注意这一点。3．5．4．2松弛性
松弛性是指在保持恒定变形条件下，应力随时间延续而逐渐减小的性质，用松弛方程ε和松弛曲线表示（如图3-11）。
=t
[=
constσ
f
]0
),
(
,
松弛特性可划分为三种类型：
(1)立即松弛。变形保持恒定后，应力立即消失到0，松弛曲线与σ轴重合，如图3—11ε曲线。
中
6
(2)完全松弛。变形保持恒定后，应力逐渐消失，如图3—11中4,5εε曲线。
(3)不完全松弛。变形保持恒定后，应力逐渐松弛，但最终不能完全消失，而趋于某一定值，如图3—11中23,εε曲线。
此外，还有一种极端情况：变形保持恒定后应力始终不变，即不松弛，松弛曲线平行于t 轴即图3—1中1ε曲线。
在同一条件下，不同材料具有不同类型的松弛特性。同一材料，在不同变形条件下也可能表现为不同类型的松弛特性。松弛曲线也是由实验得到的．
3．5．4．3流动极限的衰减性质
流动极限，就是具有流变性材料的屈服极限。实验证明，它往往随时间的延长而衰减。在蠕变曲线族上，选取各线上骤然上升的拐点作为流动极限，则可相应地找到经历各时间后的流动极限值，从而绘出衰减曲线。
材料的流动极限衰减性质对于实际工程施工具有重要意义。例如，为了防止围岩由于强度衰减而造成的破坏区扩大以致冒落，应该及早对巷道围岩进行支护和加固。
t=0时的流动极限就是瞬时流动极限，常常近似地称为瞬时强度。∞→t 时的流动极限称为长期流动极限，或称为长期强度。材料的长期强度是大型永久性工程设计所必不可少的主要指标。在复杂应力状态下，流动极限的衰减表现为屈服条件的变化，在主应力空间或主应力平面上就意味着屈服面或屈服曲线的缩小。对于库仑屈服条件，这种衰减主要是黏结力的降低。
虽然流动极限的衰减性质有着重要的实际意义，但是由于目前的实际资料还很少．所以在流变分析中还很难考虑这一因素。
3．5．5易扰动性
软岩的易扰动性是指由于软岩软弱、裂隙发育、吸水膨胀等特性，导致软岩抗外界环境扰动的能力极差，对卸荷松动、施工震动、邻近巷道施工扰动极为敏感，而且具有吸湿膨胀软化、暴露风化的特点。
综合上述各节，可以看出，不同地质时期的软岩由于其生成环境不同，矿物含量也不同，表现在工程上，其水理性质、化学性质和力学性质都存在较大的差别。
3．6软岩的抗剪强度恢复
通过试验研究发现，软岩在发生剪切破裂后，破裂面在水胶合的作用下会重新产生一定的强度，这种现象称为软岩的强度恢复。
软岩的强度恢复直剪试验。选取灰白色泥岩两组和白色泥质粉砂岩两组共12块进行抗剪强度直剪试验，抗剪强度参数如表3—8所示。试验结果如图3—12、图3—13所示。
图3—12、图3—13和表3—8说明，完整岩块的强度是较高的，且粉砂岩抗剪强度高于泥岩很多，主要表现在内摩擦角的增加。当将岩样多次剪切，一般七八次，最后两次试验值相差无几，此时即得残余抗剪强度。图中数据表明，残余强度比峰值强度大大降低，且粉砂岩比泥岩降低的幅度更大。
在进行重复剪切试验，获取残余强度后，为了解泥质岩类的强度恢复情况，又将岩样复位加水饱和24h，再进行剪切试验。试验表明：泥质粉砂岩的强度恢复幅度比泥岩要高。并非泥质含量越高的岩石恢复水连结后获得的恢复强度越高，可以想象，纯为粉砂组成的非泥质胶结的粉砂岩，破坏后在水的作用下不会有强度恢复现象。这样可以得出。结论，泥质含量达到一定程度的泥质粉砂岩，强度恢复幅度大。
常用岩土材料参数和岩石物理力学性质一览表
(E, ν) 与(K, G)的转换关系如下： ) 21(3ν-= E K ) 1(2ν+= E G （7.2） 当ν值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5，因为计算的K 值将会非常的高，偏离实际值很多。最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计)，然后再用K 和ν来计算G 值。 表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。 岩石的弹性（实验室值）（Goodman,1980） 表7.1 土的弹性特性值（实验室值）（Das,1980） 表7.2 各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况，横切各向同性弹性模型需要5 中弹性常量：E 1, E 3, ν12,ν13和G 13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23。这些常量的定义见理论篇。 均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。表3.7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。 横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室） 表7.3
流体弹性特性——用于地下水分析的模型涉及到不可压缩的土粒时用到水的体积模量K f ，如果土粒是可压缩的，则要用到比奥模量M 。纯净水在室温情况下的K f 值是2 Gpa 。其取值依赖于分析的目的。分析稳态流动或是求初始孔隙压力的分布状态（见理论篇第三章流体-固体相互作用分析），则尽量要用比较低的K f ，不用折减。这是由于对于大的K f 流动时间步长很小，并且，力学收敛性也较差。在FLAC 3D 中用到的流动时间步长,? tf 与孔隙度n ，渗透系数k 以及K f 有如下关系： ' f f k K n t ∝ ? （7.3） 对于可变形流体（多数课本中都是将流体设定为不可压缩的）我们可以通过获得的固结系数νC 来决定改变K f 的结果。 f 'K n m k C + = νν （7.4） 其中 3 /4G K 1 m += ν f 'k k γ= 其中，' k ——FLAC 3D 使用的渗透系数 k ——渗透系数，单位和速度单位一样（如米/秒） f γ——水的单位重量 考虑到固结时间常量与νC 成比例，我么可以将K f 的值从其实际值（Pa 9 102?）减少，利用上面得表达式看看其产生的误差。 流动体积模量还会影响无流动但是有空隙压力产生的模型的收敛速率（见1.7节流动与力学的相互作用）。如果K f 是一个通过比较机械模型得到的值，则由于机械变形将会产生孔隙压力。如果K f 远比k 大，则压缩过程就慢，但是一般有可能K f 对其影响很小。例如在土体中，孔隙水中还会包含一些尚未溶解的空气，从而明显的使体积模量减小。 在无流动情况下，饱和体积模量为： n K K K f u + = （7.5） 不排水的泊松比为：
环境工程实习报告模板
环境工程实习报告模板 实习报告是在实习的基础上完成的书面资料。下文是环境工程实习报告模板，希望可以帮到你们。 篇【1】：环境工程实习报告模板一、见习目的 通过这次的实习，将课堂的理论知识与实际操作的实践相结合，加强我们对环境工程专业的认识和了解其实际应用。初步掌握污水、固体废弃物的处理工艺，以及环境检测的相应仪器。同时开阔视野，增长见识，为我们以后更好把所学的知识运用到实际工作中打下坚实的基础。 二、见习项目安排 20XX年10月29日红树林保护区(上午) 亚龙湾污水处理厂(下午) 20XX年10月30日红沙污水处理厂(上午) 鹿回头污水处理厂(下午) 20XX年11月 1 日环境检测站(上午) 小结 20XX年11月 2 日气象站(上午) 荔枝沟污水处理厂(下午) 20XX年11月 3 日固体废弃物填埋厂(上午)总结 三、见习内容
1、了解各单位概况、处理工艺; 2、了解常用处理设备、工作原理及主要构筑物构造、布局; 3、掌握处理工艺流程、处理技术。 四、见习内容详述 1、实地检测 10月29日上午，我们来到红树林河滩进行实地检测，有三个项目，具体是硫化氢的测定、溶解氧的测定、水样色度的测定。 (1)硫化氢的测定： 我们先将装有硫化氢吸收液的采样管和CD1型大气采样器组装好，然后设定速率为每分一升，设定时间为60分钟。通过上述操作来固定空气中的硫化氢。固定好后的溶液导入具塞比色管，贴上标签。标签要写明采样时间、地点、项目、环境。然后待回到实验室用分光光度法测定硫化氢的浓度。 (2)溶解氧的测定： 我们用采样瓶表层水采样，加入碱性碘化钾1毫升，硫酸锰2毫升。摇匀，盖塞，贴标签保存。待回到实验室进行硫代硫酸钠滴定计算溶解氧的量。带队老师告诉我们取样时
矿山岩体力学教学大纲
本科《矿山岩体力学》课程教学大纲 课程中英文名称：矿山岩体力学，Mine Rock Mechanics 课程编码：011046 课程性质：学科基础必修课 适用专业：采矿工程 学时数：48 ；其中：理论学时：40 ；实践学时：8 ；机动学时：0 ；学分数：3 ； 编写人：；审定人：； 一、课程简介 （一）课程教学目的与任务 本课程是采矿工程专业的主要学科基础课，是关于岩石物理、力学性质及其试验方法的一门课程。通过课堂教学，使学生掌握岩石力学的基本知识（基本原理、基本方法与实验方法）；结合采矿工程专业特点，使学生得到矿山开采和岩层控制基本理论和试验技能的训练，从而具有从事矿山生产和管理的基本能力，为从事矿山开采和设计奠定专业理论基础。 （二）课程教学的总体要求 通过本课程的学习，使学生掌握岩石物理力学性质、岩体结构面特征及强度特征；岩石的基本力学实验研究方法、岩体的质量评价及其分类理论方法、地应力及其测量理论和方法、岩石的流变理论和强度理论、岩石地下工程围岩压力与控制理论和方法、岩石地基承载能力与稳定性。在学生掌握岩石力学基础理论知识、基本实验技能和基本研究方法的基础上，培养和激发学生创新意识和创新能力，使学生具有发现问题、分析问题和解决岩石工程实际问题的综合能力。 （三）课程教学内容 第一章岩石物理力学性质 第二章岩体力学性质 第三章地应力及其测量 第四章岩石本构关系与强度理论 第五章岩石力学数值分析方法 第六章岩石地下工程 第七章岩石地基工程 第八章岩石力学研究新进展 （四）先修课程及后续课程 先修课程：《材料力学》、《弹性力学》等； 后续课程：《矿山压力与岩层控制》、《煤矿开采学》等。 二、课程教学总体安排 （一）学时分配建议表 学时分配建议表
土力学实验报告
土力学 实验报告 姓名 班级 学号
含水量实验 一、实验名称：含水量实验 二、实验目的要求 含水量反映了土的状态，含水量的变化将使土的一系列物理力学性质指标 也发生变化。测定土的含水量，以了解土的含水情况，是计算土的孔隙比、液性指数、饱和度和其他物理力学性质指标不可缺少的一个基本指标。 三、试验原理 土样在100~105℃温度下加热，途中自由水首先会变成气体，之后结合水也会脱离土粒的约束，此时土体质量不断减少。当图中自由水和结合水均蒸发脱离土体，土体质量不再变化，可以得到固体矿物即土干的重。土恒重后，土体质量即可被认为是干土质量m s ，蒸发掉的水分质量为土中水质量m w =m-m s 。 四、仪器设备 烘箱、分析天平、铝制称量盒、削土刀、匙、盛土容器等。 五、试验方法与步骤 1.先称量盒的质量m 1，精确至0.01g 。 2.从原状或扰动土样中取代表性土样15~30g （细粒土不少于15g ，砂类土、有机质土不少于50g ），放入已称好的称量盒内，立即盖好盒盖。 3.放天平上称量，称盒加湿土的总质量为m 0+m ，准确至0.01g 。 4.揭开盒盖，套在盒底，通土样一样放入烘箱，在温度100~105℃下烘至质量恒定。 5.将烘干后的土样和盒从烘箱中取出，盖好盒盖收入干燥器内冷却至室温。 6.从干燥器内取出土样，盖好盒盖，称盒加干土质量m 0+m s （准确至0.01g ） 。 六、试验数据记录与成果整理 含水量试验（烘干法）记录 计算含水量：%100) () ()(000?++-+= s s m m m m m m w 实验日期 盒质量 m 0/g 盒+湿土质 量（m 0+m ）/g 盒+干土质 量（m 0+m s ） /g 水质量/g 干土质量m s /g 含水量w/% 1 2 3 4=2-3 5=3-1 4/5
附表2岩土工程物理力学指标表
表11-1 岩土参数建议值表 岩土分层岩 土 名 称 时 代 与 成 因 岩石地基 承载力特 征值 土承载 力特征 值 桩侧摩阻力 特征值(钻孔 灌注桩) 桩端阻力特 征值(钻孔灌 注桩) 桩极限侧阻力 标准值(钻孔 灌注桩) 桩极限端阻力 标准值(钻孔 灌注桩) 土体与锚固体极 限摩阻力标准值 岩石与锚 固体极限 摩阻力标 准值 地基系数 的比例系 数(灌注 桩) 岩层或土 层水平基 床系数 岩层或土 层垂直基 床系数 静止侧压 力系数 岩土泊桑 比 岩石质量 指标 基底摩擦 系数 边坡坡度高 宽比允许值 (1:n) 土石可挖性 分级 f a f ak q sa q pa q sik q sik q s q s m K s Kc K0μRQD f (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (MPa) (MPa/m2) (MPa/m) (MPa/m) (%) (1-1) 填土Q4ml60 18 18 12 0.40 0.29 0.28 支护Ⅰ～Ⅱ(3-4) 粗砂Q2al190 30 40 50 18.0 20 18 0.40 0.29 0.28 1.25 Ⅱ(4-2) 粉质粘土Q2el210 30 43 50 22.0 35 30 0.39 0.28 0.30 1 Ⅱ(11)-1 全风化板岩P t220 35 50 55 40.0 35 30 0.38 0.28 0.30 1 Ⅲ(11)-2 强风化板岩P t350 70 700 75 750 0.12 150 120 0.38 0.28 0.33 0.75 Ⅲ～Ⅳ(11)-3 中风化板岩P t800 130 1300 170 1600 0.30 170 135 0.28 0.22 10~150.38 0.5 Ⅳ(11)-4 微风化板岩P t1200 135 1500 180 1800 0.50 200 175 0.26 0.21 10~20 0.45 0.5 Ⅴ说明： 1、本表的岩土参数值，是根据勘察结果，按工程类比（工程经验）的方法经过查阅有关规程、规范、手册或通过计算而提供的可用于设计的岩土参数。 2、根据场地的岩土层物理力学性质和室内试验成果，结合相关规范规程以及工程经验，给出岩土地基承载力特征值、桩侧摩阻力特征值、桩的端阻力特征值、边坡坡度高宽比允许值等参数建议值。 3、根据场地的岩土层物理力学性质和室内试验成果，结合国家行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008），给出桩的极限侧阻力标准值、桩的极限端阻力标准值等的参数建议值。 4、根据场地的岩土层物理力学性质和室内试验成果，结合相关工程经验，给出土体与锚固体极限摩阻力标准值、岩石与锚固体极限摩阻力标准值、土的泊松比等的参数建议值。 5、根据勘察结果，按国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），给出基底摩擦系数、边坡坡度高宽比允许值等的参数建议值。 表11-2 岩土参数建议值表 岩土分层岩 土 名 称 时 代 与 成 因 天然 密度 天然含 水量 孔隙比 岩（土）体剪切试验 压 缩 系 数 压 缩 模 量 变 形 模 量 渗 透 系 数 单轴极限抗压强 度标准值 导温系数导热系数 比热容 C 水上坡角 (°) 直接快剪固结快剪 粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角 干燥天然饱和 ρw е c φ c φa0.1-0.2Es1-2E0K fd fc fr (g/cm3) (%) (kPa) (°) (kPa) (°) (MPa) (MPa) （m/d）(MPa) (m2/h) (W/m·K) (kJ/kg.k) (1-1) 填土Q4ml 1.96 28.0 0.822 17100.27 7.30 1.0 0.00179 1.44 1.25 (3-4) 粗砂Q2al 1.97 23.3 25 5.0 0.00179 1.13 0.89 (4-2) 粉质粘土Q2el 1.96 26.46 0.783 26 120.24 7.70 29 0.04 0.00189 1.31 1.34 (11-1) 全风化板岩P t 1.99 26.7 0.770 28 14 0.19 9.30 32 0.10 0.00189 1.37 1.12 (11-2) 强风化板岩P t 2.70 85 30 100 0.50 7.0 1.0 1.0 0.00193 1.45 1.21 (11-3) 中风化板岩P t 2.79 90 33 0.40 10.0 5.0 3.00.00199 1.51 1.27 (11)-4 微风化板岩P t 2.76 100 35 0.20 15.0 10.0 8.0 0.00203 1.55 1.39 说明： 1.本表所称的岩土参数建议值，是根据室内试验或原位测试结果的统计值，按工程类比（工程经验）的方法而提供的岩土参数。 2.表中岩土层热物理指标建议值系根据相关工程经验的室内热物理力学性质试验成果综合提出。
环境工程专业实习报告
环境工程专业实习报告 实习目的：借助老师的讲解、操作指导下结合实地的参 观演练，让我们对小型污水处理池的方法掌握，对污水处理 的各种方式有所了解并将所学到的知识加以运用。从污水的 概括、污水源、以及各种污染物和污染指标的分析;掌握处理的原理及处理污水的各种指标，以及对污水处理的各种分 析和讨论。 实习的内容和经过：学校的污水主要是食堂产生的废水， 主要是食堂的废水;比如洗碗筷后，带有一定的洗洁精的废 水;尤其是油污较多的废水要进行除油和生化处理，从而达 到亲固变成亲水的目的。 废水处理流程：隔油池——>后续处理——>洗菜——>污水井——>调节池——>排水管网——>总排水口——>总排水管网(市政)。 在北群楼实验室2楼，通过老师讲解原理，巩固和加深 对地下水赋存的场所和运移的通道的理解，了解地下水的分 布、埋藏和运动特征。通过本次实验使我们加深对孔隙度、 给水度和持水度的了解，掌握室内测定基本方法，在实验过 程中认真观察和记录，分析本次实验后面的相关问题，写出 实验报告，相见报告。 在主楼微生物实验室，实习的主要内容是亲手制作民心 河水样中的浮游生物，就包括利用压滴法制作标本片，观察
微生物的个体形态，进一步熟悉和掌握显微镜的操作方法。 中间夹杂着培养基的配制和灭菌，要求熟悉玻璃器皿的洗涤 和灭菌前的准备工作，加深对平板的制作和平板的划线法的 掌握。 在惠馨楼前林荫道，实习的主要内容是整个专业学生组 织的关于第34届“世界环境日”的环保教育宣传活动，通过这个活动加深我们对世界环境的认识，也是加深广大师生 对现今世界地球环境的现状的认识。这次活动的主题定为 “节能减排关爱地球让我们行动起来”，旨在让大家通过身边的一些小事达到环境保护的目的。我们通过挂出多幅关于 环境保护的图片，拉条幅，发传单，现场签名等形式的活动 来感召大家行动起来。由于活动准备不是很充分，在活动形 式上有袭旧的缺陷，新颖性不是太好。但是我想通过这次活 动的举行，将此次世界环境日的社会影响力更加扩展。我们 相信，环保警钟之声已响彻于师生之心，只要大家积极的参与，从身边小事做起，创建绿色家园不再是梦想，实现“节 能减排，关爱地球让我们行动起来”的目标不再遥远，让我 们共同努力，为建设美好校园而奉献自己的力量。 在校园内，实习主要内容是岩土力学强度实验和轻型动 力初探实验。这两个实验全是土木工程专业的基础实验，作 为环境工程专业的学生只要掌握其基本原理和过程，学会使 用点荷载仪和轻型动力初探装置的使用，在实验过程中认真
环境工程实习报告5000字
环境工程实习报告5000字 ，我们将时间为大家提供关于XX年实习报告的信息，敬请期待！ 点击查看:实习报告网 相关推荐：实习报告范文| 实习报告模板| 会计实习报告 | 大学生实习报告 | 顶岗实习报告 | 金工实习报告| 毕业实习报告 | 土木工程实习报告 | 生产实习报告 |实习周记 | 3000字范文 环境工程实习报告范文5000字 实习对象：环境工程专业实习生 实习地点：旧食堂西侧食堂污水处理池 实习时间：20XX年6月2日--20XX年6月10日 实习目的：借助老师的讲解、操作指导下结合实地的参观演练，让我们对小型污水处理池的方法掌握，对污水处理的各种方式有所了解并将所学到的知识加以运用。从污水的概括、污水源、以及各种污染物和污染指标的分析;掌握处理的原理及处理污水的各种指标，以及对污水处理的各种分析和讨论。 实习的内容和经过：学校的污水主要是食堂产生的废水，主要是食堂的废水;比如洗碗筷后，带有一定的洗洁精的废水;尤其是油污较多的废水要进行除油和生化处理，从
而达到亲固变成亲水的目的。 废水处理流程：隔油池——>后续处理——>洗菜——>污水井——>调节池——>排水管网——>总排水口——>总排水管网(市政)。 在北群楼实验室2楼，通过老师讲解原理，巩固和加深对地下水赋存的场所和运移的通道的理解，了解地下水的分布、埋藏和运动特征。通过本次实验使我们加深对孔隙度、给水度和持水度的了解，掌握室内测定基本方法，在实验过程中认真观察和记录，分析本次实验后面的相关问题，写出实验报告，相见报告。 在主楼微生物实验室，实习的主要内容是亲手制作民心河水样中的浮游生物，就包括利用压滴法制作标本片，观察微生物的个体形态，进一步熟悉和掌握显微镜的操作方法。中间夹杂着培养基的配制和灭菌，要求熟悉玻璃器皿的洗涤和灭菌前的准备工作，加深对平板的制作和平板的划线法的掌握。 在惠馨楼前林荫道，实习的主要内容是整个专业学生组织的关于第34届“世界环境日”的环保教育宣传活动，通过这个活动加深我们对世界环境的认识，也是加深广大师生对现今世界地球环境的现状的认识。这次活动的主题定为“节能减排关爱地球让我们行动起来”，旨在让大家通过身边的一些小事达到环境保护的目的。我们通过挂出多幅关于
中国石油大学固结实验报告
中国石油大学海洋岩土力学实验报告 实验日期： 成绩： 班级： 学号： 姓名： 教师： 刘志慧 同组者： 具体实验内容：格式样板如下，字体均用宋体。 固结实验报告 一、实验目的 测定试样在侧限与轴向排水条件下，变形和压力，孔隙比和压力，变形和时间关系，计算土的压缩系数v a ，压缩指数c c ，压缩模量s E 。 二、实验原理（35） 土在外载荷作用下，其空隙间的水和空气逐渐被挤出，土的骨架颗粒之间相互挤紧，封闭气泡的体积也将缩小，从而引起土体的压缩变形。 三、实验仪器设备 固结剪切仪 环刀 凡士林 滤纸 天平 土样 刮刀 钢丝锯 毛玻璃 四、实验步骤 1.将环刀内外涂抹凡士林之后，取土样 2.称取土样的质量 3.将滤纸放在透水石上方，将透水石放入剪切盒中（注意滤纸在透水石上方，将与土壤接触） 4.将滤纸放置在土样上方，将透水石放置在土样上 5.将环刀放置在剪切盒上方，轻轻向下压透水石，将土样放置于剪切盒中 6.拿掉环刀，将剪切盒上盖（传压板）盖在透水石上方 7.将上顶头对准传压板，调整上压头螺钉，使杠杆处于水平或稍微上翘的位置 8.施加100kPa 的力，并按照数据表要求读数 9.待固结稳定之后在第二三四组施加200kPa 的力，并按要求读数 10.待固结稳定之后在第三四组施加300kPa 的力，并按要求读数 11.待固结稳定之后在第四组施加400kPa 的力，并按要求读数 五、实验数据处理（60）（根据实验数据画图p e i -，p e i lg -，计算土的压缩系数v a ，压缩指数c c ，压缩模量s E ） 环刀截面积30cm 2 环刀高度：2cm 土粒比重：2.65 含水率：30% 1.密度试验 环刀质量 环刀土质量 土质量 试样体积 密度g/cm 3 43.13g 159.10g 115.97g 60cm 3 1.93 2.固结实验记录表
土的力学性质
土的力学性质 土的力学性质是指土在外力作用下所表现的性质，主要包括压应力作用下体积缩小 的压缩性和在剪应力作用下抵抗剪切破坏的抗剪性， .其次是在动荷作用下所表现 的一些性质。 第一节 土的压缩性 . 、土压缩变形的特点与机理 土的压缩性指土在压力作用下体积压缩变小的性能。 固、液、气三相组成部分中的各部分体积减小的结果 粒相互移动靠拢的结果 ) 。 、压缩试验压缩定律 试验方法 : 室内 现场 据压缩条件 : 无侧向膨胀(有侧限)试验 有侧向膨胀(无侧限)试验 主要是室内无侧向膨胀压缩试验 土的无侧向膨胀压缩试验是先用金属环刀切取土样 ,然后将土样连同环刀一起放入 压缩仪内 ,由于土样受环刀和护环等刚性护壁约束 ,在压缩过程中只能发生竖向压缩 , 不可能发生侧向膨胀 .。 试验时 ,通过加荷装臵将压力均匀地施加到土样上 ,压力由小到大逐级增加 ,每级压力 待压缩稳定后 ,再施加下一级压力 ,土的压缩量可通过微表观测，并据每级压力下的 稳定变形量 ,计算出与各级压力相应的稳定孔隙比。 若试验前试样的截面积为 A,土样原始高度为hO ，原始孔隙比eO,当加压P1后土 样压缩量为△ hi, 土样高度E 减小到h1=hO- △ h ,相应孔隙比由0变为e1. 由于土样压缩时不可能产生侧向膨胀 ,故压缩前后横截面积不变 ,加压过程中土的体 积是不变的 .即: A hO/(1+eO)=A(hO- △ h1)(1+ e1) e1=eO -△ h1/hO(H eO) 通过试验 ,求的各级压力 Pi 作用下,土样压缩性稳定后相应的孔隙比 ei ，以纵坐标表 示孔隙比e,横坐标表示压力p 。据压缩试验数据，可绘制出孔隙比与压力的关系曲 线 压缩曲线。 在压力曲线上，P 较小时，曲线较陡。随P 增大，曲线变缓，。这表明在压力增量 不变情况下对土进行压缩时 ,其压缩变形的增量是递减的。 1 、压缩系数 土的力学性质 土受压后体积缩小是土中 (主要是气体、水分挤出、土
岩块和岩体的地质特征概述岩体与岩块本质的区别
第二章岩块和岩体的地质特征 第一节概述 岩体与岩块本质的区别： ①岩体中存在有各种各样的结构面； ②不同于自重应力（场）的天然应力场和地下水。 第二节岩块 一、岩块的物质组成（substance composition） 1．岩块（rock or rock block） 指不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元。 国内外，有些学者又称为结构体（structural element）、岩石材料（rock material）及完整岩石（intact rock）等等。 2．岩石（rock） 具有一定结构构造的矿物（含结晶和非结晶的）集合体。 3．岩块的力学性质 一般取决于组成岩块的矿物成分及其相对含量。 造岩矿物五大类：含氧盐、氧化物及氢氧化物、卤化物、硫化物、自然元素。 其中，含氧盐中的硅酸盐、碳酸盐及氧化物类矿物最常见，构成99.9%的岩石。 （1）硅酸盐类矿物：长石、辉石、角闪石、橄榄石及云母和粘土矿物等。 ①长石、辉石、角闪石和橄榄石，硬度大，呈粒、柱状晶形，如含此类矿物多的岩石：花岗岩、闪长岩及玄武岩等，强度高，抗变形性能好。多生成于高温环境，易风化成高岭石、水云母等，无以橄榄石的基性斜长石等抗风化能力最差，长石、角闪石次之。 ②粘土矿物：属层状硅酸盐类矿物，主要有高岭石、水云母（伊利石）和蒙脱石三类，具薄片状或鳞片状构造，硬度小。含此类矿物多的岩石如粘土岩、粘土质岩，物理力学性质差，并具有不同程度的胀缩性。（2）碳酸盐类矿物 是石灰岩和白云岩类的主要造岩矿物。岩石的物理力学性质取决于岩石中CaCO3及酸不溶物的含量。CaCO3含量↑，如纯灰岩、白云岩等强度高，抗变形和抗风化性能比较好； 泥质含量↑，如泥质灰岩、泥灰岩等，力学性质较差； 硅质含量↑，岩石性质将娈好。 碳酸盐类岩体中，常发育岩溶现象。 （3）氧化物类矿物 以石英最常见，是地壳岩石的主要造岩矿物。 硬度大，化学性质稳定。石英↑，岩块的强度和抗变形性能明显增强。 4．岩块的矿物组成与岩石的成因及类型密切相关 （1）岩浆岩：多以硬度大的粒柱状硅酸盐、石英等矿物为主，物理力学性质一般很好。 （2）沉积岩：粗碎屑岩如砂砾岩等，力学性质很大程度上取决于胶结物成分及其类型；细碎屑岩如页岩、泥岩等，多以片状的粘土矿物为主，力学性质一般很差。 （3）变质岩：与母岩类型及变质程度有关。 浅变质岩如千枚岩、板岩等，多含片状矿物（如绢云母、绿泥石及粘土矿物等），岩块力学性质较差。 深变质岩如片麻岩、混合岩、石英岩等，多以粒状矿物（如长石、石英、角闪石等）为主，力学性质好。 二、岩块的结构与构造（structure and construct） 1．岩块的结构（岩石结构） 指岩石中矿物（及岩屑）颗粒相互之间的关系，包括颗粒的大小、形状、排列、结构连结特点及岩石中的微结构面（即内部缺陷）。 二者对岩块（石）的工程性质影响最大。
【实习报告】环境工程实习报告范文5000字
环境工程实习报告范文5000字 ， :# ： 环境工程实习报告范文5000字 实习对象：环境工程专业实习生 实习地点：旧食堂西侧食堂污水处理池 实习时间：20XX年6月2日--20XX年6月10日 实习目的：借助老师的讲解、操作指导下结合实地的参观演练，让我们对小型污水处理池的方法掌握，对污水处理的各种方式有所了解并将所学到的知识加以运用。从污水的概括、污水源、以及各种污染物和污染指标的分析;掌握处理的原理及处理污水的各种指标，以及对污水处理的各种分析和讨论。 实习的内容和经过：学校的污水主要是食堂产生的废水，主要是食堂的废水;比如洗碗筷后，带有一定的洗洁精的废水;尤其是油污较多的废水要进行除油和生化处理，从而达到亲固变成亲水的目的。 废水处理流程：隔油池——>后续处理——>洗菜——>污水
井——>调节池——>排水管网——>总排水口——>总排水管网(市政)。 在北群楼实验室2楼，通过老师讲解原理，巩固和加深对地下水赋存的场所和运移的通道的理解，了解地下水的分布、埋藏和运动特征。通过本次实验使我们加深对孔隙度、给水度和持水度的了解，掌握室内测定基本方法，在实验过程中认真观察和记录，分析本次实验后面的相关问题，写出实验报告，相见报告。 在主楼微生物实验室，实习的主要内容是亲手制作民心河水样中的浮游生物，就包括利用压滴法制作标本片，观察微生物的个体形态，进一步熟悉和掌握显微镜的操作方法。中间夹杂着培养基的配制和灭菌，要求熟悉玻璃器皿的洗涤和灭菌前的准备工作，加深对平板的制作和平板的划线法的掌握。 在惠馨楼前林荫道，实习的主要内容是整个专业学生组织的关于第34届“世界环境日”的环保教育宣传活动，通过这个活动加深我们对世界环境的认识，也是加深广大师生对现今世界地球环境的现状的认识。这次活动的主题定为“节能减排关爱地球让我们行动起来”，旨在让大家通过身边的一些小事达到环境保护的目的。我们通过挂出多幅关于环境保护的图片，拉条幅，发传单，现场签名等形式的活动来感召大家行动起来。由于活动准备不是很充分，在活动形式上有袭旧的缺陷，新颖性不是太好。但是我想通过这次活动的举行，将此次世界环境日的社会影响力更加扩展。我们相信，环保警钟之声已响彻于师生之心，只要大
西南科技大学考试岩石力学指导
《岩土力学》课程教学指导 一、本课程的性质、目的 本课程是高等学校公路与城市道路工程专业必修专业课，是一门理论与实践并重、工程性较强的课程。本课程是研究土的物理力学性质的一门学科，目的是为了更好地学习有关专业课程，也是为了更好地解决有关土的工程技术问题。 二、本课程的教学重点 1.土的物理性质及工程分类：是土力学的基础知识。 2.土中应力计算：要求掌握自重应力、基础底面压力分布与计算、掌握分布荷载作用下土中应力计算。 3.土的压缩性与沉降计算：重点掌握地基沉降计算。 4.土的抗剪强度：重点掌握强度理论和强度指标。 5.土压力计算：重点掌握两个经典土压力理论。 6.土坡稳定性分析：掌握砂性土和粘性土土坡分析方法，重点掌握条分法。 7.地基承载力：重点掌握容许承载力的确定方法。 三、本课程教学中应注意的问题 1.理论教学环节与实践性教学环节的有效结合； 2.结合教学容，及时介绍新的技术标准，新的设计规，以及公路工程的新理论、新技术，新方法； 3.要重视学生实际能力的培养。 四、本课程采用的教学方法
本课程的主要理论、技术和方法等主要容可采用课堂讲授，注重培养学生理论联系实际能力的培养。 五、课程教学资料 教材： 1.《土质学与土力学》洪毓康人民交通 2001年4月 参考书： 1.《土力学》成宇中国铁道 2000年2月 2. 《土力学地基基础》希哲清华大学 2001年6月 3.《公路工程地质勘察规》JTJ064-98 人民交通 期刊： 4.《岩土力学》 5.《路基工程》 六、成绩评定 1.平时课程作业、实习报告占本课程考核总成绩的40%，考试占60%。 2.根据《西南科技大学学分制学籍管理暂行办法》（西南科大发[2001]207号）第十二条规定：有下列情形之一者，取消考核资格，必须重修。1、学生(免修生除外)在一学期，无论何种原因，累计缺课达教学时数的三分之一者；或任课教师随机抽查缺课6次以上者； 2、有实验、作业等环节的课程，学生未按时完成实验、实验报告及作业等环节。抄袭他人实验报告、作业的，当事人双方的实验报告、作业均按作弊处理，根据学生的认错态度和补做情况，可以考虑是否
2021环境工程专业实习报告
2021环境工程专业实习报告 高校环境工程专业教学具有基础宽厚、选课灵活、注重实践教学及强调分析问题、解决问题的能力培养等特点。下面是有 20XX环境工程专业实习报告，欢迎参阅。 20XX环境工程专业实习报告范文1 时光荏苒，瞬间即逝。转眼间大学生活已剩最后一年。然而一切如梦初醒，揉揉眼就面临着要离开生活学习了四年的母校，踏入社会接受社会考验的时候了。为增加实践经验，我在20XX年09月08日至20XX年10月08日期间由福建师范大学化学与材料学院安排下到了福州北环环保技术开发有限公司实习。我很感谢福建师范大学与材料学院以及福州北环环保技术开发有限公司给我这样的难得机会，同时由衷地感谢所有为我的实习提供帮助和指导的福州北环环保技术开发有限公司的工作人员及我的老师,感谢你们为我的顺利实习所做的帮助和努力。 一、实习单位介绍 福州北环环保技术开发有限公司是专业从事畜禽养殖污染治理研究开发、工艺设计、生产施工、设备制造和技术服务的高新技术环保企业。具有工程专项设计资质和施工资质，已通过iso-9000质量管理体系认证，是福建省环保产业骨干企业、中国沼气学会团体会员、福建省环保产业协会优秀会员单位、福州市环保产业协会理事单位、福州大学环境与资源学院教学实习基地。
福州北环环保技术开发有限公司秉承产品精益求精，服务尽心尽力，致力环保，科技创新，诚信进取的经营理念，在引进消化国内外先进工艺和技术的基础上，研究开发出一套新型实用三段式红泥塑料沼气工程的工艺设计、设备制造和施工技术，拥有自主知识产权和专利技术七项。公司整体科技创新能力和科技转化技术实力位于国内领先水平。针对畜禽养殖及污水处理过程中产生的“粪便、污水、沼气、粪渣、污泥”具备了完整的处理方案和技术。已完成两百多项畜禽养殖污染治理工程，遍布福建、广东、广西、浙江、湖北等二十几个省(市)，公司依靠专业、专注、专一的优质服务，获得环保、农业部门和用户的高度评价。 二、实习概况 为增加实践经验，同时对学校理论知识的补充，也为我们尽快的融入社会，福建师范大学化学与材料学院于20XX年09月08日至20XX年10月08日安排我到福州北环环保公司为期五周的实习。 三、实习具体内容 (一)办公室文秘类工作 由于第一次较正式的步入社会，走进公司上班，加上领导对自己的具体工作能力等方面不是很确定，所以在福州北环环保技术开发有限公司实习的第一周里，公司并没有分配什么重要的任务给我，仅仅是一些办公室里杂乱的工作，比如：取文件，送文件，打印，接电话，打扫卫生，整理办公室，倒开水等。虽然这
附表2 岩土工程物理力学指标表
表11-1岩土参数建议值表岩石地基土承载力特征 值 f ak (kPa) 60 190 210 220桩侧摩阻力 特征值(钻孔 灌注桩) q sa (kPa) 30 30 35 70 130 135桩端阻力特
征值(钻孔灌 注桩) q pa (kPa) 700 1300 1500桩极限侧阻力 标准值(钻孔桩极限端阻力 标准值(钻孔岩石与锚土体与锚固体极固体极限地基系数的比例系岩层或土层水平基 床系数 K s(MPa/m) 18203535150170200岩层或土层垂直基 床系数 Kc(MPa/m) 12183030120135175岩 土 分 层岩
名 称时 代 与 成 因承载力特征值 f a (kPa)静止侧压力系数 K 0.40 0.40 0.39 0.38 0.38 0.28 0.26岩土泊桑
0.29 0.29 0.28 0.28 0.28 0.22 0.21岩石质量 指标RQD (%)10~1510~20基底摩擦 系数 f 0.28 0.28 0.30 0.30 0.33 0.38 0.45边坡坡度高宽比允许值(1:n) 支护
1.25 11 0.75 0.5 0.5土石可挖性 分级Ⅰ～Ⅱ ⅡⅡⅢⅢ～Ⅳ ⅣⅤ限摩阻力标准值摩阻力标数(灌注灌注桩)灌注桩) 准值桩)q sik(kPa) 40435075170180q sik(kPa) 75016001800q s(kPa) 18505055q s(MPa) 0.12 0.30 0.50m(MPa/m2) 18.0 22.0
40.0(1-1) (3-4) (4-2) (11)-1 (11)-2 (11)-3 (11)-4 说明： 岩 土 分 层 (1-1) (3-4) (4-2) (11-1) (11-2) (11-3) (11)-4 说明： 1.本表所称的岩土参数建议值，是根据室内试验或原位测试结果的统计值，按工程类比（工程经验）的方法而提供的岩土参数。
岩石的基本物理力学性质及其试验方法
第一讲岩石的基本物理力学性质及其试验方法(之一) 一、内容提要： 本讲主要讲述岩石的物理力学性能等指标及其试验方法，岩石的强度特性。 二、重点、难点： 岩石的强度特性，对岩石的物理力学性能等指标及其试验方法作一般了解。 一、概述 岩体力学是研究岩石和岩体力学性能的理论和应用的科学，是探讨岩石和岩体对其周围物理环境(力场)的变化作出反应的一门力学分支。 所谓的岩石是指由矿物和岩屑在长期的地质作用下，按一定规律聚集而成的自然体。由于成因的不同，岩石可分成火成岩、沉积岩、变质岩三大类。岩体是指在一定工程范围内的自然地质体。通常认为岩体是由岩石和结构面组成。所谓的结构面是指没有或者具有极低抗拉强度的力学不连续面，它包括一切地质分离面。这些地质分离面大到延伸几公里的断层，小到岩石矿物中的片理和解理等。从结构面的力学来看，它往往是岩体中相对比较薄弱的环节。因此，结构面的力学特性在一定的条件下将控制岩体的力学特性，控制岩体的强度和变形。 【例题1】岩石按其成因可分为( )三大类。 A. 火成岩、沉积岩、变质岩 B. 花岗岩、砂页岩、片麻岩 C. 火成岩、深成岩、浅成岩 D. 坚硬岩、硬岩、软岩答案：A 【例题2】片麻岩属于( )。 A. 火成岩 B. 沉积岩 C. 变质岩 答案：C 【例题3】在一定的条件下控制岩体的力学特性，控制岩体的强度和变形的是( )。 A. 岩石的种类 B. 岩石的矿物组成 C. 结构面的力学特性 D. 岩石的体积大小答案：C 二、岩石的基本物理力学性质及其试验方法 (一)岩石的质量指标 与岩石的质量有关的指标是岩石的最基本的，也是在岩石工程中最常用的指标。 1 岩石的颗粒密度(原称为比重) 岩石的颗粒密度是指岩石的固体物质的质量与其体积之比值。岩石颗粒密度通常采用比重瓶法来求得。其试验方法见相关的国家标准。岩石颗粒密度可按下式计算 2 岩石的块体密度 岩石的块体密度是指单位体积岩块的质量。按照岩块含水率的不同，可分成干密度、饱和密度和湿密度。 (1)岩石的干密度 岩石的干密度通常是指在烘干状态下岩块单位体积的质量。该指标一般都采用量积法求得。即将岩块加工成标准试件(所谓的标准试件是指满足圆柱体直径为48～54mm，高径比为2.0～2.5，含大颗粒的岩石，其试件直径应大于岩石最大颗粒直径的10倍；并对试件加工具有以下的要求；沿试件高度，直径或边长的误差不得大于0.3mm；试件两端面的不平整度误差不得大于0.05mm；端面垂直于试件轴线，最大偏差不得大于0.25。)。测量试件直径或边长以及高度后，将试件置于烘箱中，在105～110℃的恒温下烘24h，再将试件放入干燥器内冷却至重温，最后称试件的质量。岩块干
地基土物理力学指标建议值表 表15
地基土物理力学指标建议值表 土名 容重 γ （kN/m3） 地基土 承载力 基本容许值 fao （kPa） 内聚 力 C k （kPa） 内摩 擦角 φk （0） 压缩 模量 Es （MPa） 岩石天然单轴 极限抗压 强度frc (Kpa) 岩石饱和单轴 极限抗压 强度fr (Kpa) 素填土18.5 90 15 10 5.0 含卵石粉质粘土19.5 160 25 15 6.0 粉质粘土19.0 140 20 12 5.5 细砂19.5 80 22 7.0 稍密卵石21.0 320 30 25 中密卵石22.0 550 35 30 密实卵石23.0 850 40 45 强风化粉砂质泥岩22.0 300 1500 中风化粉砂质泥岩23.0 850 350 30 4500 3000 强风化粉砂岩23.0 500 2000 中风化粉砂岩24.0 1200 600 40 7000 5000 地基土物理力学指标建议值表表16 土名 基床 系数 K MPa/m3 地基土的水 平抗力系数 的比例系数 m 底摩擦 系数 μ 土体与 锚固体 粘结强度特 征值f rb kPa 钻孔灌注嵌岩桩桩基础 钻孔灌注桩 桩摩阻力 标准值qsik （kPa） 竖直水平 杂填土 4 素填土 6 0.20 15 20 含卵石粉质粘土25 18 12 0.30 45 40 粉质粘土20 16 10 0.30 40 35 细砂16 11 14 0.25 50 30 稍密卵石22 18 50 0.40 80 140 中密卵石36 27 75 0.45 100 180 密实卵石65 55 90 0.50 120 300 强风化粉砂质泥岩100 80 0.45 100 140 中风化粉砂质泥岩220 200 0.50 150 200 强风化粉砂岩120 90 0.45 120 160 中风化粉砂岩240 220 0.55 200 240
环境工程专业学生实习报告
环境工程专业学生实习报告 作为当今社会的新青年，我们要保护环境。那么环境工程专业 的实习报告要怎么写?出国的为大家了“环境工程专业学生实习报告”，仅供参考，欢迎大家阅读! 实习的内容和经过：学校的污水主要是食堂产生的废水，主要 是食堂的废水；比如洗碗筷后，带有一定的洗洁精的废水；尤其是油污较多的废水要进行除油和生化处理，从而达到亲固变成亲水的目的。 废水处理流程：隔油池——后续处理——洗菜——污水井—— 调节池——排水管网——总排水口——总排水管网(市政)。 在北群楼实验室2楼，通过老师讲解原理，巩固和加深对地下 水赋存的场所和运移的通道的理解，了解地下水的分布、埋藏和运动特征。通过本次实验使我们加深对孔隙度、给水度和持水度的了解，掌握室内测定基本方法，在实验过程中认真观察和记录，分析本次实验后面的相关问题，写出实验报告，相见报告。 在主楼微生物实验室，实习的主要内容是亲手制作民心河水样 中的浮游生物，就包括利用压滴法制作标本片，观察微生物的个体形态，进一步熟悉和掌握显微镜的操作方法。中间夹杂着培养基的配制和灭菌，要求熟悉玻璃器皿的洗涤和灭菌前的准备工作，加深对平板的制作和平板的划线法的掌握。 在xx楼前林荫道，实习的主要内容是整个专业学生组织的关于第34届“世界环境日”的环保教育宣传活动，通过这个活动加深我 们对世界环境的认识，也是加深广大师生对现今世界地球环境的现状
的认识。这次活动的主题定为“节能减排关爱地球让我们行动起来”，旨在让大家通过身边的一些小事达到环境保护的目的。 我们通过挂出多幅关于环境保护的图片，拉条幅，发传单，现 场签名等形式的活动来感召大家行动起来。由于活动准备不是很充分，在活动形式上有袭旧的缺陷，新颖性不是太好。但是我想通过这次活动的举行，将此次世界环境日的社会影响力更加扩展。我们相信，环保警钟之声已响彻于师生之心，只要大家积极的参与，从身边小事做起，创建绿色家园不再是梦想，实现“节能减排，关爱地球让我们行动起来”的目标不再遥远，让我们共同努力，为建设美好校园而奉献自己的力量。 在校园内，实习主要内容是岩土力学强度实验和轻型动力初探 实验。这两个实验全是土木工程专业的基础实验，作为环境工程专业的学生只要掌握其基本原理和过程，学会使用点荷载仪和轻型动力初探装置的使用，在实验过程中认真观察和记录，分析本次实验后面的相关问题，写出实验报告，相见报告。 在某市污水处理厂，实习主要内容是了解污水厂的概况，还有 污水厂的污水源，处理污水源的方法，以及污水设备的各种参数指标。 生产实习是学生大学学习很重要的实践环节。实习是每一个大 学毕业生必的必修课，它不仅让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识，还使我们开阔了视野，增长了见识，为我们以后更好把所学的知识运用到实际工作中打下坚实的基础。通过生产实习使我更深入地接触专业知识，进一步了解环境保护工作的实际，了解环境治理
黄土的物理力学性质
黄土的物理力学性质 §2-1 黄土的物理性质 试验用黄土采用甘肃兰（州）海（石湾）高速公路工程现场扰动土，其物理性质主要由它的物理性质指标来体现，其物理性质指标主要有：孔隙率、天然含水量、容重和液塑限等。 由于黄土的生成与存在条件比较特殊，它的孔隙率比普通土的孔隙率要大。一般黄土中存在肉眼易见的孔隙，这些孔隙多为铅直圆孔，这类孔隙通称为大孔隙。大孔隙比例的多少在一定程度上决定了黄土湿陷性的大小，大孔隙多的黄土湿陷程度大；反之则小。 试验所用黄土的天然含水量很低，一般在10％以下。含水量在剖面上的变化与黄土层的厚度和埋藏深度没有直接关系。黄土的容重、比重取决于黄土的矿物成分、结构和含水量，而黄土的颗粒分散度、矿物成分、形状和弹性在一定程度上决定了黄土的液塑性。 黄土的物理性质随成岩时代、成岩地区的不同而表现出一定的差异。为了得到该黄土的物理性质，我们根据《公路土工试验规程》（JTJ 051-93）的要求，分别采用联合液塑限仪、烘箱和重型击实等方法进行了有关指标的测定，测定结果如表2-1所示。 黄土的物理性质表2-1 一．主要成分分析 组成黄土的矿物约有60种，其中轻矿物（d﹤）含量占粗矿物（d﹥）总量的90%以上。黄土中粘土矿物（d﹤）以不同的方式同水和孔隙中的水溶液相互作用，显示出不同的亲水性，故粘土矿物的成分和比例，在某种程度上体现了黄土的湿陷性。 水溶盐的种类和含量与黄土的湿化、收缩和透水性关系密切，直接影响着黄土的工程性质。 水溶盐包括易溶盐、中溶盐和难溶盐三种。易溶盐（氧化物，硫酸镁和碳酸钠）极易溶于水或与水发生作用。它的含量直接影响到黄土的湿陷性。 中溶盐（石膏为主）的存在状态决定其与水的作用情况。以固体结晶形态存在时，