岩体物理力学性质(playsical and mechanical property of rock mass)

以数值指标表示的岩体(见岩石和岩体)工程特性。它是岩体力学的研究内容。

影响因素   主要为岩石成分、岩体结构和环境。

(1)岩石成分。构成岩体的岩石是多种多样的，其工程性质的差别很大。最坚硬的石英岩、玄武岩，其抗压强度可达数百兆帕；而软弱的泥岩、粘土岩等，可低至数兆帕。沉积岩若含蒙脱石等亲水性粘土矿物，其物理力学性质受湿度的影响很大；饱含水时，岩石的体积膨胀，强度降低。

(2)岩体结构。岩体受断层、节理、层理、片理等结构面的切割而形成不连续的结构。它是影响岩体工程性质的主要因素。岩体抗变形(见岩体变形)能力和力学强度(见岩体强度)远比岩块为低。岩块愈坚硬，结构的力学效应愈明显。岩体渗透性主要决定于结构面发育情况。结构效应由结构面的强度、连续性、方位和密度所决定。结构面的存在使岩体具有明显的各向异性。

(3)环境。主要为地下水、地应力和温度。地下水可使非抗水的岩石软化，强度降低。岩体在荷载作用下若不易排水，孔隙水压力将使岩体的抗剪强度减小。随着地应力的增高，结构面上的法向应力增大，岩体的力学强度随之增强，岩体结构的影响趋于减小。温度的变化会改变地应力，并加速岩石的风化作用。

指标   包括物理性指标和力学性指标两类，分属完整岩石、岩体和不连续面三个方面：

(1)完整岩石。常用的物理性指标有密度、重力密度、孔隙率、吸水率、抗冻系数、热膨胀系数，软化系数、浸水膨胀量和膨胀力、湿化耐久性指标等；力学指标有抗压强度、抗剪强度、抗拉强度、弹性波传播速度、弹性模量和泊松比等。

(2)岩体。常用的物理性指标有重力密度、裂隙率、渗透系数、视电阻率和岩石质量指标；力学性指标有抗压强度、抗剪强度、抗拉强度、弹性波传播速度、变形模量、泊松比和粘滞系数等。

(3)不连续面。主要力学性指标有抗剪强度、法向刚度和剪切刚度等。

性质指标在工程应用中分为定性和定量的两类。定性指标用于岩石和岩体的质量评价、性质对比和工程的分类等。定量指标可用于岩体力学分析，如分析计算在工程作用下岩体变形、破坏、渗漏等。

岩体的工程性质指标通过试验和分析研究取得。试验包括岩石的试验室试验和岩体原位试验。无论是室内试验或现场原位试验，由于试件的尺度对试验结果效应明显，而试件的尺寸与工程岩体相比又相差悬殊，故两种试验结果都不能完全代表工程岩体的性质。在确定岩体的各种计算指标时，通常的做法是以室内试验为主，适当进行有代表性的原位试验，结合岩体结构的地质研究，参照比较成熟的经验，对试验成果和地质资料进行综合分析和对比，给出可大致表征岩体工程性质的计算指标。岩体实际的力学性质可通过对工程岩体的变形和应力进行长期监测，特别是对已发生破坏的岩体进行调查研究和反演分析作出可信的评价。