1)岩石的变形
岩石受力作用会产生变形，在弹性变形范围内用弹性模量和迫桑比表示。相同受力条件下，岩石弹性模量越大，变形越小。
泊桑比是横向应变与纵向应变的比。泊柔比越大。表示岩石受力作用后的横向变形越大。
2)岩石的强度
岩石受力作用破坏，表现为压碎、拉断和剪切等，故有抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等。
A.抗压强度。抗压强度是岩石在单向压力作用下抵抗压碎破坯的能力，是岩石最基本最常用的力学指标。岩石的抗压强度相差很大，胶结不良砾岩和软弱页岩的小于20MPa。坚硬岩浆岩的大于245MPa.
B.抗拉强度。抗拉强度是岩石抵抗拉伸破坯的能力，在数值上等于岩石单向拉伸破坏时的最大张应力。
C.抗剪强度
抗剪强度是指岩石抵抗剪切破坯的能力，在数值上等于岩石受剪破坏时的极限剪应力。在一定压应力下岩石剪断时，剪切面上的最大剪应力，称为抗剪断强度，其值一般都比较高。抗剪强度是沿岩石裂隙或软弱面等发生剪切滑动时的指标，甚强度远远低于抗美断强度。
岩石的抗压强度最高，抗美强度居中，抗拉强度最小。岩石的抗压强度和抗剪强度，是评价岩石(岩体)稳定性的主要指标，是对岩石(岩体)稳定性进行定量分析的依据之一。

岩石的分级

鉴于土和岩石的物理力学性质和开挖施工的难度，由松软至坚实共分为16级，分别以I~ XMI表示，其中I~N的4级为土，V~ XMI的12级为岩石。土分为一、二、三、四类，岩石分为松石、次坚石、普坚石、特坚石四类。

1)土的含水量。是土中水的质量与土颗粒重量之比。
2)土的饱和度。土的饱和度是土中被水充满的孔隙体积与孔隐总体积之比，饱和度Sr越大，表明土孔隙中充水愈多。Sr<50%是 稍湿状态，Sr在50% ~ 80%之间是很湿状态，Sr>80%是饱水状态。
3)土的孔隙比。是土中孔隙体积与土粒体积之比，反映天然土层的蜜实程度，一般孔隙比小于0.6的土是密实的低压缩性土，大于1.0的土是疏松的高压缩性土。
4)土的孔隙率。孔隙体积与土的体积(三相)之比。
5)土的塑性指数和液性指数
碎石土和砂土为无黏性土，紧密状态是判定其工程性质的重要指标。颗粒小于粉砂的是黏性土，黏性土的工程性质受含水量的影响特别大。
黏性土的界限含水量，有缩限、塑限和液限。液限和塑限的差值称为塑性指数,它表示黏性土处在可塑状态的含水量变化范围;塑性指数愈大，可塑性就愈强。黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比，称为液性指数;液性指数愈大，土质愈软。

1)土的压缩性
荷载作用下，透水性大的饱和无黏性土，其压缩过程在短时间内就可以结束。黏性土透水性低，饱和黏性土中的水分只能慢慢排出，因此其压缩稳定所需的时间要比砂土长得多,其固结变形往往需要几年。对于饱和软黏性土而言，土的固结问题十分重要。
2)土的抗剪强度
涉及地基承载力、路堤等工程边坡、天然土坡的稳定性。

特殊土的工程性质

断层是岩体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生显著相对位移的断裂构造。
①断层要素。断层一般由四个部分组成。
A.断层面和破碎带
B.断层线
C.断盘
D.断距

②断层基本类型。
根据断层两盘相对位移的情况，可分为正断层、逆断层、平推断层。

正断层是上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层。它一般是受水平张应力或垂直作用力使上盘相对向下滑动而形成的，所以在构造变动中多在垂直于张应力的方向上发生，但也有沿已有的剪节理发生。

逆断层是上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层。它一般是由于岩体受到水平方向强烈挤压力的作用，使上盘沿断面向上错动而成。断层线的方向常和岩层走向或褶皱轴的方向近于一致，和压应力作用的方向垂直。

平推断层是由于岩体受水平扭应力作用，使两盘沿断层面发生相对水平位移的断层。由于多系受剪(扭)应力形成，因此大多数与褶皱轴斜交，与“X” 节理平行或沿该节理形成，其倾角一般是近于直立的。这种断层的破碎带-般较窄，沿断层面常有近水平的擦痕。

对岩体影响较大的结构面物理力学性质主要是结构面的产状(空间位置)、延续性(规模)和抗剪强度(薄弱环节)。延伸长度为5-10m的平直结构面，对地下工程围岩的稳定就有很大的影响，对边坡的稳定影响一般不大。
结构面规模是结构面影响工程建设的重要性质，分为I ~ V级。
I级控制工程建设地区的稳定性，直接影响工程岩体稳定性。
Ⅱ、Ⅲ级结构面往往是对工程岩体力学和对岩体破坏方式有控制意区的边界条件，它们的组合往往构成可能滑移岩体的边界面，直接威胁工程安全稳定性。
IV级结构面主要控制着岩体的结构、完整性和物理力学性质。
V级结构面又称微结构面，常包含在岩块内，主要影响岩块的物理力学性质，控制岩块的力学性质。

岩体结构是指岩体中结构面与结构体的组合方式。岩体结构的基本类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构。

地震的震级和烈度

(1)岩石的主要物理性质
①重量: 一般用比重和重度两个指标表示。
A.岩石的比重是岩石固体 (不包括孔隙)部分单位体积的重量。数值上等于岩石固体颗粒重量与同体积水在4°C时的重量比。岩石的比重决定于组成岩石的矿物的比重及其在岩石中的相对含量。

B.岩石的重度也称容重，是岩石单位体积的重量，在数值上等于岩石试件的总重量(包括孔隙中的水重)与其总体积(包括孔隙体积)之比。岩石重度的大小决定于岩互中矿物的比重。岩石的孔隙性及基含水情况。
一般来讲，组成岩石的矿物比重大，或岩石的孔隐性小，则岩石的重度就大。在相同条件下的同一种岩石，重度大就说明岩石的结构致密、孔隙性小，岩石的强度和稳定性也较高。
②孔隙性
岩石的孔隙性用孔院度表示，反映岩石中各种孔隙的发育程度。在数值上等于岩石中各种孔隙的总体积与岩石总体积的比，以百分数计。
未受风化或构造作用的侵入岩和某些变质岩，其孔隙度-般是很小的， 而砾岩、砂岩等一些沉积岩类的岩石，则经常具有较大的孔隙度。

③吸水性
用吸水率表示，在数值上等于岩石的吸水重量与同体积干燥岩石重量的比，以百分数计。岩石的吸水率与岩石孔隙度的大小、孔隙张开程度等因素有关。
岩石的吸水率大,则水对岩石颗粒间结合物的浸润、软化作用就强，岩石强度和稳定性受水作用的影响也就越显菩。

④软化性
用软化系数作为岩石软化性的指标，在数值上等于岩石饱和状态下的极限抗压强度与风干状态下极限抗压强度的比。其值越小，表示岩石的强度和稳定性受水作用的影响越大。
⑤抗冻性
岩石孔隙中的水结冰时体积膨胀，会产“生巨大的压力。岩石抵抗这种压力作用的能力,称为岩石的抗冻性。在高寒冰冻地区，抗冻性是评价岩石工程性质的一个重要指标。

①根据有机含量分类

根据土中有机质含量分为无机质土、有机质土、泥炭质土和泥炭。

②根据颖粒级配和塑性指数分类。根据颖粒级配和塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和黏性土。

③根据地质成因分类。根据土的地质成因可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积士等。

④根据颗粒大小及含量分类。根据颗粒大小和含量不同，土可分为巨粒土、粗粒土、细粒士等。

结构面是切割岩体的各种地质界面的统称，是一些具有一定方向、延展较广较薄的二维地质界面，如层面、沉积间断面、节理、裂隙、裂缝、断层等，也包括厚度较薄的软弱夹层。结构面的特征是影响结构面强度及其他性能的重要因素，一般从方位、间距、延续性、粗糙度、结构面侧壁强度、张开度、充填物、渗流、节理组数、块体大小等方面来描述结构面的特征。层面、节理、裂隙、裂缝、断层等结构面的空间位置定义为结构面的产状。结构而的产状由走向，倾向和倾角三个要素表示，如图1.1.2所示。并且，层面的产状还代表所在岩层的产状，即表示所在岩层的空间位置。

(1)结构面的走向，即结构面在空间延伸的方向，用结构面与水平面交线即走向线的方位角或方向角表示。走向线两端延伸方向均是走向，虽相差180°，但是表示的是同一走向。
(2)结构面的倾向，即结构面在空间的倾斜方向，用垂直走向顺倾斜面向下引出的一条射线对水平面投影的指向表示。

(3)结构面的倾角，即结构面在空间倾斜角度的大小，用结构面与水平面所夹的锐角表示。
另外，近似平面的坡而和壁面的空间位置，也可用其走向、倾向、倾角表示。节理组数的多少决定了岩石的块体大小及岩体的结构类型，可以根据节理组数划分结构面发育程度。

水平构造和单斜构造。

水平构造是未经构造变动的沉积岩层仍基本保留形成时的原始水平产状的构造。先沉积的老岩层在下，后沉积的新岩层在上。

单斜构造是原来水平的岩层，在受到地壳运动的影响后，产状发生变动形成岩层向同一个方向倾斜的构造，这种产状往往是褶曲的一翼、断层的一盘，或者是局部地层不均匀上升或下降形成的。

1、褶皱构造

褶皱构造是组成地壳的岩层，受构造力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造，它是岩层产生的塑性变形。绝大多数褶皱是在水平挤压力作用下形成的，但也有少数是在垂直力或力偶作用下形成的。褶皱构造在层状岩层中常见，在块状岩体中则很难见到。

2、褶曲是褶皱构造中的一个弯曲，两个或两个以上褶曲的组合构成褶皱构造。
3、褶曲的要素：每一个褶曲都有核部、翼轴面、轴及枢纽等几个褶曲要素。

4、褶曲的形态：褶曲的基本形态是背斜和向斜。
背斜褶曲(向. 上拱起)，当地面受到剥蚀而出露，较老的岩层出现在轴部，从轴部向两翼，依次出现的是渐新的岩层。
向斜褶曲(下凹弯曲)，当地面遭受剥蚀而出露，较新的岩层在轴部，从轴部向两翼，依次出露的是较老的岩层。

裂隙(节理)，是存在于岩体中的裂缝，是岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造。一般用裂隙率(岩石中裂隙的面积与岩石总面积的百分比)表示，裂隙率越大，表示岩石中的裂隙越发育。

①裂隙发育程度 (裂隙率)

②裂隙分类

根据三大类岩石的特征描述，现将它们之间的主要区别归纳如表1. 1.2所示。

表1.1.2岩浆岩、沉积岩和变质岩的地质特征

土的组成

土是由颗粒(固相)、水溶液(液相)和气(气相)所组成的三相体系，各种土的颗粒大小和矿物成分差别很大，土的三相间的数量比例也不尽相同，而且土粒与其孔隙水溶液及环境水之间又有复杂的物理化学作用。根据组成土的固体颗粒矿物成分的性质及其对土的工程性质影响不同，组成土的固体颗粒矿物可分为原生矿物、不溶于水的次生矿物、可溶盐类及易分解的矿物、有机质四种。

1)土的结构。一般可分为两大基本类型:
①单粒结构。也称散粒结构，是碎石(卵石)、砾石类土和砂土等无黏性土的基本结构形式，其对土的工程性质影响主要在于其松密程度。
②集合体结构。也称团聚结构或望凝结构，这类结构为黏性土所特有(其工程性质受含水量影响大)。

2)土的构造
土的构造，是指整个土层构成上的不均匀性特征的总和，反映土体力学性质和其他工程性质的各向异性或土体各部位的不均匀性，是决定勘探、取样或原位测试布置方案和数量的重要因素之一-。整个土体构成上的不均匀性包括:层理、夹层、透镜体、结核、组成颗粒大小悬殊及裂隙特征与发育程度等。