式中：m

s、

m

sat、

m 分别为岩石试件的干质量、饱和质量和天然质量；V 为试件的体积。

岩石的块体密度除与矿物组成有关外，还与岩石的空隙性及含水状态密切相关。致密而裂隙不发育的

岩石，块体密度与颗粒密度很接近，随着空隙、裂隙的增加，块体密度相应减小。

岩石的块体密度可采用规则试件的量积法及不规则试件的蜡封法测定。

2）岩石的空隙性

岩石是有较多缺陷的矿物材料，在矿物间往往留有空隙。同时，由于岩石又经受过多种地质营力作用，

往往发育有不同成因的结构面，如原生裂隙、风化裂隙及构造裂隙等。所以，岩石的空隙性比土复杂的多

即除了空隙外，还有裂隙存在。另外，岩石中的空隙有些部分往往是互不连通的，而且与大气也不相通。

因此，岩石中的空隙有开型空隙和闭空隙之分，开型空隙按其开启程度又有大、小开型空隙之分。与此相

对应，可把岩石的空隙率分为总空隙率（

n）、总开空隙率（n

0

）、大开空隙率（

n

b

）、小开空隙率（

n

a

）

和闭空隙率

(n

c

)几种，各自的定义如下：

                n=100%=(1-)100% 

（

1-19）

                  n

0

=100% 

（

1-20）

                 n

b

=100% 

（

1-21）

                 n

a

=100%=n

0

-n

b 

（

1-22）

          n

c

=100%=n-n

0 

（

1-23）

式中：

V

V

、

V

Vo

、

V

Vb

、

V

va

、

V

vc

分别为岩石中空隙的总

体积、总开空隙体积、大开空隙体积、小开空隙体积

及闭空隙体积；其它符号意义同前。

一般提到的岩石空隙率系指总空隙率，其大小受岩石的成因、时代、后期改造及其埋深的影响，其变

化范围很大。常见岩石的空隙率见表

1-2，由表可知，新鲜结晶岩类的 n 一般小于 3%，沉积岩的 n 较高，

为

1%～10%，而一些胶结不良的砂砾岩，其 n 可达 10%～20%，甚至更大。

岩石的空隙性对岩块及岩体的水理、热学性质影响很大。一般说来，空隙率愈大，岩块的强度愈低、塑

性变形和渗透性愈大，反之亦然。同时岩石由于空隙的存在，使之更易遭受各种风化营力作用，导致岩石

的工程地质性质进一步恶化。对可溶性岩石来说，空隙率大，可以增强岩体中地下水的循环与联系，使岩

溶更加发育，从而降低了岩石的力学强度并增强其透水性。当岩体中的空隙被粘土等物质充填时，则又会

给工程建设带来诸如泥化夹层或夹泥层等岩体力学问题。因此，对岩石空隙性的全面研究，是岩体力学研

究的基本内容之一。

岩石的空隙性指标一般不能实测，只能通过密度与吸水性等指标换算求得，其计算方法将在

1.2.3

中讨论。

1.2.3 岩石的水理性质

岩石在水溶液作用下表现出来的性质，称为水理性质。主要有吸水性、软化性、抗冻性、渗透性、膨胀性

及崩解性等。

1) 岩石的吸水性

岩石在一定的试验条件下吸收水分的能力，称为岩石的吸水性。常用吸水率，饱和吸水率与饱水系数

等指标表示。

(1）吸水率

岩石的吸水率（

a

）是指岩石试件在大气压力条件下自由吸入水的质量（

m

w1

）与岩样干质量

（

m

s

）之比，用百分数表示，即

                                     （1-24）
实测时先将岩样烘干并称干质量，然

后浸水饱和。由于试验是在常温常压下进行
的，岩石浸水时，水只能进入大开空隙，而小开空隙和闭空隙水不能进入。因此可用吸水率来计算岩石的
大开空隙率（

n

b

），即：

V

V

V

s

d

ρ

ρ

V

V

V 0

V

V

Vb

V

V

Va

V

V

Vc

%

100

1

×

=

s

W

m

m

ω

11