文档介绍：岩石力学与工程
ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
岩体力学性质
RHEOLOGICAL THEORY OF ROCK
本节主要内容
1概述
2 岩体结构的基本类型
3岩体结构面及其充填特征
4 结构面的力学性质
5 岩体的变形特性
6 岩体的强度特性
概述
1)岩体结构要素
结构体
结构面
软弱结构面(夹泥的,水,泥)
坚硬结构面(干净的,水,气)
板状结构体(长厚>15)
块状结构体(短轴的)
2)岩体力学性质
稳定特征
强度特征
变形特征
岩体抵抗外作用的能力
3)影响岩体力学性质因素
环境因素(地应力的作用、水的作用……)
结构面力学性质
岩体结构的力学性质(空间组合、与工程关系)
结构体(岩石)力学分析
岩体结构基本类型
1)岩体结构分类依据
①第一依据——结构面类型,它规定结构级序:
软弱结构面切割的岩体结构Ⅰ级岩体结构
坚硬结构面切割的岩体结构Ⅱ级岩体结构
②第二依据——结构面切割程度及结构体类型,它规定岩体结构基本类型:
Ⅰ级岩体结构块状结构体——块裂解构
板状结构体——板裂解构
Ⅱ级岩体结构结构面贯通切割——碎裂结构
结构面断续切割——断续结构
无明显结构面的切割——完整结构
过渡型岩体结构:软硬结构面混杂,结构面无序状排列——散体结构
③第三依据——亚类划分依据岩体原生结构(块状、层状)
岩体结构基本类型
2)岩体结构类型
级
序
结构类型
划分依据
亚类
划分依据
Ⅰ
Ⅰ1
块裂结构
多组软弱结构面切割,块状结构体
块状块裂结构
原生岩体结构呈块状
层状块裂结构
原生岩体结构呈层状
Ⅰ2
板裂结构
一组软弱结构面切割,板状结构体
块状板裂结构
原生岩体结构呈块状
层状板裂结构
原生岩体结构呈层状
Ⅱ
Ⅱ1
完整结构
无显结构面切割
块状完整结构
原生岩体结构呈块状
板状完整结构
原生岩体结构呈层状
Ⅱ2
断续结构
显结构面断续切割
块状断续结构
原生岩体结构呈块状
层状断续结构
原生岩体结构呈层状
Ⅱ3
碎裂结构
坚硬结构面贯通切割,结构体为块状
块状碎裂结构
原生岩体结构呈块状
层状碎裂结构
原生岩体结构呈层状
过渡型
散体结构
软硬结构面混杂结构面无序分布
碎屑状散体结构
结构体为角砾,原生岩体结构特征已消失
糜棱化散体结构
结构体为糜棱质,原生岩体结构特征已消失
岩体结构基本类型
3)各类岩体结构的地质特征
①完整结构岩体
Ⅰ压力作用愈合:粘性成份物质(粘土岩、长石质、石灰质)在高围压作用下碎裂岩体重新粘结到一起
Ⅱ胶结作用愈合:在胶结物(硅质、铁质、钙质、岩浆)作用下碎裂岩
体转化围完整结构
、热力涨缩作用下又可开裂转化为断续结构碎裂结构
②块裂结构岩体
(至少一组软弱面) 形成(高级序岩体结构)块状结构岩体
坚硬结构面参与切割
:岩浆岩、变质岩、原层大理岩、灰岩、砂岩等
:主要为断层,层间错动、错动延展较长的坚硬结构面
岩体结构基本类型(各类岩体结构的地质特征)
块裂结构岩体示意图
岩体结构基本类型(各类岩体结构的地质特征)
③板裂结构岩体
,结构体呈板状
,也有为完整板状结构体
结构体示意图如右图
岩体结构基本类型(各类岩体结构的地质特征)
④碎裂结构岩体
(原生结构面、构造结构面)
、深变质片麻岩、混和岩、大理岩、石英岩等岩体内。结构体块度大,多为1~2m,但块度均匀。
,其块度与岩层厚度有关,浅海相及海陆交互相沉积岩多数为这种结构。
,发育于强烈构造作用区内的硬脆性岩体内,结构面组数多,结构面组数多于5组。
结构体示意图如右图
岩体结构基本类型(各类岩体结构的地质特征)
⑤断续结构岩体
,对岩体切而不断,个别部分连续,形不成结构体
,微观上不连续,应力集中现象明显。这种应力集中对岩体破坏有特殊的意义,断裂力学判据对这种岩体具有重要意义。
结构体示意图如右图