文档介绍:岩体结构与结构面性质
第1页,共43页,编辑于2022年,星期六
1 岩体结构
2 结构面的几何性质与力学性质
3 岩体的强度性质
4 岩体的变形性质
5 岩体质量评价及其分类
本章内容:
第2页,共43页,编辑于 >
结构面间距 > m
岩性单一,节理不发育,无软弱结构面或夹泥,层面结合良好,渗流对岩体特性影响不大,结构尺寸大于工程尺寸。
岩土工程特征:整体强度高,岩体稳定,可视为均质、各向同性的连续介质。
第17页,共43页,编辑于2022年,星期六
2、块状结构
完整性系数 ~
结构面间距 ~ m
节理发育,有若干贯通微张裂隙将岩体切割成柱状、块状或菱形等结构体。工程范围内,有两组以上节理明显发育,构成影响工程稳定性的危险岩块,其尺寸小于工程几何尺寸。
岩土工程特征:整体性强度高,结构面相互牵制,岩体基本稳定,接近弹性各向同性体。
第18页,共43页,编辑于2022年,星期六
4、碎裂结构
构造发育,各种结构面与断裂交叉发育,且多为泥质充填。岩体破碎,呈块状或片状,局部裹有坚硬的大块或条块状岩石,属不均一的不连续介质,稳定性很差。
岩体
完整性系数
结构面间距
块状碎裂结构
<
<
层状碎裂结构
<
<
第19页,共43页,编辑于2022年,星期六
第20页,共43页,编辑于2022年,星期六
5、散体结构
完整性系数:<
主要为各种剧烈风化或挤压破碎的岩体或土体。结构面相当发育,呈网状,岩体极度破碎,并混有断层泥,呈松散堆积或压密堆积。
岩土工程特征:稳定性极差,岩体属性接近松散体介质。
第21页,共43页,编辑于2022年,星期六
第22页,共43页,编辑于2022年,星期六
完整性系数:层状 ~; 薄层状<
结构面间距:层状 ~ m ;薄层状< m
由中厚(~ m)及薄层(<)的均一、坚硬、软弱或软硬相间的沉积岩或沉积变质岩形成的岩体。结构面以层理、片理、节理为主,往往有层间错动,结构体呈板状、片状互相紧密叠合。
岩土工程特征:工程范围内,一组节理明显发育,在层内具有均一的地质特征与力学特性,属各向异性、层内均质的连续介质。其变形和强度特征受层面及岩层组合控制,岩体稳定性较差。
3、板层状结构
第23页,共43页,编辑于2022年,星期六
第24页,共43页,编辑于2022年,星期六
1、产状
结构面产状三要素:走向、倾向、倾角;
与主应力之间的关系:控制岩体的破坏机理与强度。
§2-2 岩体结构面的几何与力学性质
一、结构面的几何性质
第25页,共43页,编辑于2022年,星期六
结构面的分步密度反映结构面发育的密集程度,以裂隙度和切割度表示。
①裂隙度K :沿取样线方向单位长度上的结构面数量。
设取样线长度为L,单位m,该长度内出现的结构面数量n,沿取样线方向结构面平均间距为d′,则
K=n/L , d′ =1/K=L/n
线密度Kd:若取样线垂直结构面,则裂隙度被称为线密度。
间距d:同一组结构面法线方向上结构面平均距离。
Kd=n/Ld , d =1/Kd=Ld /n
2、分布密度
第26页,共43页,编辑于2022年,星期六
多组结构面裂隙度K 的计算:
Ka=1/max =cosξa/da ,
Kb=1/mbx =cosξb/db ,
······,
Kn=1/mnx =cosξn/dn
K=Ka+Kb+···+Kn
第27页,共43页,编辑于2022年,星期六
切割度Xe:岩体被节理割裂分离的程度。当岩体仅含一个节理时,眼节理面在岩体中取一贯通整体的平直断面,节理面积a与该断面面积A之比成为岩体的切割度Xe。
若沿着岩体某断面上同时存在面积为a1,a2,…,an的几个节理面,则岩体沿该断面的切割度为
Xe=( a1+a2+…+an)/A
某组节理切割的程度可用Xv表示:
Xv= Xe .K
第28页,共43页,编辑于2022年,星期六
3、张开度
结构面的张开度是指结构面两壁面间的垂直距离。
第29页,共43页,编辑于2022年,星期六
结构面的形态可以用侧壁的起伏形态及粗糙度来反映。
结构面侧壁的起伏形态分为:平直的、台阶状的、锯齿状的、波状的和不规则状的。
4、形态
侧壁的起伏程度可用起伏角i表示:
第30页,共43页,编辑于2022年,星期六
可以用线密度来估算岩体质量指标RQD (rock quality designation) :
RQD的原始定义为:长度大于10cm的岩心长度之和与钻孔总进尺的百