文档介绍：第一章岩体的结构特征
岩石成因和类型对岩块力学性质的影响 0 1
粗碎屑岩
其力学性质在很大程度上取决
于胶结物，与碎屑成分也有关
• 沉积岩： 细碎屑岩 如页岩、泥岩等力学性质很差
碳酸盐岩
未风化
>5000
~
~
1
定量表示
岩块的风化程度
0
硬质岩石按波速指标的风化分级表
《岩土工程勘察规范》（GB50021-94）
1
0
结构面对工程岩体的完整性、渗透性、物理力学性质及应力
传递等有显著的影响，是造成岩体非均质、非连续、各向异
性和非线弹性的本质原因之一
三、结构面 －－层面、节理、断层、软弱夹层、裂隙等
（一）结构面的成因类型（地质和力学）
• 地质成因类型
原生结构面 岩体在成岩过程
中形成的结构面
沉积结构面
岩浆结构面
变质结构面
构造结构面 岩体形成后在构造应力作用
下形成的各种破裂面
次生结构面 岩体形成后在外营力
作用下产生的结构面
1
0
岩
体
结
构
面
的
类
型
及
其
特
征
受地形及原始结
构面和临空面产
状控制
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结构面特征
结构面特征
结构面特征
• 力学成因类型
(1) 张性结构面－－由拉应力形成的，如羽毛状张裂
面、纵张及横张破裂面，岩浆岩中的冷凝节理等
特点：张开度大、连续性差、形态不规则、面粗糙，
起伏度大及破碎带较宽,易被充填,常含水丰富，导
水性强。
（2）剪性结构面－－剪应力形成的，破裂面两侧岩体产
生相对滑移，如逆断层、平移断层以及多数正断层等
特点：连续性好，面较平直，延伸较长并有擦痕镜面
等现象发育
软弱结构面
• 按结构面内是否有充填物质进行分类
(1) 硬性结构面－－指没有充填物的结构面,如节理、
层理、片理、劈理、卸荷裂隙等
(2)软弱结构面－－结构面内有充填物的结构面，如
断层破碎带、层间错动带、接触破碎带、
软弱夹层、泥化夹层等。
特点：与两盘岩体相比，软弱结构面压缩性高、
强度低、透水性好等特征。
工程意义：对岩体的变形、破坏和稳定性起控制
作用。其中，泥化夹层的性质最差。
软弱结构面－－泥化夹层
泥化夹层－－由含泥质的软弱夹层（粘土岩类）经一
系列的地质作用演化而成。如：硬岩夹软岩（粘土岩），
若发生层间错动，软岩破碎，为地下水提供良好的通道，而
地下水的流动使破碎的岩石颗粒分散、含水量增大，岩石软
化成塑性状态（泥化），同时水还使其中的可溶性盐类溶解、
流失，其物理力学性质变得更差。
•特点:
(1) 原岩结构变成泥质松散状结构或泥质定向结构；
（2）粘粒含量很高（大于30％）；
（3）含水量接近或超过塑限，密度比原岩小；
（4）具有膨胀性；
（5）强度低，压缩性高；
（6）抗冲刷能力差，易产生渗透变形。
软弱结构面－－软弱夹层
软弱夹层－－指在坚硬的层状岩层中夹有强度低、泥
质或炭质含量高、遇水易软化、延伸较广和厚度较
薄的软弱岩层。统计资料表明，软弱夹层自身的强
度和变形模量均为其相邻两坚硬岩层的1 5 1 50 。
• 一般软弱夹层的强度和变形参数:
(1) 摩擦系数
（2）饱和抗压强度
（3）变形模量
f <
Rb ≤ 10MPa
E0 ≤ 1000MPa
• 易形成软弱夹层的岩石:
泥岩、泥质粉砂岩、粉质砂泥岩、炭质细砂岩、
泥质、砂质、炭质等页岩、泥灰岩、
粉砂岩、泥质板岩、云母片岩等等。
软弱结构面－－软弱夹层
• 软弱夹层的类型：（据长江水利委员会）
(1) 软岩夹层
如粘土岩等，易风化，浸水崩解、
膨胀或溶解，其变形和强度具有明显的时效性。
单轴抗压强度<15MPa,～，
变形模量<2000MPa
（2）碎块夹层
由80％以上粒径大于2mm的粗碎屑
组成，碎块表面有泥膜。
（3）碎屑夹层
～2mm的细碎
屑约为30％，大于2mm的粗碎屑含量约为30％～
50％，粘粒占10％～30％。
（4）泥化夹层
粘土类岩石经过一系列地质作用变
成结构松散、密度小、含水量大、粘粒含量高、
等于或大于塑限的土。
结构面特征
(二) 结构面的规模与分级
结构面的规模与大小不仅影响岩体的力学性质，而且
影响工程岩体力学特性及其稳定性。
按结构面延伸长度、切割深度、破碎带宽度及其力学
效应 ，将结构面分成5级：
• Ⅰ级 指延伸几km～几十km以上,破碎带宽几m～几百
m的