文档介绍：第一章地壳岩体结构特征的工程地质分析
基本概念及研究意义基本概念及研究意义
岩体(rockmass)通常指地质体中与工程建设有关的
那一部分岩石,它处于一定的地质环境、被各种结构面所
分割。岩体具有一定的结构特征,它由岩体中含有的不同
类型的结构面及其在空间的分布和组合状况所确定。
结构面是指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、
两向延伸(或具有一定厚度)的地质界面(或带)。如岩
层层面、软弱夹层、各种成因的断裂、裂隙等。由于这种
界面中断了岩体的连续性,故又称不连续面。
结构体:结构面在空间的分布和组合可将岩体切割成
形状、大小不同的块体,称结构体。
工程地质之所以要将岩体的结构特征作为重要研究对
象,意义如下:
⑴岩体中的结构面是岩体力学强度相对薄弱的部位,
它导致岩体力学性能的不连续性、不均一性和各向异性。
只有掌握岩体的结构特征,才有可能阐明岩体不同荷载下
内部的应力分布和应力状况。
⑵岩体的结构特征对岩体在一定荷载条件下的变形破
坏方式和强度特征起着重要的控制作用。岩体中的软弱结
构面,常常成为决定岩体稳定性的控制面,各结构面分别
为确定坝肩岩体抗滑稳定的分割面和滑移控制面。
⑶靠近地表的岩体,其结构特征在很大程度上确定
了外营力对岩体的改造进程。这是由于结构面往往是风化、
地下水等各种外营力较活动的部位,也常常是这些营力的
改造作用能深入岩体内部的重要通道,往往发展为重要的
控制面。
总之,对岩体的结构特征的研究,是分析评价区域稳
定性和岩体稳定性的重要依据。
研究结构面最关键的是研究各类结构面的分布规律、
发育密度、表面特征、连续特征以及它们的空间组合形式
等。
岩体结构特征及主要类型岩体结构特征及主要类型
结构面的主要类型及特征结构面的主要类型及特征
结构面的成因分类:原生结构面、构造结构面及浅
表生结构面
沉积结构面:层理,层面,软弱夹层,不整合
面,
原假整合面,古冲刷面等。
生火成结构面:侵入体与围岩接
结触面,岩脉、岩墙接触面,喷出岩
构的流线、流面,冷凝节理
面变质结构面:片理,片麻理,板劈理,片岩软
弱夹层。
构节理(X型节理,张节理)
造
结断层(正断层,逆断层,走滑断层)
构
面层间错动带,羽状裂隙,破劈理。
浅
部卸荷断裂
浅结
、构重力扩展变形破裂
表面
生
结表卸荷裂隙
构部风化裂隙
面结风化夹层
构泥化夹层
面次生夹泥
结构面规模等级划分:
按其对岩体力学行为所起控制作用,可划分为三
个等级,即贯通性宏观软弱面(A类);显现结构面
(B类);和隐微结构面(C类)。
类型主要特征力学性质代表性结构面
,延伸方向确破坏岩体的连续性, 层面,软弱夹
性宏观定,通常具一定厚度与方构成岩体力学性质作层,断层面或
结构面向用边界,控制岩体变断层破碎带
形破坏方向,稳定性
计算的边界
,随机断续分破坏岩体的完整性, 各类原生和构
结构面布,延伸长度米级-数十使岩体力学性质具各造裂隙,表生
米,具有统计优势方位向异性特征,影响岩破裂结构面
体变形破坏方式
,长度从毫米级影响岩块的强度和变岩石的隐微裂
结构面至厘米级,随机分布可有形破坏特征隙
统计优势方位
岩体分类岩体分类
岩体结构分类
按建造特征可将岩体划分为块体状(或整体状)结构、
块状结构、层状结构、碎块状结构和散体状结构等类型。
块体状结构:代表岩性均一,无软弱面的岩体,含有
的原生结构面具有较强的结合力,间距大于1m。通常出现
在厚层的碳酸盐岩、碎屑岩;花岗岩、闪长岩;原生节理
不太发育的流纹岩、安山岩、玄武岩、凝灰角砾岩中等。
块体结构:代表岩性较均一,含有2-3组较发育的软
弱结构面的岩体,结构面间距1~。成岩裂隙较发育
的厚层砂岩或泥岩,槽状冲刷面发育的河流相砂岩体等沉
积岩,原生节理发育的火山岩体等。
层状结构:代表一组连续性好,抗剪性能显著较低的
软弱面的岩体,一般岩性不均一。可进一步分为层状(软
弱面间距50~30cm),薄层状(间距小于30cm)。还可以
据不均一程度划分出软硬相间的互层状结构。
碎块状结构:代表含有多组密集结构面的岩体,岩体
被分割成碎块状,以