岩体的工程地质性质及岩体工程分类.ppt

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1、工程地质学第六章　岩体的工程地质性质及岩体工程分类第一节岩体的结构特征第二节岩体的力学性质第三节岩体的工程分类第四节风化岩体的工程地质特征本章主要内容：岩体的结构包括结构面与结构体两个要素。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。第一节岩体的结构特征一、结构面的工程地质研究意义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

2、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在一定荷载条件下，岩体的结构特征对岩体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

3、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。结构面的地质成因分类：原生结构面：成因构造结构面分类次生结构面（浅、表生结构面）二、岩体结构面的分类（成因类型）1、原生结构面定义：指的是岩体在成岩过程中形成的结构面。沉积结构面：是沉积岩在沉积和成岩过程中形成的，有层理面、软弱夹层、沉积间断面和不整合面等。岩浆（火成）结构面：是岩浆侵入及冷凝过程中形成的结构面，包括岩浆岩体与围岩的接触面、各期岩浆岩之间的接触面和原生冷凝节理等。变质结构面：在变质过程中形成，分为残留结构面和重结晶结构面，像片理、片

4、麻理。原生结构面——层面、软岩夹层（沉积结构面）原生结构面——玄武岩柱状节理（岩浆结构面）原生结构面——玄武岩柱状节理构节理（X型节理，张节理）造结断层（正断层，逆断层，平移断层）构面层间错动带，羽状裂隙，破劈理。定义：是岩体形成后在构造应力作用下形成的各种破裂面，包括断层、节理、劈理和层间错动面等。2、构造结构面构造结构面——区域性活动断裂构造结构面——断层断层面浅部卸荷断裂浅结、构表面重力扩展变形破裂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3、次生结构面（浅、表生结构面）定义：指的是岩体形成后在外营力作用下产生的结构面。次生结构面——卸荷裂隙次生结构面——卸

5、荷裂隙次生结构面——风化裂隙成因类型地质类型主要特征工程地质评价产状分布性质原生结构面沉积结构面1层理层面2软弱夹层3不整合面、假整合面4沉积间断面一般与岩层产状一致，为层间结构面海相岩层中此类结构面分布稳定，陆相岩层中呈交错状，易尖灭层面、软弱夹层等结构面较为平整；不整合面及沉积间断面多由碎屑泥质物构成，且不平整国内外较大的坝基滑动及滑坡很多由此类结构面所造成的，如奥斯汀、圣·弗朗西斯、马尔帕塞坝的破坏，瓦依昂水库附近的巨大滑坡岩浆岩结构面1侵入体与围岩接触面2岩脉岩墙接触面3原生冷凝节理岩脉受构造结构面控制，而原生节理受岩体接触面控制接触面延伸较远，比较稳定，而原生节理往往短

6、小密集与围岩接触面可具熔合及破碎两种不同的特征，原生节理一般为张裂面，较粗糙不平一般不造成大规模的岩体破坏，但有时与构造断裂配合，也可形成岩体的滑移，如有的坝肩局部滑移变质结构面1片理2片岩软弱夹层产状与岩层或构造方向一致片理短小，分布极密，片岩软弱夹层延展较远，具固定层次结构面光滑平直，片理在岩层深部往往闭合成隐蔽结构面，片岩软弱夹层具片状矿物，呈鳞片状在变质较浅的沉积岩，如千枚岩等路堑边坡常见塌方。片岩夹层有时对工程及地下洞体稳定也有影响构造结构面1节理（X型节理、张节理）2断层（冲断层、捩断层、横断层）3层间错动4羽状裂隙、劈理产状与构造线呈一定关系，层间错动与岩层一致张性

7、断裂较短小，剪切断裂延展较远，压性断裂规模巨大，但有时为横断层切割成不连续状张性断裂不平整，常具次生充填，呈锯齿状，剪切断裂较平直，具羽状裂隙，压性断层具多种构造岩，成带状分布，往往含断层泥、糜棱岩对岩体稳定影响很大，在上述许多岩体破坏过程中，大都有构造结构面的配合作用。此外常造成边坡及地下工程的塌方、冒顶次生结构面1卸荷裂隙2风化裂隙3风化夹层4泥化夹层5次生夹泥层受地形及原结构面控制分布上往往呈不连续状，透镜状，延展性差，且主要在地表风化带内发育一般为泥质物充填，水理性质很差