岩体地质与结构特征.ppt

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1、岩体力学ROCKMASSMECHANICS黑龙江科技学院资环学院采矿工程系1第1章岩体地质与结构特征§1.1几个基本概念§1.2岩块及其特征§1.3结构面特征§1.4岩体结构特征及结构控制论21.岩石（Rock）矿物、岩屑的集合体。§1.1几个基本概念2.结构面（StructuralPlane）指地质历史发展过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带。4.岩体（Rockmass）是指地质历史过程中形成的，由岩块和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。3.岩块（Rockblock或Rock）

2、指不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元体。3思考题1、岩块与岩体有哪些区别？2、试比较土与岩有那些异同点？4一、岩块的物质组成§1.2岩块及其特征岩块力学性质主要取决于组成岩石的矿物成分及其相对含量粘土矿物硅酸盐类矿物碳酸盐类矿物氧化物类矿物组成岩石的矿物5二、岩块的结构特征岩块的结构是指岩石内矿物颗粒的大小、形状、排列方式及微结构面发育情况与粒间连结方式等反映在岩块构成上的特征。结晶连结是矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起，它是通过共用原子或离子使不同晶粒紧密接触。岩石的粒间连结分结晶连结与胶结连结。胶结连结是矿物颗粒通过胶结物连结在一起。硅质胶结的岩块强度

3、最高；铁质、钙质胶结的次之；泥质胶结的岩块强度最低。6二、岩块的结构特征微结构面削弱岩石强度，形成各向异性颗粒形状强度：粒状、柱状>片状>鳞片状颗粒大小强度：粗粒<细粒颗粒大小强度：粗粒<细粒颗粒形状强度：粒状、柱状>片状>鳞片状7三、岩块的风化程度岩石====>矿物组成和结构改变==>岩块的物理力学性质改变风化岩块的风化程度可用定性指标和某些定量指标表述定性指标主要有：颜色、矿物蚀变程度、破碎程度及开挖锤击技术特征等。定量指标主要有风化空隙率指标和波速指标等。8风化空隙率指标(Iw)是快速浸水后风化岩块吸入水的质量与干燥岩块质量之比。波速指标纵波波速（cp）波速比风

4、化系数9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）10一、结构面的成因类型(一)地质成因类型(二)力学成因类型§1.3结构面特征11（一）地质成因结构面（Structuralplane)类型－1成因类型地质类型原生结构面沉积结构面层面、层理、沉积间断面（不整合面、假整合面）、原生软弱夹层火成结构面流层、流线、火山岩流接触面，蚀变带、挤压破碎带、原生节理变质结构面片理、板理、软弱夹层12（一）地质成因结构面（Structuralplane)类型－2成因类型地质类型构造结构面劈理节理断层层间破碎夹层13（一）地质成因结构面（Structur

5、alplane)类型－3成因类型地质类型次生结构面卸荷裂隙爆破裂隙风化裂隙风化夹层泥化夹层14(二)力学成因类型张性结构面是由拉应力形成的，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。15剪性结构面：是剪应力形成的，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。16岩体结构面的类型及其特征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

6、、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

7、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