最新第一章--地壳岩体结构特征的工程地质分析PPT课件.ppt

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1、第一章--地壳岩体结构特征的工程地质分析1.1基本概念及研究意义结构面﹙Structuralplane﹚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。其它如古剥蚀面、喷出岩间歇面、片理、片麻理、千枚理、风化夹层、次生夹泥层都属于结构面。由于这种界面中断了岩体的连续性，故又称不连续面。岩石﹙Rock﹚不含有显著结构面的岩块。岩体（Rockmass）由岩石构成的被各种显著结构面切割的天然地质体。它处于一定的地质环境

2、、被各种结构面所分割。岩体具有一定的结构特征，其主要特征：由岩体中含有的不同类型不同产状的结构面及其在空间的分布和组合的结构体所确定。构节理（X型节理，张节理）（扭性节理，张性节理）造断层（正断层，逆断层，走滑断层）结（张性断层，压性断层，扭性断层）构面层间错动带，羽状裂隙，破劈理。浅部卸荷断裂结构重力扩展变形破裂次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

3、结构面（C类）。类型主要特征力学性质代表性结构面A.贯通性宏观结构面断层或充填型连续性好，延伸方向确定，通常具一定厚度与方向破坏岩体的连续性，构成岩体力学性质作用边界，控制岩体变形破坏方向，稳定性计算的边界层面，软弱夹层，断层面或断层破碎带B.显现结构面裂隙或非充填型硬性结构面，随机断续分布，延伸长度米级-数十米，具有统计优势方位破坏岩体的完整性，使岩体力学性质具各向异性特征，影响岩体变形破坏方式各类原生和构造裂隙，表生破裂结构面C.隐微结构面非贯通型短小闭合，长度从毫米级至厘米级，随机分布可有统

4、计优势方位影响岩块的强度和变形破坏特征岩石的隐微裂隙1.2.2岩体分类1.2.2.1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1～0.5m。成岩裂隙较发育的厚层砂

5、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，以某些动力变质岩为典型。散体状结构另外按岩体的改变程度可划分为完整的、块裂化或板裂化，碎裂化、散体化的等四个等级。1.2.2.2岩体的工程分类工程应用分类是以岩体稳定性或

6、岩体质量评价为基础的分类。为综合性分类，目前主要考虑三方面因素的指标：即与岩石工程性质有关的指标（力学性质）、岩体后期改造有关的指标(岩体结构)和岩体赋存条件方面的指标（地下水或地应力）。通常有:RMR(宾尼亚斯基分类，Bieniawski);巴顿的Q分类;谷德振的岩体质量指标Z系统分类（1979）。(见表1-3。)分类方案岩体质量指标计算公式及方法参数RMR系统RMR=A+B+C+D+E+F和差综合法（并联系统）（T.Bieniawski,1973)A—岩石强度（点荷载.单轴压)分数15—0B—

7、RQD(岩石质量指标）分数20—3D—不连续面性状（粗糙—夹泥）分数30—0C—不连续面间距（>2m—<3m)分数20—5E—地下水（干燥—流动）分数15—0F—不连续面产状条件（很好—很差）分数0—-12等级划分I很好RMR100—81II好RMR80—61III中等RMR60—41IV差RMR40—21V很差RMR<=20RSR系统RSR=A+B+C和差综合法（并联系统）（G.Wickham,1974)A—地质（岩石类型：按三大岩类由硬质至破碎划分四个等级。构造由整体—强烈断裂褶皱分为四等），

8、分数30—6B—节理裂隙特征（按整体至极密集分为6个等级，按走向倾角与掘进方向关系折减）分数45—7C—地下水（无至大量）分数25—6RSR的变化范围25—100Q系统Q=RQD/Jn.Jr/Ja.Jw/SRF乘积法串联系统（Baton,1974)RQD—岩石质量指标0—100Jn—裂隙组数，无裂—破裂，0.5—20Jr—裂隙粗糙度，粗糙—镜面，4—0.5Ja—裂隙蚀变程度，新鲜—蚀变夹泥，0.75—20Jw—裂隙水折减系数，干燥—特大水流，1—0.05SRF—应力折减系数，表示洞