岩体的工程地质性质及岩体工程分类.ppt

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
岩体的工程地质性质及岩体工程分类
一、结构面的成因类型
(一)地质成因类型
原生结构面
构造结构面
次生结构面
(二)力学成因类型
张性结构面
剪性结构面
第一节岩体的结构特征
结构面
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、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
在天然及人工边坡上造成危害,有时对坝基、坝肩及浅埋隧洞等工程亦有影响,但一般在施工中予以清基处理
(一)地质成因类型
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。
,包括断层、节理、劈理和层间错动面等。
,包括卸荷裂隙、风化裂隙、次生夹泥层和泥化夹层等。
(二)力学成因类型
1、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
2、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。
走向、倾向、倾角
结构面与最大主应力间的关系控制着岩体的破坏机理与强度。
(一) 结构面的产状
据单结构面理论,岩体中存在一组结构面时,岩体的极限强度与结构面倾角间的关系为:
二、结构面特征及其对岩体力学性质的影响

结构面的连续性反映结构面的贯通程度。
1、线连续性系数:指沿结构面延伸方向,结构面各段长度之和(Σa)与测线长度的比值。
K1变化在0~1之间,K1值愈大说明结构面的连续性愈好,当K1=1时,结构面完全贯通。
2、面连续性系数:指沿结构面延伸方向,结构面面积之和与总面积的比值。
(二)结构面的连续性
结构面连续性分级表
描述
迹长(m)
很低连续性
<1
低连续性
1~3
中等连续性
3~10
高连续性
10~20
很高连续性
>20
结构面的密度反映结构面发育的密集程度。
1、线密度(Kd)是指结构面法线方向单位测线长度上交切结构面的条数(条/m)。
2、间距(d)则是指同一组结构面法线方向上两相邻结构面的平均距离。
Kd与d