岩体结构特征.doc

§ 1. 岩体的结构特征结构面——不连续面,切割岩体的各种地质界面岩体结构体——结构面切割岩体形成的大小、形状各异的快体岩体结构特征: 结构面、结构体的形状、规模、性质及组合关系的特征一、结构面的成因类型(一)原生结构面成岩过程中形成的 1. 沉积结构面 eg :层理、层面、沉积软弱夹层、沉积间断面 2. 火成结构面岩浆侵入、喷溢及冷凝过程中形成的结构面 eg :流层、冷凝节理、接触面冷凝节理——张性节理:岩体稳定、渗漏形成破碎带或围岩蚀余带的——软弱结构面接触面——熔合好——强度高 3. 变质结构面变余结构面:层面上有云母、绿泥石等鳞片状矿物变成的重结晶结构面:片理、片麻理发育,因此岩性软弱,易水化——软弱夹层(二)次生结构面后期地质作用形成 1. 内动力形成的结构面——构造结构面 eg :节理、劈理、断层面 2. 外动力形成的结构面作用:风化作用,卸荷作用(滑坡面) 、人为(爆破) 风化裂隙:风化夹层卸荷裂隙:岩体剥蚀,人工开挖→应力状态改变, 应力释放形成爆破裂隙: 二、结构面特征和野外试验标准化委员会于 1978 年提出《岩体不连续面定量描述的建议方法》规定:从方位张开度等方面研究间距充填度连续性渗流粗糙度节理组数侧壁强度块体大小结构面规模分级三、软弱夹层 1. 软弱夹层是指在坚硬的层状岩层中夹有强度低、泥质或炭质含量高、遇水易软化、延伸较广和厚度较薄的软弱岩层。 2. 分类:软岩夹层、碎块夹层、泥化夹层包括:岩块岩屑型、岩屑夹泥型、泥夹岩屑型及泥型( GB50287-99, 附录 D) 等。 3. 泥化夹层:结构松散,密度小,含水量大,强度低,变形量大?泥化夹层的形成条件:物质基础、构造作用、地下水的作用。①物质基础:粘土岩类夹层粘粒含量越高,蒙脱石组粘土矿多→有利②构造作用③地下水作用: 结合水膜→粒间连接力减小→岩石处于塑态四、结构体类型:柱状、板状、锥状等五、岩体结构类型: 整体块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构§ 2. 岩体的主要力学特征岩体与岩块力学性质差异大贯穿整个工程区的次一级断裂区域内的大断裂某建筑物地基内的小型断层、大节理卸荷裂隙某范围的节理劈理构造小的裂隙一、岩体的变形特征 1. 岩体变形结构面变形结构体变形 2. 岩体变形过程调整表现形式:岩体的应力——应变曲线分析: ①微裂隙闭合阶段: OA ——凹状缓坡:节理压密闭合→岩石变压应力较低,岩石中微裂隙闭合,所以曲线先缓后陡,斜率度大,应变速度减小②直线变形阶段:岩石变形表现为微裂隙完全闭合,孔隙被压缩,岩石中颗粒都受挤压,发生弹性变形, 应变、应力呈线性关系增长 AB ——结构面压密后弹性变形③破损阶段: 当压力达到弹性极限以后, 岩石产生新的破裂面,原闭合裂隙增大,发生塑性变形 BC ——岩体发生破裂、塑性变形④破坏阶段 CD ——岩体全面破坏 C ——峰值强度,应力极限 3. 据变形特征、岩石力学性质分类( 1 )弹性岩石:岩石在外力作用下有明显弹性变形量( 2 )弹塑性岩石:弹性变形量< 塑性变形( 3 )塑性——熔变性岩石 4. 表征岩体变形的参数( 1 )变形模量( E 0) 最大应力( σ)与应变( ε)的比值 E 0=??= eP???? E 0 越大,岩体越好( 2 )弹性模量( E e): E e= e??二、岩体的流变特征 1. 流变性:蠕变、