第2章 地下工程岩体结构与力学性质

地下工程岩体结构与力学性质

第2章 地下工程岩体结构与力学性质

§2.1 地下岩体结构类型 §2.2 结构面类型与特征 §2.3 岩体结构力学特征

地下工程岩体结构与力学性质

2.1 地下岩体结构类型2.1.1 岩体的结构岩体结构(rock 岩体结构(rock mass structure)指岩体中结构面与结构 structure)指岩体中结构面与 体的排列组合关系。

基本的岩体结构单元有两类四种 ：

地下工程岩体结构与力学性质

概述岩体 ：岩块和分割它们的不连续面组成的地质体 。 岩块和分割它们的不连续面 不连续面组成的地质体 不连续面：也被称为结构面。(断层、软弱层面、大多数 不连续面：也被称为结构面。(断层、软弱层面、大多数 节理、软弱片理和软弱带等各种力学因素形成的破裂面和 破裂带 ) 地下工程岩体：指地下工程所处于的岩体( 地下工程岩体：指地下工程所处于的岩体(包括建筑、水 利、矿山、交通等领域的工程) 利、矿山、交通等领域的工程) 。 地下工程岩体两个特点：存在各种结构面、岩体始终处于 地下工程岩体两个特点：存在各种结构面、岩体始终处于 一定的地应力和渗流作用下。 一定的地应力和渗流作用下。

地下工程岩体结构与力学性质

结构体指岩体中被结构面切割围限的岩石块体。它不同于 结构体指岩体中被结构面切割围限的岩石块体。它不同于 岩块的概念。 结构体的规模取决于结构面的密度，与结构面对应，划分 为五级。 结构体规模常用块度模数(单位体积内Ⅳ级结构体数) 结构体规模常用块度模数(单位体积内Ⅳ级结构体数)或 结构体体积来表示。 结构体常见的形状：柱状、板状、楔形、菱形 结构体常见的形状：柱状、板状、楔形、菱形

地下工程岩体结构与力学性质

2.1.2 岩体结构类型根据结构面对岩体力学性质和围岩稳定性的影响， 根据结构面对岩体力学性质和围岩稳定性的影响， 工程地质学将岩体划分为4 工程地质学将岩体划分为4种结构类型： 整体与块状结构 层状结构 碎裂状结构 散体状结构

地下工程岩体结构与力学性质

以原生构造节理为主，只具有少 量贯穿性较好的节理裂隙，多呈 闭合型，裂隙结构面间距大于 闭合型，裂隙结构面间距大于 0.7m,一般不超过1 0.7m,一般不超过1~2组，基本 无危险结构面组成的落石掉块， 偶有少量分离体。 整体性好，强度高，结构面互相 整体性好，强度高，结构面互相 牵制，岩体稳定，可视为均质弹 性各向同性体，可能发生的岩土 工程问题为不稳定结构体的局部 滑动或坍塌，以及深埋洞室的岩 爆。 主要为均质、巨块状岩浆岩、变 质岩，巨厚层、厚层沉积岩、正 变质岩、块状岩浆岩、变质岩； 主要结构形状为巨块状、块状、 主要结构形状为巨块状、块状、 柱状。

1 整体与块状结构

地下工程岩体结构与力学性质

2 层状结构 有层理、片理、节理，常有层间错动。 有层理、片理

、节理，常有层间错动。 接近均一的各向异性体，其变形及强度特征受层面及岩层组合 接近均一的各向异性体，其变形及强度特征受层面及岩层组合 控制，可视为弹塑性体，稳定性较差，可能发生不稳定结构体 滑塌，特别是岩层的弯张破坏及软弱岩层的塑性变形。 主要为多层近似平行的薄层及中厚层状沉积岩、副变质岩；主 要结构形状为层状、板状、透镜体。

地下工程岩体结构与力学性质

3 碎裂结构 含镶嵌结构、层状碎裂结构和碎裂结构；主要结构形状为块 镶嵌结构、层状碎裂结构和碎裂结构；主要结构形状为块 状；断层、断层破碎带、片理、层理及层间结构面较发育， 裂隙结构面间距0.25~0.5m,结构面组数一般在2 裂隙结构面间距0.25~0.5m,结构面组数一般在2组以上。 完整性很差，整体强度很低，并受断裂等软弱结构面控制， 多呈弹塑性介质，稳定性很差。可能发生规模较大的岩体失 稳，地下水问题。

地下工程岩体结构与力学性质

4 散体状结构 主要为构造影响剧烈的断层破碎带，强风化带，全风化带； 主要结构形状为碎屑状、颗粒状；断层破碎带交叉，构造 及风化裂隙密集，结构面及组合错综复杂，并多充填粘性 土，形成许多大小不一的分离岩块。 完整性遭到极大破坏，稳定性极差，岩体属性接近松散体 介质，可能发生的岩土工程问题为易引起规模较大的岩体 失稳，地下水量加剧，岩体失稳。

地下工程岩体结构与力学性质

§ 2.2(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

结构面特征

一、结构面的成因类型

地下工程岩体结构与力学性质

岩体结构面的类型及其特征成因类 型沉积 结构 面 岩浆 岩结 构面 变质 结构 面主 地质类型 产 状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

要

特

征 工程地质评价 性 质层面、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

分 布海相岩层中此类结构面分 布稳 …… 此处隐藏：1935字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……