巖體的工程地質(zhì)特征

《巖體的工程地質(zhì)特征》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、第九章　巖體結(jié)構(gòu)的工程地質(zhì)研究第一節(jié)　巖體的結(jié)構(gòu)特征第二節(jié)　巖體的主要力學(xué)特性第三節(jié)　地應(yīng)力的工程地質(zhì)研究第四節(jié)　巖體的工程地質(zhì)分類工程影響范圍內(nèi)的巖石綜合體（自然地質(zhì)體）稱為巖體，巖體是由結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體兩部分組成的。結(jié)構(gòu)面也稱不連續(xù)面，切割巖體的各種地質(zhì)界面統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)面。它們是一些具有一定方向、延展較廣、厚度較薄的二維地質(zhì)界面，如層面、沉積間斷面、節(jié)理、斷層等，也包括厚度較薄的軟弱夾層。結(jié)構(gòu)面在空間按不同組合，可將巖體切割成不同形狀和大小的塊體，這些被結(jié)構(gòu)面所圍限的巖塊稱為結(jié)構(gòu)體。結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體成為巖體結(jié)構(gòu)單元，不同類型的巖

2、體結(jié)構(gòu)單元的組合和排列形式成為巖體結(jié)構(gòu)。第九章　巖體結(jié)構(gòu)的工程地質(zhì)研究巖體結(jié)構(gòu)特征的研究意義巖體的結(jié)構(gòu)特征是指巖體中結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體的形狀、規(guī)模、性質(zhì)及其組合關(guān)系的特征。巖體中的軟弱結(jié)構(gòu)面，常常成為決定巖體穩(wěn)定性的控制面?？拷乇淼膸r體，其結(jié)構(gòu)特征在很大程度上確定了外營(yíng)力對(duì)巖體的改造進(jìn)程。這是由于結(jié)構(gòu)面往往是風(fēng)化、地下水等各種外營(yíng)力較活動(dòng)的部位，也常常是這些營(yíng)力的改造作用能深入巖體內(nèi)部的重要通道，往往發(fā)展為重要的控制面。研究結(jié)構(gòu)面最關(guān)鍵的是研究各類結(jié)構(gòu)面的分布規(guī)律、發(fā)育密度、表面特征、連續(xù)特征以及它們的空間組合形式等。9.1巖體

3、的結(jié)構(gòu)特征巖體結(jié)構(gòu)示意圖1)原生結(jié)構(gòu)面(1)沉積結(jié)構(gòu)面沉積巖的層理、層面、沉積間斷面及沉積軟弱夾層等都屬于沉積結(jié)構(gòu)面。(2)火成結(jié)構(gòu)面巖漿侵入、噴溢及冷凝過程中形成的結(jié)構(gòu)面，如流層、冷凝節(jié)理、侵入體與圍巖的接觸面及巖漿間歇噴溢所形成的軟弱接觸面等。(3)變質(zhì)結(jié)構(gòu)面變質(zhì)結(jié)構(gòu)面可分為殘留的變余結(jié)構(gòu)面和變成的重結(jié)晶結(jié)構(gòu)面兩種。前者為沉積巖淺變質(zhì)所具有，層面仍保留，但在層面上有絹云母、綠泥石等鱗片狀礦物密集并呈定向排列。重結(jié)晶結(jié)構(gòu)面主要有片理和片麻理等。一、結(jié)構(gòu)面的成因類型玄武巖的原生柱狀裂隙沉積巖的層間裂隙內(nèi)動(dòng)力形成的結(jié)構(gòu)面包括節(jié)理

4、、劈理、斷層、層間剪切帶等，也稱構(gòu)造結(jié)構(gòu)面。3)次生結(jié)構(gòu)面外動(dòng)力形成的結(jié)構(gòu)面主要是由風(fēng)化作用、卸荷及人類活動(dòng)所形成的結(jié)構(gòu)面，其共同特點(diǎn)是只分布在地表或地表以下數(shù)十米的范圍內(nèi)。2)構(gòu)造結(jié)構(gòu)面構(gòu)造裂隙卸荷裂隙剪節(jié)理（剪切裂隙）河谷地區(qū)的卸荷裂隙結(jié)構(gòu)面分級(jí)(1)規(guī)模：結(jié)構(gòu)面的規(guī)模大小相差懸殊。大者可延展數(shù)十公里，寬度可達(dá)數(shù)十米。規(guī)模小者延展僅數(shù)十厘米或數(shù)十米，甚至可以是很微小的不連續(xù)裂隙。(2)方位：即結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀。(3)間距：系指相鄰結(jié)構(gòu)面間的垂直距離，通常是指一組結(jié)構(gòu)面的平均間距。(4)延續(xù)性：它是表征結(jié)構(gòu)面延伸長(zhǎng)度和展布范圍的

5、指標(biāo)。(5)粗糙度：結(jié)構(gòu)面的形態(tài)有平直的、波狀的，鋸齒狀的、臺(tái)階狀的和不規(guī)則狀的幾種。二、結(jié)構(gòu)面的特征(1)方位：即結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀。(2)間距：系指相鄰結(jié)構(gòu)面間的垂直距離，通常是指一組結(jié)構(gòu)面的平均間距。它是反映巖體的完整程度和巖塊大小的重要指標(biāo)(3)延續(xù)性：它是表征結(jié)構(gòu)面延伸長(zhǎng)度和展布范圍的指標(biāo)。(4)粗糙度：結(jié)構(gòu)面的平整光滑程度不同，抗剪強(qiáng)度也不同。結(jié)構(gòu)面的形態(tài)有平直的、波狀的、鋸齒狀的、臺(tái)階狀的和不規(guī)則狀的幾種。結(jié)構(gòu)面的起伏程度可用起伏差及起伏角表示，結(jié)構(gòu)面的粗糙程度可用粗糙度系數(shù)(JRC)表示，詳見結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度部分。二

6、、結(jié)構(gòu)面的特征分級(jí)ⅠⅡⅢⅣ間距（m）>20.5～20.1～0.5<0.1描述不發(fā)育較發(fā)育發(fā)育極發(fā)育完整性完整塊狀碎裂破碎節(jié)理間距與完整性的關(guān)系結(jié)構(gòu)面的貫通性巖體的面連續(xù)性(5)結(jié)構(gòu)面?zhèn)缺趶?qiáng)度：它可以反映結(jié)構(gòu)面經(jīng)受風(fēng)化的程度，可用施密特回彈儀或點(diǎn)荷載儀測(cè)定節(jié)理壁的強(qiáng)度。(6)張開度：指結(jié)構(gòu)面兩壁間的垂直距離。結(jié)構(gòu)面的張開度通常不大，一般小于1mm。(7)充填物：結(jié)構(gòu)面內(nèi)常見的充填物有砂、粘土、角礫、巖屑及硅質(zhì)、鈣質(zhì)、石膏質(zhì)沉淀物，結(jié)構(gòu)面經(jīng)膠結(jié)后強(qiáng)度會(huì)提高，其中以鐵或硅質(zhì)膠結(jié)者強(qiáng)度最高，泥質(zhì)及易溶鹽類膠結(jié)者強(qiáng)度低、抗水性差。未膠結(jié)

7、的充填物強(qiáng)度低，充填物厚度不同時(shí)，結(jié)構(gòu)面的變形與強(qiáng)度也不同。二、結(jié)構(gòu)面的特征(8)滲流：結(jié)構(gòu)面內(nèi)有無滲流及流量的大小，對(duì)結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)、有效應(yīng)力的大小及施工的難易程度均有重要的影響。(9)節(jié)理組數(shù)：節(jié)理組數(shù)的多少，決定了巖石塊體的大小及巖體的結(jié)構(gòu)類型(10)塊體大?。河蓴?shù)組結(jié)構(gòu)面切割而成的巖石塊體，一般稱為結(jié)構(gòu)體。二、結(jié)構(gòu)面的特征結(jié)構(gòu)體的形狀三、軟弱夾層軟弱夾層是指在堅(jiān)硬的層狀巖層中夾有強(qiáng)度低、泥質(zhì)或炭質(zhì)含量高、遇水易軟化、延伸較廣和厚度較薄的軟弱巖層。成因原生型次生型構(gòu)造型沉積型、噴發(fā)沉積型、淺變質(zhì)軟弱礦物富集型層間擠壓錯(cuò)

8、動(dòng)形成的層間剪切帶風(fēng)化型、充填型包括：巖塊巖屑型、巖屑夾泥型、泥夾巖屑型及泥型（GB50287-99,附錄D)等。三、軟弱夾層特點(diǎn)厚度薄多呈相互平行，延伸長(zhǎng)度和寬度不一的多層狀結(jié)構(gòu)松散巖性、厚度、性狀和延伸范圍，常有很大變化力學(xué)強(qiáng)度低，與其結(jié)構(gòu)、礦物成分和顆粒組成有關(guān)四、泥化