《巖體的地質(zhì)特征》PPT課件

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1、第1章巖體地質(zhì)與結(jié)構(gòu)特征§1.1幾個(gè)基本概念§1.2巖塊及其特征§1.3結(jié)構(gòu)面地質(zhì)特征及對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)的影響§1.4巖體結(jié)構(gòu)特征及結(jié)構(gòu)控制論§1.5結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)模擬（自學(xué)）1.巖石（Rock）礦物、巖屑的集合體。§1.1幾個(gè)基本概念2.結(jié)構(gòu)面（StructuralPlane）指地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，在巖體內(nèi)形成的具有一定的延伸方向和長(zhǎng)度，厚度相對(duì)較小的地質(zhì)界面或帶。4.巖體（Rockmass）是指地質(zhì)歷史過程中形成的，由巖塊和結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)組成的，具有一定的結(jié)構(gòu)并賦存于一定的天然應(yīng)力狀態(tài)和地下水等地質(zhì)環(huán)境中的地質(zhì)體。3.巖塊（Rockblock或Rock）指不含顯著結(jié)構(gòu)面的巖石塊體

2、，是構(gòu)成巖體的最小巖石單元體。第1章巖體地質(zhì)與結(jié)構(gòu)特征思考題1、巖塊與巖體有哪些區(qū)別？2、試比較土與巖有那些異同點(diǎn)？一、巖塊的物質(zhì)組成第1章巖體地質(zhì)與結(jié)構(gòu)特征§1.2巖塊及其特征巖塊力學(xué)性質(zhì)取決于組成巖石的礦物成分及其相對(duì)含量粘土礦物硅酸鹽類礦物碳酸鹽類礦物氧化物類礦物二、巖塊的結(jié)構(gòu)特征巖塊的結(jié)構(gòu)是指巖石內(nèi)礦物顆粒的大小、形狀、排列方式及微結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況與粒間連結(jié)方式等反映在巖塊構(gòu)成上的特征。結(jié)晶連結(jié)是礦物顆粒通過結(jié)晶相互嵌合在一起，它是通過共用原子或離子使不同晶粒緊密接觸。巖石的粒間連結(jié)分結(jié)晶連結(jié)與膠結(jié)連結(jié)。膠結(jié)連結(jié)是礦物顆粒通過膠結(jié)物連結(jié)在一起。硅質(zhì)膠結(jié)的巖塊強(qiáng)度最高；

3、鐵質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)的次之；泥質(zhì)膠結(jié)的巖塊強(qiáng)度最低。第1章巖體地質(zhì)與結(jié)構(gòu)特征二、巖塊的結(jié)構(gòu)特征微結(jié)構(gòu)面削弱巖石強(qiáng)度，形成各向異性顆粒形狀強(qiáng)度：粒狀、柱狀>片狀>鱗片狀顆粒大小強(qiáng)度：粗粒<細(xì)粒三、巖石風(fēng)化巖石====>礦物組成和結(jié)構(gòu)改變==>巖塊的物理力學(xué)性質(zhì)改變（強(qiáng)度降低、抗變形性能減弱、空隙率增大，滲透性加大）第1章巖體地質(zhì)與結(jié)構(gòu)特征風(fēng)化巖塊的風(fēng)化程度可用定性指標(biāo)和某些定量指標(biāo)表述定性指標(biāo)主要有：顏色、礦物蝕變程度、破碎程度及開挖錘擊技術(shù)特征等。定量指標(biāo)主要有風(fēng)化空隙率指標(biāo)和波速指標(biāo)等。風(fēng)化空隙率指標(biāo)(Iw)是快速浸水后風(fēng)化巖塊吸入水的質(zhì)量與干燥巖塊質(zhì)量之比。波速指標(biāo)縱波波速（

4、?cp）波速比風(fēng)化系數(shù)硬質(zhì)巖石按波速指標(biāo)的風(fēng)化分級(jí)表《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-94）一、結(jié)構(gòu)面的成因類型(一)地質(zhì)成因類型(二)力學(xué)成因類型第1章巖體地質(zhì)與結(jié)構(gòu)特征§1.3結(jié)構(gòu)面地質(zhì)特征及對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)的影響巖體結(jié)構(gòu)面成因類型及其特征3.片麻理4.板理及千枚理受地形及原始結(jié)構(gòu)面和臨空面產(chǎn)狀控制(一)地質(zhì)成因類型1.原生結(jié)構(gòu)面巖體在成巖過程中形成的結(jié)構(gòu)面。沉積結(jié)構(gòu)面是沉積巖在沉積和成巖過程中形成的，有層理面、軟弱夾層、沉積間斷面和不整合面等。巖漿結(jié)構(gòu)面是巖漿侵入及冷凝過程中形成的結(jié)構(gòu)面，包括巖漿巖體與圍巖的接觸面、各期巖漿巖之間的接觸面和原生冷凝節(jié)理等。變質(zhì)結(jié)

5、構(gòu)面在變質(zhì)過程中形成，殘留結(jié)構(gòu)面和重結(jié)晶結(jié)構(gòu)面2.構(gòu)造結(jié)構(gòu)面是巖體在構(gòu)造應(yīng)力作用下形成的各種破裂面，包括斷層、節(jié)理、劈理和層間錯(cuò)動(dòng)面等。3.次生結(jié)構(gòu)面是巖體形成后在外營(yíng)力作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面，包括卸荷裂隙、風(fēng)化裂隙、次生夾泥層和泥化夾層等。(二)力學(xué)成因類型張性結(jié)構(gòu)面是由拉應(yīng)力形成的，如羽毛狀張裂面、縱張及橫張破裂面，巖漿巖中的冷凝節(jié)理等。特點(diǎn)：張開度大、連續(xù)性差、形態(tài)不規(guī)則、面粗糙，起伏度大及破碎帶較寬,易被充填,常含水豐富，導(dǎo)水性強(qiáng)剪性結(jié)構(gòu)面是剪應(yīng)力形成的，破裂面兩側(cè)巖體產(chǎn)生相對(duì)滑移，如逆斷層、平移斷層以及多數(shù)正斷層等。特點(diǎn)：連續(xù)性好，面較平直，延伸較長(zhǎng)并有擦痕鏡面等現(xiàn)象

6、發(fā)育。二、結(jié)構(gòu)面的規(guī)模Ⅰ級(jí)指大斷層或區(qū)域性斷層?？刂乒こ探ㄔO(shè)地區(qū)的地殼穩(wěn)定性，直接影響工程巖體穩(wěn)定性；Ⅱ級(jí)指延伸長(zhǎng)而寬度不大的區(qū)域性地質(zhì)界面。Ⅲ級(jí)指長(zhǎng)度數(shù)十米至數(shù)百米的斷層、區(qū)域性節(jié)理、延伸較好的層面及層間錯(cuò)動(dòng)等。??Ⅱ、Ⅲ級(jí)結(jié)構(gòu)面控制著工程巖體力學(xué)作用的邊界條件和破壞方式，它們的組合往往構(gòu)成可能滑移巖體的邊界面，直接威脅工程安全穩(wěn)定性Ⅳ級(jí)指延伸較差的節(jié)理、層面、次生裂隙、小斷層及較發(fā)育的片理、劈理面等。是構(gòu)成巖塊的邊界面，破壞巖體的完整性，影響巖體的物理力學(xué)性質(zhì)及應(yīng)力分布狀態(tài)。Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)面主要控制著巖體的結(jié)構(gòu)、完整性和物理力學(xué)性質(zhì)，數(shù)量多且具隨機(jī)性，其分布規(guī)律不太容易搞清楚

7、，需用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行研究Ⅴ級(jí)又稱微結(jié)構(gòu)面。常包含在巖塊內(nèi)，主要影響巖塊的物理力學(xué)性質(zhì)?？刂茙r塊的力學(xué)性質(zhì)；二、結(jié)構(gòu)面的規(guī)模走向、傾向、傾角結(jié)構(gòu)面與最大主應(yīng)力間的關(guān)系控制著巖體的破壞機(jī)理與強(qiáng)度。據(jù)單結(jié)構(gòu)面理論，巖體中存在一組結(jié)構(gòu)面時(shí)，巖體的極限強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)面傾角間的關(guān)系為：三、產(chǎn)狀四連續(xù)性結(jié)構(gòu)面的連續(xù)性反映結(jié)構(gòu)面的貫通程度。1、線連續(xù)性系數(shù)：指沿結(jié)構(gòu)面延伸方向，結(jié)構(gòu)面各段長(zhǎng)度之和(Σa)與測(cè)線長(zhǎng)度的比值。K1變化在0～1之間，K1值愈大說明結(jié)構(gòu)面的連續(xù)性愈好，當(dāng)K1＝1時(shí)，結(jié)構(gòu)面完全貫通。2、跡長(zhǎng)：結(jié)構(gòu)面與巖體露頭交線的