巖體地質(zhì)與結(jié)構(gòu)特征.ppt

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1、巖體力學(xué)ROCKMASSMECHANICS黑龍江科技學(xué)院資環(huán)學(xué)院采礦工程系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)面特征§1.4巖體結(jié)構(gòu)特征及結(jié)構(gòu)控制論21.巖石（Rock）礦物、巖屑的集合體?！?.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(guò)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(guò)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）

2、指不含顯著結(jié)構(gòu)面的巖石塊體，是構(gòu)成巖體的最小巖石單元體。3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)？4一、巖塊的物質(zhì)組成§1.2巖塊及其特征巖塊力學(xué)性質(zhì)主要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組成巖石的礦物5二、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(guò)結(jié)晶相互嵌合在一起，它是通過(guò)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(guò)膠結(jié)物連結(jié)在一起。硅質(zhì)膠結(jié)的巖塊強(qiáng)度

3、最高；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。6二、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)粒顆粒大小強(qiáng)度：粗粒<細(xì)粒顆粒形狀強(qiáng)度：粒狀、柱狀>片狀>鱗片狀7三、巖塊的風(fēng)化程度巖石====>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。8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（?cp）波速比風(fēng)

4、化系數(shù)9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）10一、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§1.3結(jié)構(gòu)面特征11（一）地質(zhì)成因結(jié)構(gòu)面（Structuralplane)類型－1成因類型地質(zhì)類型原生結(jié)構(gòu)面沉積結(jié)構(gòu)面層面、層理、沉積間斷面（不整合面、假整合面）、原生軟弱夾層火成結(jié)構(gòu)面流層、流線、火山巖流接觸面，蝕變帶、擠壓破碎帶、原生節(jié)理變質(zhì)結(jié)構(gòu)面片理、板理、軟弱夾層12（一）地質(zhì)成因結(jié)構(gòu)面（Structuralplane)類型－2成因類型地質(zhì)類型構(gòu)造結(jié)構(gòu)面劈理節(jié)理斷層層間破碎夾層13（一）地質(zhì)成因結(jié)構(gòu)面（Structur

5、alplane)類型－3成因類型地質(zhì)類型次生結(jié)構(gòu)面卸荷裂隙爆破裂隙風(fēng)化裂隙風(fēng)化夾層泥化夾層14(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)。15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)象發(fā)育。16巖體結(jié)構(gòu)面的類型及其特征成因類型地質(zhì)類型主要特征工程地質(zhì)評(píng)價(jià)產(chǎn)狀分布性質(zhì)原生結(jié)構(gòu)面沉積結(jié)構(gòu)面1層理層面2軟弱夾層3不整合面

6、、假整合面4沉積間斷面一般與巖層產(chǎn)狀一致，為層間結(jié)構(gòu)面海相巖層中此類結(jié)構(gòu)面分布穩(wěn)定，陸相巖層中呈交錯(cuò)狀，易尖滅層面、軟弱夾層等結(jié)構(gòu)面較為平整；不整合面及沉積間斷面多由碎屑泥質(zhì)物構(gòu)成，且不平整國(guó)內(nèi)外較大的壩基滑動(dòng)及滑坡很多由此類結(jié)構(gòu)面所造成的，如奧斯汀、圣·弗朗西斯、馬爾帕塞壩的破壞，瓦依昂水庫(kù)附近的巨大滑坡巖漿巖結(jié)構(gòu)面1侵入體與圍巖接觸面2巖脈巖墻接觸面3原生冷凝節(jié)理巖脈受構(gòu)造結(jié)構(gòu)面控制，而原生節(jié)理受巖體接觸面控制接觸面延伸較遠(yuǎn)，比較穩(wěn)定，而原生節(jié)理往往短小密集與圍巖接觸面可具熔合及破碎兩種不同的特征，原生節(jié)理一般為張裂面，較粗糙不平一般不造成大規(guī)模的巖體破壞，但有時(shí)與

7、構(gòu)造斷裂配合，也可形成巖體的滑移，如有的壩肩局部滑移變質(zhì)結(jié)構(gòu)面1片理2片巖軟弱夾層產(chǎn)狀與巖層或構(gòu)造方向一致片理短小，分布極密，片巖軟弱夾層延展較遠(yuǎn)，具固定層次結(jié)構(gòu)面光滑平直，片理在巖層深部往往閉合成隱蔽結(jié)構(gòu)面，片巖軟弱夾層具片狀礦物，呈鱗片狀在變質(zhì)較淺的沉積巖，如千枚巖等路塹邊坡常見塌方。片巖夾層有時(shí)對(duì)工程及地下洞體穩(wěn)定也有影響構(gòu)造結(jié)構(gòu)面1節(jié)理（X型節(jié)理、張節(jié)理）2斷層（沖斷層、捩斷層、橫斷層）3層間錯(cuò)動(dòng)4羽狀裂隙、劈理產(chǎn)狀與構(gòu)造線呈一定關(guān)系，層間錯(cuò)動(dòng)與巖層一致張性斷裂較短小，剪切斷裂延展較遠(yuǎn)，壓性斷裂規(guī)模巨大，但有時(shí)為橫斷層切割成不連續(xù)