岩体基本力学性质
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第四章 岩体的基本力学性质 4.1 岩体结构面分析
一、结构面：断层、节理、褶皱……统称
完整性很好——连续介质力学方法
岩体 非常破碎——土力学方法
两者之间——裂隙体力学方法
结构面影响
岩体不连续性，各向异性 反映区域性地质构造 降低岩体强度
2020/5/6
1
岩体强度=岩块强度+节理强度
图4－1节理岩体的强度特征与岩石强度的区别 Ⅰ－岩石；Ⅱ－节理化岩体：Ⅲ－节理
切割度为
Xe
a A
多处不连续切割叠加：
n
a ai
i
实例
2020/5/6
9
表4-2 按切割度分类 切割度与裂隙度的关系
Xr XeK 式中： X r －岩体体积内部被某组节理切割
的程度，单位m2/m3.
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（三）岩体破碎程度分类（表4-3）
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四、结构面的几何特征
d l 1
nk
10m
实例： k=4/10=0.4/m d=1/k=2.5m
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6
按间距分类
d>180cm 整体结构 d=30~180 块状结构 d<30 破裂结构
按裂隙度分类
d<6.5 极破裂结构
K=0~1/m
疏节理
K=1~10/m 密节理
K=10~100/m 很密节理
K=100~1000/m 糜棱节理
2.多组节理 K K 1 K 2 m 1 1 m 1 2 cd 1 o 1 scd o 22s
K n cosi
i1
di
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7
图4－3两组节理的裂隙度计算图
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8
（二）切割度 x e
节理并非在岩体内全部贯通，用“切割度”来
描述节理贯通度，在岩体中取一平直断面，总
截面积为A，其中被节理面切割的面积为a；则
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二、结构面的分类
按照工程的要求分类
细小结构面 延长 ≤1m
1．绝对分类
中等结构面 巨大结构面
≤1～10m ≥10m
2．相对分类——相对工程而言的分类见表4-1。
破坏面
3．按力学观点分类 破坏带 行两者之间
充填
非充填 见表4－2
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3
表4－1结构面的相对分类
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羽毛状 单节理 节理组 节理群 节理 破碎带 无 充 填 有 充 填 充有 填粘 物性
图4－2 按力学观点的破坏面和破坏带分类
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三、岩体破碎程度分类
裂隙度 切割度
单组结构面
（一）裂隙度K 多组结构面
1.单组节理
设勘测线长度为 ，在 源自文库
上出现的节理的个数为n，
则
k
n
节理之间的平均间距为
反映节理的外貌—几何要素
1．走向 例如：N30oE
倾向 2．倾斜
倾角
3．连续性
沿走向 沿倾角 （切割度为依据）
4．粗糙度：节理表面粗糙程度
5．起伏度
幅度a
长度
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图4－5 节理面的起伏度与粗糙度
A↑和 ↓的节理表面起伏越急峻。
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一、结构面：断层、节理、褶皱……统称
完整性很好——连续介质力学方法
岩体 非常破碎——土力学方法
两者之间——裂隙体力学方法
结构面影响
岩体不连续性，各向异性 反映区域性地质构造 降低岩体强度
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岩体强度=岩块强度+节理强度
图4－1节理岩体的强度特征与岩石强度的区别 Ⅰ－岩石；Ⅱ－节理化岩体：Ⅲ－节理
切割度为
Xe
a A
多处不连续切割叠加：
n
a ai
i
实例
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表4-2 按切割度分类 切割度与裂隙度的关系
Xr XeK 式中： X r －岩体体积内部被某组节理切割
的程度，单位m2/m3.
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（三）岩体破碎程度分类（表4-3）
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四、结构面的几何特征
d l 1
nk
10m
实例： k=4/10=0.4/m d=1/k=2.5m
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按间距分类
d>180cm 整体结构 d=30~180 块状结构 d<30 破裂结构
按裂隙度分类
d<6.5 极破裂结构
K=0~1/m
疏节理
K=1~10/m 密节理
K=10~100/m 很密节理
K=100~1000/m 糜棱节理
2.多组节理 K K 1 K 2 m 1 1 m 1 2 cd 1 o 1 scd o 22s
K n cosi
i1
di
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图4－3两组节理的裂隙度计算图
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（二）切割度 x e
节理并非在岩体内全部贯通，用“切割度”来
描述节理贯通度，在岩体中取一平直断面，总
截面积为A，其中被节理面切割的面积为a；则
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二、结构面的分类
按照工程的要求分类
细小结构面 延长 ≤1m
1．绝对分类
中等结构面 巨大结构面
≤1～10m ≥10m
2．相对分类——相对工程而言的分类见表4-1。
破坏面
3．按力学观点分类 破坏带 行两者之间
充填
非充填 见表4－2
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表4－1结构面的相对分类
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羽毛状 单节理 节理组 节理群 节理 破碎带 无 充 填 有 充 填 充有 填粘 物性
图4－2 按力学观点的破坏面和破坏带分类
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三、岩体破碎程度分类
裂隙度 切割度
单组结构面
（一）裂隙度K 多组结构面
1.单组节理
设勘测线长度为 ，在 源自文库
上出现的节理的个数为n，
则
k
n
节理之间的平均间距为
反映节理的外貌—几何要素
1．走向 例如：N30oE
倾向 2．倾斜
倾角
3．连续性
沿走向 沿倾角 （切割度为依据）
4．粗糙度：节理表面粗糙程度
5．起伏度
幅度a
长度
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图4－5 节理面的起伏度与粗糙度
A↑和 ↓的节理表面起伏越急峻。
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