岩体力学性质-岩体结构
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结构面：分为软弱结构面和坚硬结构面 结构体：分为块状结构体和板状结构体 按照岩体结构的互相包容和级序关系，分为I级
结构、II级结构和过渡型岩体结构；
精选课件
12
岩体结构
定义：不同类型的岩体结构单元在岩体内组合和排列形式.
岩体结构三要素
结构面 岩体结构单元
结构体 岩体结构单元组合
坚硬结构面 软弱结构面 块状结构体 板状结构体
精选课件
10
3.1 概述
岩体赋存环境对于岩体力学性质的影响
地应力的作用（地应力既是赋存条件，又在岩体之 内）
影响岩体的承载力、变形与破坏机制； 影响岩体中应力的传播
地下水的作用（岩体水力学）
因此，岩体力学性质的研究必须考虑岩性、结 构面、岩体结构、地应力以及地下水的影响；
精选课件
11
3.2 岩体结构的基本类型
构面较发育，一般在5组以上．
完整性：完整性破坏较大，整体强度很低．
水的影响：引起岩层软化、泥化及结构面失稳；
工程特性：受断裂等软弱结构面控制，多呈弹塑性介质．稳
定性很差。易引起规模较大的岩体失稳、地下水加剧岩体失稳
精选课件
17
断续岩体结构
结构面发育情况：结构面不连续，对岩体切而不断，个别部分亦有
连续贯通结构。
影响岩体力学性质的因素有：结构体（岩石）的力
学性质、结构面的性质、岩体的结构力学效应和环境因
素；
精选课件
6
3.1 概述
岩体结构是研究岩体力学的基础
岩体
结构面 结构面切割成的结构体
岩体结构
控制岩体的变形、 破坏等力学效应
工程应用
分析岩体结构、结构面特征、对工程岩体稳定性评价
精选课件
7
3.1 概述
精选课件
5
3.1 概述
岩体力学性质与岩体中的结构面、结构体及其赋存环
境密切相关；
结构面：各种界面,物质分界面和不连续面，假整合、
褶皱、断层、层理、节理和片理.
岩体结构单元（或要素）包括:结构体和结构面
岩体的力学性质：岩体抵抗外力作用的能力，包括
稳定性特性、强度特性和变形特性，是由组成岩体的岩 石、结构面性质所决定的；
精选课件
15
板裂结构岩体
岩性：发育于经过褶皱作用的层状岩பைடு நூலகம்内。
结构面发育情况：延展性较好，受一组软弱结构面切割，层面居多；
结构面强度：层间结合力较差，tanφ＝0.3～0.5；
水的影响：要注意地下水渗透压力所引起的问题，地下水的软化、泥化
作用明显；
工程特性：岩体变形受岩层组合和结构面控制；在缓倾斜和陡立岩层中，
工程特性：
宏观上具有连续介质特点，微观上多数不连续，应力集中现象显现，这种 应力的集中对岩石破坏具有特殊意义
结构 面
岩体=岩块+结构面 岩块 精选课件
4
3.1 概述
岩体是一种多裂隙介 质，存在各种尺度、规模 不等的结构面。这些结构 面切割的岩体形成多种典型的岩体结构，其两个
极端是裂隙极多的松散碎块，和裂隙较少的整体 结构。在进行矿山工程设计时必须首先确定岩体 结构的类型，然后分别选用适当的力学方法进行 分析。
结构面强度：岩块之间结合力强，一般tanφ＝0.4～0.6；
完整性：结构面间距dp＝0.5～1.0m; 水的影响：地下水作用主要表现为使较坚硬岩石软化；
工程特性：微小压缩变形，可能出现剪切滑移；块体滑移。
稳定性分析时要注意结构面的特性及组合，在深埋或地震危险区条件
下开挖，由于隐型微裂隙存在，可能出现岩爆；有一定自稳能力，可局部 出现不稳定块体，产生超挖，塌方和崩塌现象。
及结构体(被结构面所包围的岩块)两个基本单元组成；岩石
的物理力学性质和水理性质取决于岩石的矿物成分，而岩体
的物理力学性质，既取决于结构面的力学性质，又取决于岩
体的力学性质。
与岩石相比，岩体具有以下性质： 岩体是地壳的一部分，对
岩体
岩体的研究不能脱离它所处 的环境:地质环境，包括地 应力、水、空气、地温等.
上次课内容
2.5岩石的强度理论
1 Coulomb强度准则 2 Mohr强度理论 3 Griffith强度理论
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2
岩体力学性质——岩体结构
1 岩体结构要素 2 结构面类型 3 结构面分级及其特性 4 结构面状态 5 岩体结构类型
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3
岩石与岩体
岩石与岩体：岩石是构成岩体的物质。岩体是由结构面
拱顶和边墙可出现弯曲拗折现象；软弱面特别是软弱夹层面的抗剪强度控 制岩体的剪切滑移破坏。稳定性较差
稳定性分析时要注意岩层的组合、层面特性及其结合力、岩层产状， 尤其是软弱夹层、层间错动的存在和II、III级结构面的组合情况。
精选课件
16
碎裂结构岩体
岩性：构造影响严重的破碎岩层。块体大，块体均匀。
结构面发育情况：断层、断层破碎带、片理、层理及层间结
岩体结构是研究岩体力学的基础
岩体
结构面 结构面切割成的结构体
岩体结构
控制岩体的变形、 破坏等力学效应
工程应用
分析岩体结构、结构面特征、对工程岩体稳定性评价
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8
岩体结构要素
岩体结构要素 结 结 （构 构 单 坚 面 软 板 体 块 元硬 弱 状 状 ）结 结 结 结干 构 夹 构 构 构净 面 泥 面 体 体 的 的 （ （ 于 ， 长 1短 5的 夹 厚 轴
岩体结构单元排列
精选课件
13
完整结构岩体
岩性：单一且构造变形轻微的巨厚层沉积岩、变质岩和火成岩体；
结构面发育情况：不发育，延展性差，无显结构面切割；
结构面强度：结构面摩擦系数tanφ≥0.6，结构体间结合力强；
完整性：岩体呈完整或基本完整状态，结构面间距dp>1.0m; 水的影响：地下水作用不明显，渗流对岩体特性影响不大；
工程特性：整体结构的岩体，其变形、破坏与工程作用有关；
在深埋或高地应力区的坚硬岩层中开挖，引起应力释放，可能导致岩爆， 而且一般沿裂隙端部产生；
较坚硬岩层中可能产生微弱的塑性变形。
精选课件
14
块裂结构岩体
岩性：单一或由强度相近的岩层共同组成的构造变形轻微的中厚层沉积岩、
变质岩和火成岩体；
结构面发育情况：只具有少量贯穿性较好的节理裂隙,一般为2～3组．
块状
板状
精选课件
9
结构体分类
块状结构体，包括柱状、楔锥状结构体，各向尺寸接近相等，力
学表现以压碎、滚动、滑动为主；
板状结构体，板的厚度与延展长度（或宽度）比小于1：15，力
学表现主要为弯曲变形和溃折破坏。
结构体块度：可以用1立方米岩体内含有的结构体数表示，也可
以用单个结构体尺寸表示。
结构体产状：以结构体表面上最大结构面的长轴方向的产状说明
结构、II级结构和过渡型岩体结构；
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12
岩体结构
定义：不同类型的岩体结构单元在岩体内组合和排列形式.
岩体结构三要素
结构面 岩体结构单元
结构体 岩体结构单元组合
坚硬结构面 软弱结构面 块状结构体 板状结构体
精选课件
10
3.1 概述
岩体赋存环境对于岩体力学性质的影响
地应力的作用（地应力既是赋存条件，又在岩体之 内）
影响岩体的承载力、变形与破坏机制； 影响岩体中应力的传播
地下水的作用（岩体水力学）
因此，岩体力学性质的研究必须考虑岩性、结 构面、岩体结构、地应力以及地下水的影响；
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11
3.2 岩体结构的基本类型
构面较发育，一般在5组以上．
完整性：完整性破坏较大，整体强度很低．
水的影响：引起岩层软化、泥化及结构面失稳；
工程特性：受断裂等软弱结构面控制，多呈弹塑性介质．稳
定性很差。易引起规模较大的岩体失稳、地下水加剧岩体失稳
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17
断续岩体结构
结构面发育情况：结构面不连续，对岩体切而不断，个别部分亦有
连续贯通结构。
影响岩体力学性质的因素有：结构体（岩石）的力
学性质、结构面的性质、岩体的结构力学效应和环境因
素；
精选课件
6
3.1 概述
岩体结构是研究岩体力学的基础
岩体
结构面 结构面切割成的结构体
岩体结构
控制岩体的变形、 破坏等力学效应
工程应用
分析岩体结构、结构面特征、对工程岩体稳定性评价
精选课件
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3.1 概述
精选课件
5
3.1 概述
岩体力学性质与岩体中的结构面、结构体及其赋存环
境密切相关；
结构面：各种界面,物质分界面和不连续面，假整合、
褶皱、断层、层理、节理和片理.
岩体结构单元（或要素）包括:结构体和结构面
岩体的力学性质：岩体抵抗外力作用的能力，包括
稳定性特性、强度特性和变形特性，是由组成岩体的岩 石、结构面性质所决定的；
精选课件
15
板裂结构岩体
岩性：发育于经过褶皱作用的层状岩பைடு நூலகம்内。
结构面发育情况：延展性较好，受一组软弱结构面切割，层面居多；
结构面强度：层间结合力较差，tanφ＝0.3～0.5；
水的影响：要注意地下水渗透压力所引起的问题，地下水的软化、泥化
作用明显；
工程特性：岩体变形受岩层组合和结构面控制；在缓倾斜和陡立岩层中，
工程特性：
宏观上具有连续介质特点，微观上多数不连续，应力集中现象显现，这种 应力的集中对岩石破坏具有特殊意义
结构 面
岩体=岩块+结构面 岩块 精选课件
4
3.1 概述
岩体是一种多裂隙介 质，存在各种尺度、规模 不等的结构面。这些结构 面切割的岩体形成多种典型的岩体结构，其两个
极端是裂隙极多的松散碎块，和裂隙较少的整体 结构。在进行矿山工程设计时必须首先确定岩体 结构的类型，然后分别选用适当的力学方法进行 分析。
结构面强度：岩块之间结合力强，一般tanφ＝0.4～0.6；
完整性：结构面间距dp＝0.5～1.0m; 水的影响：地下水作用主要表现为使较坚硬岩石软化；
工程特性：微小压缩变形，可能出现剪切滑移；块体滑移。
稳定性分析时要注意结构面的特性及组合，在深埋或地震危险区条件
下开挖，由于隐型微裂隙存在，可能出现岩爆；有一定自稳能力，可局部 出现不稳定块体，产生超挖，塌方和崩塌现象。
及结构体(被结构面所包围的岩块)两个基本单元组成；岩石
的物理力学性质和水理性质取决于岩石的矿物成分，而岩体
的物理力学性质，既取决于结构面的力学性质，又取决于岩
体的力学性质。
与岩石相比，岩体具有以下性质： 岩体是地壳的一部分，对
岩体
岩体的研究不能脱离它所处 的环境:地质环境，包括地 应力、水、空气、地温等.
上次课内容
2.5岩石的强度理论
1 Coulomb强度准则 2 Mohr强度理论 3 Griffith强度理论
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2
岩体力学性质——岩体结构
1 岩体结构要素 2 结构面类型 3 结构面分级及其特性 4 结构面状态 5 岩体结构类型
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3
岩石与岩体
岩石与岩体：岩石是构成岩体的物质。岩体是由结构面
拱顶和边墙可出现弯曲拗折现象；软弱面特别是软弱夹层面的抗剪强度控 制岩体的剪切滑移破坏。稳定性较差
稳定性分析时要注意岩层的组合、层面特性及其结合力、岩层产状， 尤其是软弱夹层、层间错动的存在和II、III级结构面的组合情况。
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16
碎裂结构岩体
岩性：构造影响严重的破碎岩层。块体大，块体均匀。
结构面发育情况：断层、断层破碎带、片理、层理及层间结
岩体结构是研究岩体力学的基础
岩体
结构面 结构面切割成的结构体
岩体结构
控制岩体的变形、 破坏等力学效应
工程应用
分析岩体结构、结构面特征、对工程岩体稳定性评价
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8
岩体结构要素
岩体结构要素 结 结 （构 构 单 坚 面 软 板 体 块 元硬 弱 状 状 ）结 结 结 结干 构 夹 构 构 构净 面 泥 面 体 体 的 的 （ （ 于 ， 长 1短 5的 夹 厚 轴
岩体结构单元排列
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13
完整结构岩体
岩性：单一且构造变形轻微的巨厚层沉积岩、变质岩和火成岩体；
结构面发育情况：不发育，延展性差，无显结构面切割；
结构面强度：结构面摩擦系数tanφ≥0.6，结构体间结合力强；
完整性：岩体呈完整或基本完整状态，结构面间距dp>1.0m; 水的影响：地下水作用不明显，渗流对岩体特性影响不大；
工程特性：整体结构的岩体，其变形、破坏与工程作用有关；
在深埋或高地应力区的坚硬岩层中开挖，引起应力释放，可能导致岩爆， 而且一般沿裂隙端部产生；
较坚硬岩层中可能产生微弱的塑性变形。
精选课件
14
块裂结构岩体
岩性：单一或由强度相近的岩层共同组成的构造变形轻微的中厚层沉积岩、
变质岩和火成岩体；
结构面发育情况：只具有少量贯穿性较好的节理裂隙,一般为2～3组．
块状
板状
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结构体分类
块状结构体，包括柱状、楔锥状结构体，各向尺寸接近相等，力
学表现以压碎、滚动、滑动为主；
板状结构体，板的厚度与延展长度（或宽度）比小于1：15，力
学表现主要为弯曲变形和溃折破坏。
结构体块度：可以用1立方米岩体内含有的结构体数表示，也可
以用单个结构体尺寸表示。
结构体产状：以结构体表面上最大结构面的长轴方向的产状说明