区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题剖析
岩土工程稳定分析方案设计
岩土工程稳定分析方案设计1.概述岩土工程稳定分析是岩土工程领域中的重要内容之一，它是根据地基工程的实际情况，通过一系列的理论分析和计算，了解地基在外力作用下的变形与稳定性情况，从而指导地基处理和加固设计的一种工程技术。
稳定性分析是地基工程设计的重要环节，直接关系到工程的施工质量、使用寿命和安全性。
稳定性分析方案设计包括了对地基的力学性质、地质条件和工程要求的综合分析，是制定地基处理方案和加固设计的基础。
2.稳定分析内容稳定性分析主要包括以下几个方面的内容：2.1 岩土材料力学性质确定岩土材料力学性质的确定是岩土工程稳定性分析的基础，对于地基工程的稳定性分析，需要了解地基材料的岩土学特性、强度参数等，这需要进行实验室试验或现场取样测定，包括重度、密度、含水率、压缩性、抗剪性等参数的测定。
2.2 地质条件分析地基的地质条件是岩土工程稳定性分析的基础，需要对地基的地质构造、土质特征、地下水情况等进行综合分析，确实地基的地质条件对地基的稳定性和变形的影响。
2.3 结构荷载分析需要对地下结构施加的不同荷载进行分析，包括静载和动载，对地基的荷载特性进行分析，为地基的稳定性分析提供基础。
2.4 地基的稳定性分析通过对地基的岩土材料性质、地质条件和结构荷载进行综合分析，确定地基的稳定性和变形情况，包括受力分析、变形分析、破坏机理及稳定性评价等内容。
3.稳定分析方法稳定性分析包括了传统的解析方法和现代的数值模拟方法，常见的稳定性分析方法包括极限平衡方法、弹塑性和强度理论方法、有限元分析、离散元分析等。
3.1 极限平衡方法极限平衡方法是传统的稳定性分析方法，通过平衡地基受力的内力和外力情况，确定地基的安全系数，是一种简便有效的稳定性分析方法。
3.2 弹塑性和强度理论方法弹塑性和强度理论方法是确定地基的极限承载力和稳定性的一种重要方法，它基于岩土材料的本构关系和强度条件，可以较为准确地分析地基的稳定性和承载能力。
3.3 数值模拟方法随着计算机技术的发展，数值模拟方法如有限元分析、离散元分析等在岩土工程稳定性分析中得到广泛应用，它可以模拟复杂的地基受力和变形过程，得到较为准确的地基稳定性分析结果。
岩体稳定性分析与岩石块体强度研究
岩体稳定性分析与岩石块体强度研究岩体稳定性分析与岩石块体强度研究是岩石工程领域中非常重要的一部分。
在建筑、地质工程以及煤矿等领域中，岩体的稳定性是确保工程安全和可持续发展的关键因素。
本文将探讨岩体稳定性分析的基本原理，并介绍岩石块体强度研究的一些常见方法和技术。
一、岩体稳定性分析岩体稳定性分析是为了判断岩体在一定条件下是否会发生失稳破坏或滑坡等问题，从而为工程设计和施工提供科学依据。
岩体稳定性分析的核心是确定岩体的力学性质和稳定性指标。
1. 岩体力学性质的测试要准确判断岩体的稳定性，首先需要对岩体的力学性质进行测试，包括岩石的抗压强度、抗剪强度、弹性模量等。
这些测试可以通过室内试验和现场测试来完成，一般使用万能试验机、松弛试验仪等设备。
2. 稳定性指标的计算稳定性指标是评价岩体稳定性的重要参数，常用的指标包括全局稳定系数、安全系数和破坏面倾向角等。
全局稳定系数是根据岩体的力学性质和构造特征等综合判断得出的，安全系数是通过计算岩体受力和破坏的关系得出的。
破坏面倾向角是指岩体中最容易发生破坏的倾向面与水平面的夹角。
二、岩石块体强度研究岩石块体强度研究是为了更好地理解岩石的力学性质和变形特征，从而为岩体工程的设计和施工提供可靠的依据。
常见的岩石块体强度研究方法包括岩石取样试验、非破坏性试验和地应力测试。
1. 岩石取样试验岩石取样试验是通过在岩石体中取样进行室内试验来研究岩石的强度和变形特性。
常用的试验方法有单轴压缩试验、剪切试验和直剪试验等。
这些试验可以获得岩石的强度参数、破坏模式和应变应力关系等重要数据。
2. 非破坏性试验非破坏性试验是在不破坏岩石的情况下，通过观测岩石的表面形态、声波传播速度等来判断岩石的强度。
常用的非破坏性试验方法有超声波测试、综合地球物理方法和岩石雷达等。
这些方法可以帮助工程师了解岩石块体的变形特征和内部结构。
3. 地应力测试地应力是指岩石体内外部的应力状态。
地应力测试是通过测量岩石体内的应力分布，以及地质构造和应力来源等，来研究岩石块体的稳定性。
工程地质分析原理总结
⼯程地质分析原理总结第⼀篇区域稳定及岩体稳定分析的⼏个基本问题⼀、地壳岩体结构特征的⼯程地质分析(5分)1、岩体、结构⾯、结构体岩体：通常指地质体中与⼯程建设有关的那⼀部分岩⽯，它处于⼀定的应⼒状态，被各种结构⾯所分割。
结构⾯：指岩体中具有⼀定⽅向、⼒学强度相对较低、两向延伸的地质界⾯或带。
结构体：结构⾯在空间的分布与组合可将岩体分割成形状、⼤⼩不同的块体，称为结构体2、结构⾯的主要类型（按照成因、规模分类）及特征（如何描述结构⾯）按成因：原⽣结构⾯、构造结构⾯、浅表⽣结构⾯按规模：A类（贯通）、B类（显现）、C（隐微）3、岩体的分类：岩体结构分类（哪5类？）；岩体的⼯程分类（考虑三⽅⾯因素？）按结构特征分类：块体状结构、块状结构、层状结构、碎块状结构、散体状结构三⽅⾯因素：⼒学性质、岩体结构、赋存条件4、岩体的变形随深度有何变化特点？剪切或拉裂拉裂与弯曲弯曲弯曲与压扁压扁压扁与流动流动。
⼆、地壳岩体的天然应⼒状态（10分）1、岩体应⼒：天然应⼒和初始应⼒⾃重应⼒:指在重⼒场作⽤下⽣成的应⼒。
σv=γh（µ为岩体的泊松⽐，N。
称为岩体的侧压⼒系数。
）构造应⼒：指岩⽯圈运动在岩体内形成的应⼒。
⼜可分为活动构造应⼒和剩余构造应⼒。
变异及残余应⼒变异应⼒：指岩体的物理、化学变化及岩浆的侵⼊等引起的应⼒。
残余应⼒：承载岩体遭受卸荷或部分卸荷后，岩体中某些组分的膨胀回弹趋势部分地受到其他组分的约束，于是就在岩体结构内形成残余的拉、压应⼒相平衡的应⼒系统感⽣应⼒2、岩体天然应⼒状态类型（1）σx=σy=σv=rh 注：越往地壳的深部，存在静⽔应⼒式的可能性越⼤。
（2）垂直应⼒为主的观点地壳岩体内的应⼒以⾃重应⼒为主，主要存在于地表（3）⽔平应⼒为主的观点地壳岩体内的应⼒主要受构造运动影响，最⼤主应⼒近于⽔平。
3、影响岩体天然应⼒状态的主要因素及其作⽤（1）地区地质条件及岩体所经历的地质历史对岩体天然状态的影响：岩体的岩性及结构特征：决定着岩体的容重和泊松⽐，从⽽影响⾃重应⼒场的特征；统⼀区域构造应⼒作⽤下，岩体内应⼒分布的特征主要取决于岩性、结构特征及其⾮均⼀性；决定着岩体的强度及蠕变特性，因⽽决定了岩体承受及传递应⼒的能⼒。
岩土工程稳定性分析及应用
岩土工程稳定性分析及应用第一章引言岩土工程是工程力学的重要分支，研究和揭示岩土材料的力学性质、特性和行为，为工程的设计、施工和运营提供重要的理论基础和技术支撑。
岩土工程的稳定性是其研究的核心问题，是评估工程安全性、可靠性和经济性的重要指标。
本文将探讨岩土工程稳定性的分析方法及其应用。
第二章岩土工程稳定性分析基础2.1 岩土材料力学性质岩土材料的力学性质是岩土工程稳定性分析的基础，包括强度、弹性模量、泊松比等。
强度是岩土材料抵抗外部荷载破坏的能力，包括抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。
弹性模量是岩土材料在外力作用下产生弹性变形的程度，反映了岩土材料的刚度和变形特性。
泊松比则是描述岩土材料体积变形与横向侧向变形之间关系的一个比值。
2.2 岩土力学模型岩土力学模型是描述岩土材料在外力作用下变形和破坏行为的理论框架和模拟工具。
常见的岩土力学模型包括弹性模型、弹塑性模型、塑性模型、本构模型、连续介质模型等。
2.3 变形与破坏机制岩土工程稳定性分析需要深入了解岩土材料在外力作用下的变形和破坏机制，其中包括弹性变形、塑性变形、破裂、剪切破坏、拉断破坏等。
第三章岩土工程稳定性分析方法3.1 经验分析法经验分析法是基于以往实际工程经验和测试数据得出的经验公式、经验系数和经验图表，对岩土工程稳定性进行分析和预测的方法。
常见的经验分析方法包括洛氏圆法、圆弧法、防滑判据等。
3.2 解析分析法解析分析法是基于岩土力学理论、数学方法和计算机模拟等手段，对岩土工程稳定性进行分析和预测的方法。
常见的解析分析方法包括有限元法、有限差分法、边界元法、单元法等。
3.3 综合分析法综合分析法是将经验分析法和解析分析法相结合，综合运用实验测试、现场观测、数学模型等手段，对岩土工程稳定性进行分析和预测的方法。
综合分析法可以充分考虑岩土材料的复杂性、不确定性和随机性等因素，提高岩土工程稳定性分析的准确性和可靠性。
第四章岩土工程稳定性应用案例4.1 岩石坑重力式支护的稳定性分析针对某岩石开挖工程，采用三维有限元数值模拟方法，对岩石坑的稳定性进行了分析和优化设计。
土木工程中的大型坝基与岩体稳定性分析
土木工程中的大型坝基与岩体稳定性分析在土木工程中，大型坝基与岩体稳定性分析是至关重要的环节。
大型坝基的稳定性直接关系到工程的安全性和可靠性，而岩体稳定性对于坝体的稳定性和施工安全也有着重要的影响。
因此，对这两个方面进行综合分析和评估是不可或缺的。
一、大型坝基的稳定性分析大型坝基的稳定性分析主要包括基岩地质特征的分析、地震力的影响、坝基软硬强度差异以及坝基地下水位变化等因素的考虑。
首先，对基岩地质特征的分析非常重要。
大型坝基一般由不同类型的岩层构成，这些岩层的厚度、裂隙发育程度、岩性等都会直接影响坝基的稳定性。
通过对坝基地质勘探数据的分析和岩石力学参数的确定，可以计算出坝基的稳定性指标，如抗剪强度、抗拉强度等。
其次，地震力对于大型坝基的稳定性具有重要影响。
地震引起的地震动会造成坝基的动力响应，对坝体产生一定的破坏作用。
因此，通过地震动力学分析，可以对坝基进行抗震设计，提高其稳定性。
常用的方法包括模拟地震动进行动力响应分析、地震动强度指标计算以及动力安全系数的评估等。
此外，坝基软硬强度差异也是一个值得关注的问题。
坝基中软硬强度差异较大的地层，容易引起应力集中，从而影响坝基的稳定性。
因此，在设计和施工中需要采取相应的措施，如加固软弱地层、合理设置锚杆和喷射混凝土等，以提高坝基的整体稳定性。
最后，坝基地下水位变化也是一个需要关注的因素。
地下水位的变化会导致坝基周围土体的饱和度变化，从而影响坝基的稳定性。
通过对地下水位的监测和分析，可以确定坝基的稳定性状况，并采取相应的措施，如抽水降低地下水位、设置排水系统等，以保证坝基的稳定性。
二、岩体稳定性分析岩体稳定性分析是对坝体周围岩体的稳定性进行评估和分析，以保证坝体施工和使用的安全。
首先，对岩体的结构和裂隙进行调查和分析是岩体稳定性分析的基础。
了解岩体的构造、裂隙发育情况以及岩石的力学性质等信息，是评估岩体稳定性的前提。
可通过现场勘探、岩芯采集和实验室试验等方式获取相关数据，并进行力学参数的计算和分析。
第四讲 与区域稳定性有关的工程地质问题
3 区域断裂现今活动性研究 • 区域断裂现今活动性是区域稳定性研究的另一主要内容之一。 它主要包括区域活动断裂分布、产状、规模和类型，断裂分段 性活动特征，断裂活动年代，活动强度与活动速率测试估算， 活动周期，微震台网监测研究其活动性，主要活动断裂演化趋 势及其对工程建设可能的危险性分析等。 4 区域地震活动与火山活动研究 • 区域地震活动与火山活动研究是区域稳定性研究的中心内容， 特别是地震强烈活动地区，对区域稳定性具有决定性作用。它 主要包括区域地震活动和火山活动基本特征、空间分布，历史 地震活动分析，发震断裂构造或潜在震源区确定，地震强度、 最大震级和活动周期，地震带的潜在演化趋势，潜在震源区划 分及其对工程建设地区的危险性评价等。 5 区域重大地质灾害研究 • 区域重大地质灾害研究主要包括区域地质灾害分布，主要地质 灾害类型和危害性分析，重点是崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、 地面塌陷和地面沉降等灾害的分布特征及其发展趋势；地质灾 害预测、危险性评估和对工程危害程度分析等。
我国活断层的分布特征
• 我国活断层的分布总体上继承了老的断裂构 造 • 大多处于活动性强的现代地应力场中，受控 于现代应力场。 • 以东经105度为界，分为东西两部分，东部 以NE和NNE走向为主的正断层和走滑正地 层为主，西部以NW和NWW走向的走滑和逆 冲-走滑断层为主。
7、活断层区的建筑原则
区域稳定性研究的基本任务 • 研究区域工程地质特征； • 进行区域稳定性评价； • 研究区域工程地质改造，并强调对任何重 大工程项目都应该研究区域稳定性问题。
区域稳定性研究的基本内容
1 区域地壳结构与组成研究 • 区域地壳结构与组成研究是区域稳定性研究的重要地质基础， 它主要包括岩石圈结构演化，层圈对流和深断裂的分布及其 对表层构造格架的影响研究，地壳厚度变化，重力梯度带， 布格异常变化带的研究，构造动力来源研究，表层构造格架 研究等。 2 区域新构造运动与应力场研究 • 区域新构造运动与应力场是区域稳定性研究的主要内容之一。 它主要包括区域新构造运动形式、特点、强度及其变化趋势， 区域地壳形变特征，新构造应力场特征、最大主应力与最小 主应力及剪应力的分布状态，现今地应力测量，区域现今应 力场反演、模拟计算，应力场演化趋势及其与活动断裂和地 震活动关系模拟计算分析等。
岩土工程中的强度与稳定性分析
岩土工程中的强度与稳定性分析在岩土工程中，强度和稳定性分析是非常重要的两个方面。
强度分析主要是指需要计算土壤或岩石在受载条件下的承载能力，即其最大承载能力，以确保结构的安全。
而稳定性分析则是需要对不同的土体或荷载条件下的稳定性进行分析，以便进行相应的土体或岩石的处理或修建施工，同时确保结构的稳定安全。
1. 岩土工程中的强度分析强度分析主要是指对土壤和岩石的力学性质进行研究和分析。
在工程建设中，需要考虑当荷载作用于不同岩土状况下的承载能力，即要确定不同荷载下的最大承载能力。
在岩石切割与开发中，也需要对岩石的强度进行分析，以便确定最佳的开采方案和工程处理方案。
同时，在工程施工时，需要对土壤进行基础处理和加固工作。
这些工作都需要对土体的强度和承载能力进行充分的分析和研究。
强度分析的研究方法有很多，但要选择适当的方法需要充分了解所研究的材料和荷载。
常见的强度分析方法包括理论分析、室内试验和现场试验等不同的方法。
2. 岩土工程中的稳定性分析稳定性分析则是指对土体和岩石在不同的荷载条件下是否会发生破坏进行研究和分析，以便进行相应的处理和修建施工。
该分析方法非常重要，尤其是在复杂地形条件下，所面临的岩土问题更加复杂。
稳定性分析除了需要考虑土体和岩石的强度外，还需要考虑荷载和周边环境的影响。
例如，土质的含水量和含盐量、荷载的方向和大小、周边地貌、气候条件等等都会对稳定性产生影响，这些条件需要都要进行充分的分析和研究。
稳定性分析也有多种研究方法，如极限等效法、板块滑移法、弹塑性法和有限元法，而选择适当的方法则需要充分了解已知的数据和问题的复杂性。
3. 岩土工程中的综合应用强度和稳定性分析是岩土工程中两个互相联系且同等重要的方面。
在进行结构设计时必须进行这两方面的分析。
例如，在土壤基础承载能力不足的情况下，再增加荷载肯定会导致结构失稳。
相反地，在土壤承载能力较佳为前提下，结构的稳定性就有了更大的保障。
因此，为了确保结构工程的稳定和安全，必须在设计中统一考虑强度和稳定性。
岩溶地区地基处理及稳定性分析
《现代工程地质学》读书报告岩溶地区地基处理及稳定性分析******学号：********班级：硕1508班专业：地质资源与地质工程指导老师：王连俊教授岩溶地区地基处理及稳定性分析岩溶地区的地质构成常常会引起地基的不均与沉降、承载力不足以及地基的塌陷或滑动等严重破坏。
而随着经济的发展，越来越多的建筑工程在岩溶地区展开，岩溶地基就成为了工程建设过程中最为突出、亟待解决的重要问题。
一、岩溶地区存在的工程地质问题岩溶地区就是我们常说的喀斯特地貌，是硫酸盐岩、碳酸盐岩等可溶性的岩石在水的腐蚀和崩塌的作用下，产生的各种地质形态、作用和现象的统称。
在这样的地区进行工程建设，建筑物的基础很容易遇到土洞、溶洞等不良的地质问题。
这些天然的土洞和溶洞都是由能够溶于水的石灰岩组成的，由于石灰岩长期受到水的冲刷和溶蚀，石灰岩的结构出现变化，日积月累就会形成土洞和溶洞。
这些天然的土洞和溶洞不管是大小还是分布都会造成工程建筑在设计和施工方面的重大影响。
在岩溶地区进行工程建筑，地基处理是工程施工中的难点，更是重点。
以下是岩溶地区可能出现的工程地质问题。
（1）地基不稳及塌陷问题由于地表的岩溶作用，石灰岩的表层会有溶沟发育，在这些发育的溶沟之间常常会残留尖棱状或者锥状的石芽，导致石灰岩地基出现高低不平的现象，从而形成石芽地基。
此外，石芽间的溶沟会被土填充，所以具有较低的强度和较高的压缩性，容易引起建筑地基的不均匀沉降，从而无法保证建筑的稳定性。
土洞地基和溶洞地基也容易在建筑物的荷重作用下产生塌陷，给建筑物造成严重的安全隐患。
（2）突水和渗漏问题在岩溶地区，由于岩体中存在的缝隙、溶洞和管道，导致在地基基坑开挖或隧道开挖时，如果有承压水，那么很容易引起地下突水，从而导致地基基坑的排水困难，严重的还会把地基淹没。
影响岩溶地基稳定性的自身因素有：溶洞顶板的厚度和跨度，洞体完整程度和充填情况，岩体强度和产状分布，岩溶裂隙发育和。
外部因素有：荷载大小和作用时间长度等。
岩体的稳定性分析
幻灯片1第四节：岩体的稳定性分析一、岩体稳定性与区域稳定性的关系区域稳定性的主要控制因素，也制约岩体的稳定性。
1)地壳板块的相对运动的强弱导致构造变动和产生高构造应力，从大范围控制了区域地层和岩体变形、位移或失稳。
2)活动性深大断裂活动（水平或垂直位移）引起区域地壳及其表层发生水平或升降运动，可引起位于断裂带的岩体变位或失稳。
3)地震活动在我国有些地区十分强烈，常引起大范围的构筑物的失稳和破坏。
幻灯片2二、岩体破坏类型分析1.岩体失稳的主要影响因素①受区域地壳稳定性控制。
②受岩体的结构特征、变形特征、强度特性、水稳性等控制。
③失稳的边界条件：岩体失稳要有一定的边界条件，即存在临空面和结构面组成的分离体。
④荷载的类型、大小和方向决定了岩体的受力状态。
⑤工程类别对岩体失稳方式有重要影响。
幻灯片32. 岩体破坏类型分析①当区域稳定性为相对稳定，工程岩体条件较好时，岩体失稳破坏的类型取决于边界条件、工程类型及工程荷载性质的组合特点，岩体失稳破坏的方式往往以剪切滑移方式为主。
②当区域稳定性为相对活动，工程的场地条件较好时③区域环境和工程场地均处于突出的高水平构造应力状态时④当区域相对稳定，岩体抗压强度较高，不具备滑移的边界条件，地面建筑物承受强大的风荷载时，可能发生张拉破坏导致建筑物倾倒。
幻灯片4⑤区域相对稳定，工程场地为河流之滨，岩体本身条件较差，在建筑物荷载的作用下，建筑持力层将发生过大的压缩沉陷变形，与其侧向膨胀变形相对应的侧向压力将使岸坡前持力层发生压缩破坏，导致建筑物向河中倾覆，或沿可能的滑动面滑动。
幻灯片53. 岩体稳定分析国内外应用于岩体稳定性分析的方法有：地质分析类比法岩体结构分析与计算法岩体稳定性分类法数值模拟计算法地质模拟试验法等。
2005-工程地质分析原理- 张倬元
工程地质分析原理作者：张倬元屠湧泉著出版社：地质出版社出版日期：2005-01目录：绪论第一篇区域稳定及岩体稳定分析的几个基本问题第一章地壳岩体结构特征的工程地质分析1.1基本概念及研究意义1.2岩体结构特征及主要类型1.3岩体原生结构特征的岩相分析1.4岩体构造结构特征的地质力学分析1.5岩体结构特征的统计分析第二章地壳岩体的天然应力状态2.1基本概念及研究意义2.2影响岩体天然应力状态的主要因素及其作用2.3我国地应力场的空间分布及随时间变化的一般规律2.4地壳表层岩体应力状态的复杂性2.5岩体应力及区域地应力场的研究第三章岩体的变形与破坏3.1基本概念及研究意义3.2岩体在加荷过程中的变形与破坏3.3岩体在卸荷过程中的变形与破坏3.4岩体在动荷载条件下的变形与破坏3.5岩体变形破坏过程中的时间效应3.6空隙水压力在岩体变形破坏中的作用3.7岩体变形破坏的地质力学模式第二篇与区域稳定性有关的工程地质问题第四章活断层的工程地质研究4.l基本概念及研究意义4.2活断层的特性4.3活断层活动的时空不均匀性4.4活断层区规划设计建筑物的原则4.5活断层的调查监测与研究第五章地震的工程地质研究5.l基本概念及研究意义5.2地震及地震波的基础知识5.3我国地震地质的基本特征5.4地震区划及地震危险性分析5.5场地地震反应及地震小区划5.6地震区抗震设计原则第六章水库诱发地震活动的工程地质分析6.1基本概念及研究意义6.2水库诱发地震活动性变化的几种典型情况6.3水库诱发地震的共同特点6.4水库诱发地震的诱发机制6.5产生水库诱发地震的地质条件6.6水库诱发地震工程地质研究的基本原则第七章地震导致的区域性砂土液化7.1基本概念及研究意义7.2地震时砂土液化机制7.3区域性砂土地震液化的形成条件7.4砂土地震液化的判别7.5砂土地震液化的防护措施}第八章地面沉降问题的工程地质分析8.1基本概念及研究意义8.2地面沉降的形成机制8.3地面沉降的产生条件8.4地面沉降的研究、预测及防治第三篇与岩(土)体稳定性有关的士程地质问题第九章斜坡岩(土)体稳定性的工程地质分析9.1基本概念及研究意义9.2斜坡岩体应力分布特征9.3斜坡的变形与破坏9.4斜坡变形破坏机制与演化9.5斜坡破坏后的运动学9.6斜坡变形破坏与内外营力的关系9.7斜坡稳定性评价与预测9.8 防治斜坡变形破坏的原则及主要措施第十章地下洞室围岩稳定性的工程地质分析10.1基本概念及研究意义10.2地下开挖后围岩应力的重分布10.3地下洞室围岩的变形破坏及山岩压力问题10.4地下洞室围岩稳定性的分析与评价10.5地下洞室围岩变形量测的方法及应用……第十一章地基岩体稳定性的工程地质分析第四篇与地下水渗流有关的工程地质问题第十二章岩溶及岩溶渗漏的工程地质分析第十三章渗透变形的工程地质分析第五篇与侵蚀淤积有关的工程地质问题第十四章河流侵蚀、淤积规律的工程地质分析第十五章海（湖）边岸磨蚀与堆积的工程的工程地质分析主要参考文献目录。
岩体结构稳定分析原理和方法分析
岩体结构稳定分析原理和方法分析作者：章梓檀金晶晶江雨泽来源：《建筑建材装饰》2016年第06期摘要：近年来，地质工程建设的飞速发展极大地促进了我国交通建筑行业的发展，但是，任何事情都有两面性，越来越多的地质工程被报道存在质量问题，或者由于地质灾害原因，导致了对工程的破坏。
在对大量地质工程做出综合性研究的基础上，我们发现大多数由于自然灾害破坏的工程都位于山坡，山脊或者两种不同岩石的交界处。
这些地方都具有大致相似的特点，那就是工程地基下的岩体结构不稳定。
而这种不稳定可以由多种原因导致，其中很大一部分原因就是自然灾害，为了更大程度地保障工程的质量问题和使用时间的持久性，对岩体结构稳定的原理分析就显得十分的重要。
关键词：地质工程；岩体结构；稳定分析；加固措施中图分类号：TU452 文献标识码：A 文章编号：1674-3024（2016）06-156-02前言一般在地壳表面形成的最原始的岩体是比较稳定的，因为在这种原始岩体内部，其岩层的方向一致，密度比较均匀，并且结构分布也是连续完整的。
原始岩体的稳定性一般都能够满足基本的地质工程要求，这种岩体也就是岩体研究学上常说的完整岩石。
但是，就算是人的身体，使用时间长了也会出现各项身体机能下降的问题，更何况是长期在外风吹日晒的岩体。
在漫长的时期内，由于各种地震、滑坡、泥石流等自然地质因素和人类肆意开发土地等人为因素的影响，岩体的稳定性受到了很大的破坏，其主要表现为在岩体内部形成了许多裂缝，岩石结构的完整性遭到破坏，受力方向各异。
此时岩体不再稳定。
其强度也远远比不上原始岩体。
1.岩体稳定的原理要探索对岩体的加固措施，保障地质工程的稳定性，就要进一步研究各种岩体的特征以及岩体稳定的原理，知己知彼，方能百战不殆，在此基础上做出加固措施，才能真正起到作用。
1.1岩体的结构组成1.1.1结构面指由于各种原因导致不同特征的地质界面开裂形成的裂缝，其分为原生结构面、构造结构面和次生结构面。
岩溶地区地基处理及稳定性分析
《现代工程地质学》读书报告岩溶地区地基处理及稳定性分析******学号：********班级：硕1508班专业：地质资源与地质工程指导老师：王连俊教授岩溶地区地基处理及稳定性分析岩溶地区的地质构成常常会引起地基的不均与沉降、承载力不足以及地基的塌陷或滑动等严重破坏。
而随着经济的发展，越来越多的建筑工程在岩溶地区展开，岩溶地基就成为了工程建设过程中最为突出、亟待解决的重要问题。
一、岩溶地区存在的工程地质问题岩溶地区就是我们常说的喀斯特地貌，是硫酸盐岩、碳酸盐岩等可溶性的岩石在水的腐蚀和崩塌的作用下，产生的各种地质形态、作用和现象的统称。
在这样的地区进行工程建设，建筑物的基础很容易遇到土洞、溶洞等不良的地质问题。
这些天然的土洞和溶洞都是由能够溶于水的石灰岩组成的，由于石灰岩长期受到水的冲刷和溶蚀，石灰岩的结构出现变化，日积月累就会形成土洞和溶洞。
这些天然的土洞和溶洞不管是大小还是分布都会造成工程建筑在设计和施工方面的重大影响。
在岩溶地区进行工程建筑，地基处理是工程施工中的难点，更是重点。
以下是岩溶地区可能出现的工程地质问题。
（1）地基不稳及塌陷问题由于地表的岩溶作用，石灰岩的表层会有溶沟发育，在这些发育的溶沟之间常常会残留尖棱状或者锥状的石芽，导致石灰岩地基出现高低不平的现象，从而形成石芽地基。
此外，石芽间的溶沟会被土填充，所以具有较低的强度和较高的压缩性，容易引起建筑地基的不均匀沉降，从而无法保证建筑的稳定性。
土洞地基和溶洞地基也容易在建筑物的荷重作用下产生塌陷，给建筑物造成严重的安全隐患。
（2）突水和渗漏问题在岩溶地区，由于岩体中存在的缝隙、溶洞和管道，导致在地基基坑开挖或隧道开挖时，如果有承压水，那么很容易引起地下突水，从而导致地基基坑的排水困难，严重的还会把地基淹没。
影响岩溶地基稳定性的自身因素有：溶洞顶板的厚度和跨度，洞体完整程度和充填情况，岩体强度和产状分布，岩溶裂隙发育和。
外部因素有：荷载大小和作用时间长度等。
岩体结构与稳定性分析
边坡稳定性分析方法
评 价 方 法 模型模拟试验法 数学力学分析法 工程类比法 图解法 块体极限平衡法 弹性力学、弹塑性力学法 有限元法等数值方法
3.2 赤平极射投影
通过图解分析，确定边坡是否具备失稳的条 件。
① 边 坡 ②
0 坡 层 面 面 边坡产状： 95°∠83° 层 岩
1.岩体概述
1.2 岩体特征
岩体性质受岩石、地质构造、地
下水、地应力等影响。
岩体为结构面切割，其软弱结构
面常控制岩体稳定。
岩体变形和破坏主要受控于结构
面及其组合。
岩体中存在着复杂的天然应力场。
1.岩体概述
1.3 岩体与岩石的区别 岩石：单一岩块 岩体：岩体中的岩石被 各种结构面所切割， 结构面的强度比岩石 的强度低，破坏了岩 体的连续性和完整性。
软弱夹层
●软弱夹层是具有一定厚度 的特殊的岩体软弱结构面； ●特征：强度低，压缩性高。 ●成因分类：原生的、构造 的和次生的。 ●性质分：松软的，固结的 和浅变质的。
2.3 结构体
岩体受结构面切割而产生的单元块体，
称为结构体。一般常见的结构体形式有： 柱状、块状、板状、楔形、菱形、锥形等 六种形态。不同形态和产状的结构体，其 稳定程度不同。
一般操作步骤： ①将透明纸蒙在吴氏网上， ②画“+”中心， ③标出E、S、W、N方位（顺钟 向）。
④利用投影网，在圆周上经过圆心
绘制走向，并标注，转动透明纸， 使走向与投影网的南北相合，在投 影网的东西线上找出倾角，倾向在 反方向找，获得投影弧。
求两平面交线的产状。
求220 °∠ 35 °和300
3.3.2岩层的走向与边坡的走向斜交 斜向坡：破坏的2个条件，（1）破坏一定是沿结构面发生的，
工程地质学中的岩块稳定性分析
工程地质学中的岩块稳定性分析岩块稳定性，是工程地质学中非常重要的一个分支，它主要研究岩体、土体等各种地质体的稳定性问题，这是任何一项岩土工程建设都必须考虑的问题。
岩块稳定性分析是工程地质学的重要内容之一，也是岩土工程学中非常关键的一环。
然而，它的分析方法与其它领域相比，仍然是一个相对较新的领域，而且在实践中也存在许多的难点和不确定性。
本文将结合实际案例，从岩石与岩块特性出发，探究岩块稳定性分析的方法和技术。
一、岩块的特性分析岩石和岩块的特性是岩块稳定性分析的基础，对岩石的特性进行详细的分析对于岩块稳定性分析非常重要。
1. 岩石的物理特性岩石的物理特性包括密度、孔隙率、韧性、压缩强度、抗拉强度等方面。
这些参数可以通过实验获得，比如用压力机测量压缩和抗拉强度，利用投影仪测量岩石的密度和孔隙率等。
这些物理特性不仅用于构建岩石模型，而且还是计算岩块稳定性的重要参数。
2. 岩石的结构特性岩石的结构特性包括岩石的孔隙结构、裂隙结构和岩石的物理结构等方面。
杂岩的结构复杂，多数为夹层状结构，破碎石和碎块石的结构比较松散，因此其稳定性分析需要特别考虑。
3. 岩石的岩性特性岩石的岩性特性包括岩石的成分以及其所处的地质环境等方面。
不同的岩石在不同的地质环境下，其稳定性表现会有所不同，因此需要特别考虑。
二、岩块稳定性分析方法在岩块稳定性分析方法上，国内外学者进行了广泛的研究，在分析方法和技术方面也有了长足发展，主要有以下几种方法。
1. 解析法解析法是最古老的一种分析方法，它利用数学模型和解析原理，推导出岩块的稳定条件和稳定方程。
这种方法原理简单，数据需求也少，但是它所推导出来的方程和理论只适用于不同地质情况下非常特定的岩块，因此，其实用范围较窄，而且未经实际检验，容易引起误差。
2. 数值分析法数值分析法是在计算机技术发展的基础上，才逐渐形成的一种分析方法，它利用计算机模拟岩块破坏的过程，通过数值计算来得出岩块的稳定性结果。
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题剖析
等级划分
I 很好 RMR 100—81 II 好 RMR 80—61 III 中等 RMR 60—41 IV 差 RMR 40—21 V 很差 RMR<=20
RSR的变化范围 25—100
很好 Q 400—1000 极好 Q 100—400 很好 Q 40—100 好 Q 10—40 一般 Q 4 —10 坏 Q 1—4 很坏 Q 0.1—1 坏 Q 0.01—0.1 特坏 Q 0.001—0.01
破坏岩体的完整性， 使岩体力学性质具各 向异性特征，影响岩 体变形破坏方式
各类原生和构 造裂隙，表生 破裂结构面
C.隐微 短小闭合，长度从毫米级 影响岩块的强度和变 结构面 至厘米级，随机分布可有 形破坏特征
统计优势方位
岩石的隐微裂 隙
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
• 结构面的形态：
• 平直的：层理、片理、劈理 • 波状起伏的：波痕的层面、揉曲解理 • 锯齿状的： • 不规则的：
• 工程地质之所以要将岩体的结构特征作为重要研究对象， 意义如下：
• ⑴岩体中的结构面是岩体力学强度相对薄弱的部位，它 导致岩体力学性能的不连续性、不均一性和各向异性。只 有掌握岩体的结构特征，才有可能阐明岩体不同荷载下内 部的应力分布和应力状况。
• ⑵岩体的结构特征对岩体在一定荷载条件下的变形破坏 方式和强度特征起着重要的控制作用。岩体中的软弱结构 面，常常成为决定岩体稳定性的控制面，各结构面分别为 确定坝肩岩体抗滑稳定的分割面和滑移控制面。
场作用下形成的自重应力。
• ⑶水平应力为主的观点
•
近年来，大量的震源机制资料和应力实测资料清楚地
揭示出地壳岩体内的应力状态存在着不同的类型，其中包
括以下三种典型情况：
第10章地基岩体稳定性分析
2
• q1=岩基的极限承载力qf
q1
gb
tg 45 2 2
5
o
m
o m 2 o m 2Cm tg 45 1 tg 45 2 2
3、根据岩块抗压强度确定地基承载力 对于微风化或中分化的岩体，可根据岩块饱和单轴 抗压强度确定其承载力，经验公式如下：
f k cw r p
4、根据规范确定地基岩体承载力
岩石承载力标准值（kPa）
强风化 中等风化
硬质岩石 软质岩石
500～1000 200～500
1500～2500 700～1200
第十章 地基岩体稳定性分析
§10.1 §10.2 §10.3 §10.4 地基岩体中的应力分布特征 地基岩体的承载力 坝基岩体抗滑稳定性分析 坝肩岩体抗滑稳定性分析
一、各向同性、均质、弹性地基岩体中的附加应力
• 1．垂直荷载情况
2 p cos r r 0 0 r
2.88 3.22 3.70
0.88 1.08 1.22 1.44 1.61 1.72 － － － － 2.12
－ － －
矩形基础
条形基础
2、嵌岩桩的沉降
• 嵌岩桩基沉降量由下列三部分组成：
W Wb W p W
• ①桩端压力作用下，桩端的沉降量（Wb） • ②桩顶压力作用下，桩本身的缩短量（Wp） • ③考虑沿桩侧由侧壁粘聚力传递荷载而对沉降 量的修正值（ΔW）
6、嵌岩桩的承载力
（1）采用静荷载试验确定嵌岩桩极限承载力 • 嵌岩桩静荷载试验的试桩数不得少于3根，当 试桩的极限荷载实测值的极差不超过平均值的 30%时，可取其平均值作为单桩极限承载力标 准值，建筑物为一级建筑物，或为柱下单桩基 础，且试桩数为3根时，应取最小值为单桩极 限承载力，当极差超过平均值的30%时，应查 明误差过大的原因，并应增加试桩数量。
地下工程岩体稳定性分析
地下工程岩体的稳定性分析地下工程，系指在地面以下及山体内部的各类建筑物。
地下工程具有隔热、恒温、密闭、防震、隐蔽及不占地面土地面积等许多优点。
因此，在国民经济各个部门的工程建设中被广泛采用。
如城市及交通建设中的地下铁道、地下仓库、地下商场、铁路隧道、公路隧道、过江隧道等，水电及矿山建设中的地下厂房、引水隧洞、地下水库、地下矿井巷道等，以及军工建设中的地下飞机场、地下试验室(站)、地下掩蔽部及各类军事设备器材仓库等。
显然随着经济建设的高速发展及地下工程所具有的优越性，地下工程的应用将会越来越广泛，规模也将越来越大。
地下工程按成因分为人工洞室和天然洞室两大类。
人工洞室指由人工开挖支护形成的地下工程。
天然洞室一般指由地质作用形成的地下空间，如可溶岩的溶洞等。
地下工程完全被周围的岩土体介质所包围。
因此，这些介质的性质直接影响着地下工程的稳定与安全。
地下工程岩体系指地下工程周围的岩土介质，以往也称为地下洞室围岩。
其稳定性的工程地质研究是工程地质研究的重要课题之一。
主要包括地下工程岩体稳定性的影响因素分析，地下工程洞线及进、出口边坡位置的正确选择地下工程岩体稳定性的合理评价，对不稳定地段的支护及施工方法的研究，施工过程中根据地质情况预测各种可能出现的工程地质问题等。
，一、洞室位置的选择·地下洞室按其用途分有压洞室和无压洞室，按工程岩体性质分岩体洞室和土体洞室。
(一)无压的岩体洞室位置选择无压的岩体洞室位置应满足以下条件：(1)洞址宜选在山体完整雄厚、地质构造简单、地下水影响小、岩性均一的坚硬岩层且岩层厚度为厚层、中厚层的地段；要避开透水的宽大破碎带、断裂交汇带、岩溶发育带、强风化带及有害气体和高地温等地段。
洞址选在稳定性好的围岩中，是保证地下工程施工安全和正常运行的关键。
(2)洞口要选择在松散覆盖层薄、坡度较陡的反向坡，且有完整厚层岩层作顶板的地段；要避开冲沟或溪流源头，以及滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象发育或洪水可能淹没的地段。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(见表1-3。)
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
分类 岩体质量指标计 方案 算公式及方法
R RMR=A+B+C+D
M
+E+F
R
和差综合法
系
（并联系统）
统 （T. Bieniawski,1973)
破坏岩体的完整性， 使岩体力学性质具各 向异性特征，影响岩 体变形破坏方式
各类原生和构 造裂隙，表生 破裂结构面
C.隐微 短小闭合，长度从毫米级 影响岩块的强度和变 结构面 至厘米级，随机分布可有 形破坏特征
统计优势方位
岩石的隐微裂 隙
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
• 结构面的形态：
• 平直的：层理、片理、劈理 • 波状起伏的：波痕的层面、揉曲解理 • 锯齿状的： • 不规则的：
• 结构面的密集程度：
• 线密度（条/m）、结构面的间距
K=n/L K=1/M1+1/M2
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
结构面的连通性（连续性、延展性）
结构面的张开度 • 闭合：＜0.2mm；微张：0.2—1.0mm； • 张开：1.0—5.0mm；宽张：＞5.0mm；
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
•
类型
主要特征
力学性质
代表性结构面
A.贯通 性宏观 结构面
连续性好，延伸方向确定，破坏岩体的连续性， 通常具一定厚度与方向 构成岩体力学性质作
用边界，控制岩体变 形破坏方向，稳定性 计算的边界
层面，软弱夹 层，断层面或 断层破碎带
B.显现 结构面
硬性结构面，随机断续分 布，延伸长度米级-数十 米，具有统计优势方位
研究结构面最关键的是研究各类结构面的分布规律、发育 密度、表面特征、连续特征以及它们的空间组合形式等。
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
1.2 岩体结构特征及主要类型 1.2.1 结构面的主要类型及特征
结构面的成因分类：原生结构面、构造结构面及浅表生结构面
沉积结构面：层理，层面，软弱夹层，不整合面，
பைடு நூலகம்
1.2.2 岩体分类
1.2.2.1 岩体结构分类 • 按结构特征可将岩体划分为块体状（或整体状）结
构、块状结构、层状结构、碎块状结构和散体状结 构等类型。
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
• 1.2.2.2 岩体的工程分类 工程应用分类是以岩体稳定性或岩体质量评价为基础的分类
。为综合性分类，目前主要考虑三方面因素的指标：即与岩 石工程性质有关的指标（力学性质）、岩体后期改造有关的 指标(岩体结构)和岩体赋存条件方面的指标（地下水或地应力 ）。 通常有:
第一篇 区域稳定及岩体稳定分析的几个基本问题
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
1.1 基本概念及研究意义
• 岩 体 （ rock mass）通常指地质体中与工程建设有关的 那一部分岩石，它处于一定的地质环境、被各种结构面所分 割。岩体具有一定的结构特征，它由岩体中含有的不同类型 的结构面及其在空间的分布和组合状况所确定。
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
浅 • 部 卸荷断裂 •浅 结 • 、 构 重力扩展变形破裂 •表 面 •生 • 结 表 卸荷裂隙 • 构 部 风化裂隙 • 面 结 风化夹层 • 构 泥化夹层 • 面 次生夹泥
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
• 结构面规模等级划分：
• 按其对岩体力学行为所起控制作用，可划分为三个 等级，即贯通性宏观软弱面（A类）；显现结构面（B 类）和隐微结构面（C类）。
A—地质（岩石类型：按三大岩类由硬质至破碎划分四个等级。 构造由整体—强烈断裂褶皱分为四等），分数 30—6
B—节理裂隙特征（按整体至极密集分为6个等级，按走向 倾角与掘进方向关系折减）分数 45—7
• 工程地质之所以要将岩体的结构特征作为重要研究对象， 意义如下：
• ⑴岩体中的结构面是岩体力学强度相对薄弱的部位，它 导致岩体力学性能的不连续性、不均一性和各向异性。只 有掌握岩体的结构特征，才有可能阐明岩体不同荷载下内 部的应力分布和应力状况。
• ⑵岩体的结构特征对岩体在一定荷载条件下的变形破坏 方式和强度特征起着重要的控制作用。岩体中的软弱结构 面，常常成为决定岩体稳定性的控制面，各结构面分别为 确定坝肩岩体抗滑稳定的分割面和滑移控制面。
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
•
⑶靠近地表的岩体，其结构特征在很大程度上确定了外
营力对岩体的改造进程。这是由于结构面往往是风化、地
下水等各种外营力较活动的部位，也常常是这些营力的改
造作用能深入岩体内部的重要通道，往往发展为重要的控
制面。
总之，对岩体的结构特征的研究，是分析评价区域稳定性 和岩体稳定性的重要依据。
R
RSR=A+B+C
S
和差综合法
R
（并联系统）
系统
（G.Wickham,1974
)
Q=RQD/Jn
Q
. Jr/Ja
系
. Jw/SRF
统
乘积法
串联系统
（Baton, 1974)
Z=I . f . R
Z 系
乘积法
统 （串联系统）
谷德振，1979
表1—3 岩体质量分类代表性方案
参数
A—岩石强度（点荷载.单轴压) 分数 15—0 B—RQD(岩石质量指标） 分数 20—3 C—不连续面间距（>2m—<3m)分数 20—5 D—不连续面性状（粗糙—夹泥） 分数 30—0 E—地下水（干燥—流动）分数 15—0 F—不连续面产状条件（很好—很差） 分数 0—-12
• 结构面是指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两 向延伸（或具有一定厚度）的地质界面（或带）。如岩层层 面、软弱夹层、各种成因的断裂、裂隙等。由于这种界面中 断了岩体的连续性，故又称不连续面。
• 结构体：结构面在空间的分布和组合可将岩体切割成形状 、大小不同的块体，称结构体。
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
原
假整合面，古冲刷面等。
生 火成结构面：侵入体与围岩接触面，岩脉、岩墙接触面
结
喷出岩的流线、流面，冷凝节理
构
面 变质结构面：片理，片麻理，板劈理，片岩软弱夹层。
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
• 构 节理（X型节理，张节理） •造 • 结 断层（正断层，逆断层，走滑断层） •构 • 面 层间错动带，羽状裂隙，破劈理。