岩体结构面几何参数的确定
岩体结构面粗糙度评价与峰值抗剪强度估算方法研究
岩体结构面粗糙度评价与峰值抗剪强度估算方法研究一、引言岩体是地质工程中常见的工程材料，其结构面的粗糙度对工程稳定性有着重要的影响。
岩体结构面的粗糙度评价及峰值抗剪强度估算方法的研究，对工程施工和设计具有重要的指导意义。
本文将从岩体结构面粗糙度评价与峰值抗剪强度估算方法入手，深入探讨相关内容。
二、岩体结构面粗糙度评价1. 岩体结构面粗糙度的含义岩体结构面的粗糙度是指岩石结构面的几何形态和表面特征，包括凹凸不平、沟槽纵横等特征。
粗糙度是表征岩体结构面不规则程度的重要参数，直接影响岩体的稳定性和抗剪强度。
2. 岩体结构面粗糙度评价方法目前常用的岩体结构面粗糙度评价方法包括视觉法、分形分析法、地面探测技术等。
视觉法是利用肉眼判断岩体表面凹凸程度和表面特征的方法，分形分析法则是通过分形维数等参数来描述岩体结构面的几何形态。
地面探测技术包括激光扫描技术、地质雷达等，能够实时获取岩体结构面的数据，并进行数字化处理。
三、峰值抗剪强度估算方法研究1. 峰值抗剪强度的概念岩体结构面的峰值抗剪强度是指岩体在抗剪载荷作用下的最大抗剪强度。
峰值抗剪强度的准确估算对于工程设计和施工具有重要意义，能够有效预测岩体在工程作用下的稳定性。
研究岩体结构面的峰值抗剪强度估算方法具有重要意义。
2. 峰值抗剪强度估算方法常见的岩体结构面峰值抗剪强度估算方法包括经验公式法、试验法和数值模拟法。
其中，经验公式法是通过对已有岩石样本的试验数据进行统计分析，建立经验公式来估算峰值抗剪强度；试验法是通过室内或野外试验来直接测定岩体的峰值抗剪强度；数值模拟法则是利用数值模拟软件对岩体结构面进行模拟分析，得出峰值抗剪强度。
四、个人观点和总结本文从岩体结构面粗糙度评价与峰值抗剪强度估算方法的研究入手，探讨了相关内容。
岩体结构面的粗糙度评价和峰值抗剪强度估算是地质工程中的重要课题，对于工程的安全和稳定具有重要的影响。
在实际应用中，需要综合考虑各种方法，结合岩体实际情况来进行评价和估算，以确保工程的安全和稳定。
4.1.岩体结构面的几何特征
第四章 岩体的基本力学性质岩体是由岩块和结构面组合的天然地质体，其变形与强度不仅取决于它的受力状态，而且取决于岩体本身特征及赋存环境。
影响岩体基本力学性质的主要因素可概括为：（1）组成岩体的岩石材料性质；（2）组成岩体的结构面力学性质；（3）岩体中结构面的发育组合状态；（4）赋存环境，包括地下水、气和地应力的作用等等。
正是由于这些复杂因素的影响，使得岩体的力学性质与岩块有显著的差别，造成岩体变形增加，强度降低，显示出非均质、非连续、各向异性和非弹性等非线性性质。
本章首先讨论主要影响因素的特征，进而讨论岩体的变形性质和强度性质。
4.1.结构面的几何特征结构面对岩体力学性质的影响因素主要表现在结构面自身的力学性质和及其几何特征两方面。
其中几何特征通常包括：结构面的空间方位、连续性、密度、张开度、形态等；进一步研究还包括这些表述结构面几何特征指标的分布概率和结构面的空间组合关系对岩体力学性质或岩体工程稳定性的影响。
本节仅含前者。
4.1.1.结构面的空间方位结构面的空间方位，地质学中称为结构的产状，由走向、倾向和倾角表示。
其中：走向是指结构面与水平面相交的交线方向；倾向是与走向成垂直的方向，它是结构面上倾斜线最陡的方向；倾角度是指水平面与结构面之间所夹的最大角度。
可见结构面走向和倾向可以互相转换，所以，结构面产状有时又用倾向和倾角来表示。
为了便于结构面的数学表达，建立如图4.1(a)所示的坐标系，结构面就视为该坐标系中的一个空间平面。
并约定：向上为z 轴正向，向东为x 轴正向，向北为y 轴正向；结构面产状由倾向角β和倾角α确定。
由图4.1（a ）的几何关系可见，结构面的倾向角则为空间平面倾向与y 轴(正北向)的夹角；结构面倾角则为空间平面外法线与z 轴的夹角，如图4.1(b)所示，图中，ˆn表示结构面（空间平面）外法线。
设为单位矢量ˆn，则ˆn 在坐标轴,,x y z 上的分量分别为：sin sin αβ，sin cos αβ，cos α。
第讲-岩体结构与结构面性质
§2-2 岩体结构面的几何与力学性质
一、结构面的几何性质
1、产状
结构面产状三要素：走向、倾向、倾角； 与主应力之间的关系：控制岩体的破坏机理与强度。
2、分布密度
结构面的分步密度反映结构面发育的密集程度，以裂隙度和切 割度表示。 ①裂隙度K ：沿取样线方向单位长度上的结构面数量。 设取样线长度为L,单位m,该长度内出现的结构面数量n，沿取 样线方向结构面平均间距为d′，则
延伸十米~数十米，无破碎 带，面内不含泥，仅在一个 地质年代的地层中分布
延展数厘米~数米，未错动，有 的呈弱结合状态，统计结构面
微米~毫米，细小或隐微裂 面，统计结构面
区域性深大断裂
影响区域稳定性；如通过 工程区，形成岩体力学作 用边界
大中型断层、不整合 面、层间错动带、软 弱夹层等
小断层、软弱夹层、 层间错动带等
（2）力学成因类型
剪性结构面是剪应力 形成的，破裂面两侧岩 体产生相对滑移，如逆 断层、平移断层以及多 数正断层等。
张性结构面是由拉应力形成 的，如粘土岩失水收缩节理、 岩浆岩中的冷凝节理等。
逆断层 正断层
平移断层
2、分级
级序
分级依据
地质类型
对岩体稳定影响
Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅴ级
延伸数公里以上（最长达上 千公里），破碎带宽度数米 ~数十米 延伸数百米~数公里，破碎 带宽度几厘米~几米
1、法向变形与法向刚度
（1）法向变形特征 ①曲线形状，先凹，后陡；归结为接触 微凸体的弹性变形、压碎、间接拉裂隙 产生、新的接触点和面的增加。 ②初始阶段，结构面变形为主， 当σn=σc / 3时结构面变形基本完成 ③最大闭合量小于张开度。 ④卸除荷载后，有明显的迟滞和非弹性 效应。
如何确定岩体的粘聚力c和内摩擦角φ
如何确定岩体的粘聚力c和内摩擦角φ岩质边坡设计计算时经常用到的两个参数：粘聚力c，内摩擦角φ。
岩块的粘聚力c，内摩擦角φ可以直接通过直剪、单轴压缩或三轴压缩试验确定，岩体的粘聚力c，内摩擦角φ如何确定呢《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002第4.5.4条规定：岩体内摩擦角可由岩块内摩擦角标准值按岩体裂隙发育程度乘以表4.5.4所列的折减系数确定。
表4.5.4 边坡岩体内摩擦角折减系数边坡岩体特性内摩擦角折减系数裂隙不发育0.90～0.95裂隙较发育0.85～0.90裂隙发育0.80～0.85碎裂结构0.75～0.80这里只给出了边坡岩体内摩擦角的折减系数，而没有提到岩体粘聚力的折减问题。
只有内摩擦角没有粘聚力怎么计算呢？后面的4.5.5条给出了等效内摩擦角的估算方法，用等效内摩擦角自然就不需要用粘聚力。
既然这样，4.5.4条的规定又有什么意义呢danuel朋友上传的《三峡库区三期地质灾害防治重庆市江北区陈家馆危岩规划勘查报告》4.1.2.1岩体性质指标的标准值一节中提到“根据《工程地质勘察规范》DB50/5005-1998第8.3.1和第8.3.3有关规定：岩石物理指标标准值可视为岩体物理指标标准值；岩体内摩擦角标准值可由岩石内摩擦角标准值根据岩体完整性乘以0.80～0.95的折减系数确定；岩体粘聚力标准值由岩石粘聚力标准值乘以0.20～0.30的折减系数确定。
”我手头没有重庆市地方标准《工程地质勘察规范》DB50/5005-1998因此没有查到其原文，不过从筑龙上下到了重庆地标《工程地质勘察规范》DB50/5005-1998的升级替代版本重庆地标《工程地质勘察规范》DBJ50-043-2005。
在重庆地标《工程地质勘察规范》DBJ50-043-2005中我没有找到关于由岩块粘聚力和内摩擦角折减估算岩体粘聚力和内摩擦角的内容。
地方规范，不具有通用性，只能参考，1998已经废止，2005中删除了想关的内容，也没有添加新的规定。
边坡工程第8章-岩土体力学参数确定(冶金出版社)
8.1.5 考虑渗流条件边坡土体抗剪强度参数选用
(3) 稳定渗流期土坡稳定性分析 稳定渗流期是施工期间由于填筑土体内所产生的超孔隙水压力已经全部消散，水库长期蓄水，上下游水位差 在坝体内已形成稳定渗流，坝体内的渗流网得以唯一确定，而且不随时间变化。这种情况下，坝体内各点的孔隙 水压力均可由流网确定，因此，原则上应该采用有效应力法分析，抗剪强度指标都应采用有效强度指标。 (4) 水位骤降期土坡稳定性分析 1) 总应力法 水位骤降前，在原水位情况下渗流已经稳定，固结已完成。骤降快速发生，来不及排水，故总应力法应采用 固结不排水强度指标或固结快剪指标。这里的固结是指原水位下的固结，与下降前的稳定渗流相比，一方面由于 强度指标改为固结不排水剪强度指标，安全系数公式中的分子减小了；另一方面，水位下降又使下滑力增加，即 安全系数公式中的分母增加。因此，安全系数会比稳定渗流情况降低很多，这也是为什么水位骤降常引起滑坡的 主要原因。 2) 有效应力法
特别感谢本教材及PPT中引用文献及图片的作者！
边坡工程
Slope Engineering
吴顺川 北京科技大学 2017.10
第八章
岩土体力学参数确定
本章主要内容
本章针对土质边坡，介绍土体抗剪强度参数c和φ值及 不同类型参数的测定方法，并结合土坡的稳定性分析合理 地选择参数，以期达到最优工程效果；针对岩质边坡，结
(2)《碾压式土石坝设计规范》(SL274)
2) 采用与滑动受力条件相似的方法；
3) 采用反分析方法检验滑动面的抗剪强度指标。 地基稳定性可采用圆弧滑动面法进行验算，抗剪强 度参数宜根据土 ( 岩 ) 的性质和当地经验，可采用试
式中， σ’为作用于剪切面上的法向有效应力；c’、 υ’分别为有效应 力强度指标。
岩体结构面几何参数分布规律研究
岩体结构面几何参数分布规律研究
代碧波;荆永滨
【期刊名称】《金属矿山》
【年(卷),期】2016(000)004
【摘要】为研究岩体结构面的分布规律以指导矿体可崩性分级和崩落块度预测,采用极点坐标变换及动态计数圆计数的极点密度统计新方法绘制节理等密图,确定优势节理组及其产状范围.通过分位数-分位数图检验确定节理面几何参数的分布形式,然后用最大似然方法计算对应于这种分布形式的概率分布函数的参数,进一步确定节理面几何参数的分布规律.对金川Ⅲ矿区结构面几何参数进行统计分析,确定Ⅲ矿区节理间距服从指数分布,均值0.2 m,Ⅲ矿区存在4组优势节理组,均服从正态分布.【总页数】4页(P58-61)
【作者】代碧波;荆永滨
【作者单位】金属矿山安全与健康国家重点实验室,安徽马鞍山,243004;华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心,安徽马鞍山,243004;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司,安徽马鞍山,243004;河南工程学院安全工程学院,河南郑
州,451191
【正文语种】中文
【中图分类】TD672;TP391.72
【相关文献】
1.基于分形几何理论的岩体结构面分布特征研究 [J], 盛建龙;伍佑伦
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岩体结构面抗剪强度参数确定方法的探讨
岩体结构面抗剪强度参数确定方法的探讨（中冶沈勘工程技术有限公司，辽宁，沈阳，110016）【摘要】岩体结构面抗剪强度参数是工程设计及施工中重要的参数，常用室内外力学试验、经验估算试验和反演分析试验三种方法确定，基于工程实际要求的可靠性及精准性，在不考虑其他条件的情况下，采用灰色关联分析的方法，将数据进行关联度的分析，在三种方法中关联度最大的则认为可能最具有代表性和最精准的。
结果表明，在三种方法中室内外力学实验应该是最为精准的，在条件允许的情况下，建议最好采用室内外力学实验来确定抗剪强度参数。
【关键词】抗剪强度参数；室内外力学试验；经验估算方法；反演分析方法；灰色系统关联分析一、引言研究岩体结构面的工程特性已经是现在工程建设中最具有现实意义的事情。
在影响岩体稳定性中，岩体结构面的抗剪强度是主要的因素之一，而岩体结构面的抗剪强度的确定主要根据岩体结构面抗剪强度参数的数值，所以岩体结构面抗剪强度参数在工程设计及计算中已成为重要的参数之一，它决定了工程岩体边坡破坏的可能性，掌握合理准确的抗剪强度参数对工程建设有着非常重要的意义。
本文主要结合岩体结构面不同的性质特征及三种常用的取值方法，找到一种相对比较优化选取的方法，可以更加准确的快捷的确定岩体结构面的抗剪强度参数。
二、岩体结构面的分类由于岩体结构面形成条件不同、经过的地质作用复杂不同，导致其分布形态多种多样，所具有的力学性质就存在着不同的差异，根据岩体结构面所具有的诸多特点，有多种分类方法将其分为不同的结构面类型.2.1岩体结构面按其形成机理分类大致分为原生、构造和次生结构面三类，①在成岩的地质作用过程中形成的结构面称之为原生结构面，包含沉积作用形成的沉积结构面、岩浆侵入冷凝固结作用形成的火成结构面和变质作用形成的变质结构面，所以原生结构面包括沉积结构面、岩浆岩结构面和变质结构面三种类型。
②在岩体形成之后，在构造作用过程中形成的破裂面，包括节理、劈理、断层和层间错动面等称为构造结构面。
岩体力学参数确定的方法
岩体力学参数确定的方法岩体力学参数的确定方法在岩石工程实践中，首先需要了解作为研究对象的工程岩体的力学性质，并确定其特征参数。
岩石力学参数的合理确定一直是岩石力学研究和发展的难点之一。
在应用工程力学领域，如果完整地使用经典理论力学的连续性假设和定义，就会存在理解上的问题。
必须考虑假设的合理使用范围和每个物理量的适用定义。
本文讨论了地下岩体工程中根据不同的重点确定岩体参数的方法。
1、确定岩体参数的传统方法地下巷道、硐室开挖后，围岩产生应力重分异作用,径向应力减少,切向应力增加,并且随着工程不断推进,岩体应力状态不断改变。
巷道、硐室围岩处于“三高一扰动”条件下,岩体表现的力学特性是破坏条件下的稳定失稳再平衡过程。
围岩体处于一种拉压相间出现的复杂应力状态。
该类工程岩体的力学参数的确定要进行岩体的卸荷试验研究,且要依据现场工程实际条件进行卸荷条件下的应力、渗流与温度三场耦合试验研究。
需要进行循环加卸载条件下的岩体力学特性研究,进而获得岩体的力学参数特征。
地下巷道和硐室工程岩体力学参数的确定方法如下：(1)三轴应力状态下的卸荷三场耦合力学试验,获得有关参数;(2)进行岩体流变特性试验研究,获得有关岩体的流变参数。
目前在该领域要进行大量的工作,包括设备仪器的研制等,同时还要利用新的计算机技术才会实现。
二．建立力学模型确定岩体力学参数建立工程岩体力学参数模型主要是解决复杂岩体力学参数的确定问题。
为了确定复杂岩体的力学参数，需要将工程岩体视为一个连续模型。
采用确定岩体力学参数的新方法，建立了层状斜节理岩体的力学模型，并进行了力学试验，确定了岩体的基本力学参数。
1．工程岩体力学参数模型目前，关于岩石的力学性质和划分基本上有两种观点：一种观点认为岩石本身是一种连续的非各向异性材料，另一种观点认为岩石是由多晶系统组成的，存在空洞和裂缝等缺陷，这使得岩石本身的结构表现出各向异性和不连续性。
岩体一般被视为不连续介质，但在一定条件下仍满足连续介质力学的基本假设。
岩体力学特性及其参数确定复习进程
岩体力学参数的合理确定
一、描述岩体力学特性的参数
岩石的力学参数是通过实验室三轴压缩试验获得的，主要包括杨氏模量E、 材料的泊松比μ、抗拉强度σt、体积力γ、粘聚力C、内摩擦角 、剪胀角ψ等。
在岩土工程中，一般常用粘聚力和内摩擦角描述岩石的力学特性。本文从 工程实用的角度出发，根据粘聚力和内摩擦角的概念，引入广义粘聚力、广 义内摩擦角和广义剪胀角，以此描述岩体的力学特性。
岩体力学参数的合理确定
三、岩体变形模量的确定
(1)岩体的变形特性一般由变形模量Em来表征，如果岩体包含一组相对平行、连 续并具均匀间距的节理时，可以将岩体视为等价的横观各向同性连续体，由下式 进行岩体变形模量的估计：
式中
Em——岩体杨氏模量； Er——完整岩石杨氏模量； Kn——节理法向刚度； S——节理间距。
一、岩石单轴压缩试验
岩体的力学特性
图5-1 不同岩性岩石单轴压缩试验的全应力-应变曲线 (a)泥岩；(b)砂质页岩；(c)细砂岩；(d)中砂岩
二、岩石三轴压缩试验
岩体的力学特性
图5-2 岩石全应力-应变曲线及体积应变曲线 (a)应力-应变曲线；(b)体积应变曲线
大量的岩石三轴试验表明：岩石的塑性软化特性和剪胀性是岩石材料的特 有性质，研究煤矿巷道围岩稳定性时，尤其要充分考虑这两大特性。
Hale Waihona Puke 基于Hoek- Brown强度准则的岩体力学参数确定方法
岩体力学参数的合理确定
一、描述岩体力学特性的参数
根据库仑准则τ=C+σtan，τ是C和tan的线性函数，可以通过弱化C 和 tan 来描述岩石的峰后软化特性。根据实验室试验，假设C和tan服从软化 规律：
式中 rp——广义塑性应变偏量， εijp——塑性应变偏量。
基于蒙特卡洛方法的深部岩体结构面模拟
基于蒙特卡洛方法的深部岩体结构面模拟李腾;张振花;石超;汪杰【摘要】岩体中广泛发育的结构面破坏了岩体的连续性、完整性,在很大程度上影响、控制着岩体的力学性质及稳定性,对岩体结构面几何特征进行大量的现场调查,并进行准确、有效地描述及定性和定量分析,对矿床开采具有重要意义.以焦家金矿为背景,利用Shape Metrix 3D,采用蒙特卡洛方法对焦家矿区深部岩体进行结构面模拟,得到焦家金矿岩体结构面迹长、倾向和倾角的概率分布,并得到结构面的优势产状分布规律:产状为150°～170°∠40° ～60°,平均值为168°∠51°;产状为230° ～250°∠30° ～50°,平均值为238° ∠44°.结果为后期岩石稳定性分级提供了有力的理论与工程依据.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】7页(P167-172,177)【关键词】岩体结构面;蒙特卡洛方法;Shape Metrix 3D;数值模拟【作者】李腾;张振花;石超;汪杰【作者单位】北京科技大学土木与资源工程学院;山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿;山东黄金有色矿业集团公司;北京科技大学土木与资源工程学院;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室;北京科技大学土木与资源工程学院;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室【正文语种】中文焦家金矿下辖焦家矿区、望儿山矿区和寺庄矿区。
其中，焦家矿区控矿构造为上盘的焦家式主断裂，矿体赋存于主断裂下盘蚀变带内。
矿体整体走向NE54°，倾向NW，倾角为27°左右。
矿体水平厚2～70 m，104线附近最厚约70 m，两翼逐渐变薄至10 m以下。
矿体属含金黄铁矿化、黄铁绢英岩化破碎蚀变岩型，矿体上盘与围岩为断层接触关系，界限明显；而矿体下盘与围岩呈渐变过渡关系，无明显界线。
岩体结构面几何参数的确定
岩体结构面几何参数的确定摘要：岩体是地质体的一部分，是非均质的、各向异性的不连续体。
岩体中力学强度较低的部位或岩性相对软弱的夹层，构成岩体的不连续面，称为结构面。
结构面实际上是地质发展历史中岩体内形成的具有一定方向、一定规模、一定形态和一定特征的地质界面。
关键词：岩体结构面几何参数确定岩体是地质体的一部分，是非均质的、各向异性的不连续体。
岩体中力学强度较低的部位或岩性相对软弱的夹层，构成岩体的不连续面，称为结构面。
结构面实际上是地质发展历史中岩体内形成的具有一定方向、一定规模、一定形态和一定特征的地质界面。
结构面的几何特征直接控制岩体中岩块的大小，同时控制岩质边坡稳定性分析和地下洞室围岩稳定性分析中的边界条件，即控制滑体的形状、规模及其趋势。
具有工程意义的岩体结构面主要包括地层层面和节理等。
在某抽水蓄能电站坝址区进行了大量的岩体结构面调查之后，利用所取得的资料，应用EXCEL软件，对有关几何参数进行统计分析，并利用数学模型和检验原理，确定了具有一定置信程度的置信区间。
1 结构面几何参数岩体结构面几何参数主要包括产状、间距、连通性等，结构面的产状由其走向、倾向和倾角组成，而结构面的走向和倾向可以相互换算，即只要确定其一即可（本文中以倾向为例）。
岩体结构面几何参数主要从天然露头、剖面（例如采矿剖面，道路剖面等）、平硐、钻孔中实测而得。
2 结构面倾向以结构面的倾向（方位角）为例，在工程区现场调查了二组结构面的305个数据，输入到EXCEL电子表后，得到的统计结果为：一组节理面（节理1）倾向的范围为80° ~147° ，其均值为111.4° ；另一组节理面（节理2）倾向的范围为154° ~270° ，其均值为200.9° 其分布见图1。
图1 结构面倾向统计图先对节理1进行分析，在模型的对比中可知，节理1服从伽马分布。
因此根据相对频率，计算数学期望S Ex 和方差S Dx ，然后可根据模型的特征计算其参数，a 和b 值可联立方程求得，G (a )可通过斯特林公式得到，计算结果为：a = 60.7627 和 b = 0.5279。
岩体力学--岩体结构面性质
③ 古德曼经验公式（4-7）式
法向应力与结构面闭合量的关系式。
n
n
σn
σn
t
n 0 0
s
m
ax
n
n
o (a)
图4-5 结构面法向变形
啮
非
合
啮
结
合
构
结
面
构
面
Kn 1
o
δm'ax
δmax
n
(a)
(b)
图4-5 结构面法向变形曲线
15/38
σn
σn
啮 合
结
构
面
δn
δn
σn
2
Kn
K n0
K n0 max n K n0 max
节理、泥化夹层和夹泥层
Ks
等软弱结构面。
1
o
δt
特点： (a)
(b)
曲线无明显的峰图值4强-6度结和构应面力的降剪。切变形曲线
峰值强度与残余强度相差很小。
曲线的斜率是连续变化的，且具流变性。
20/38
③结构面的剪切变形不可恢复
常伴随有微凸体的弹性变形、劈裂、磨粒的产生与迁 移、结构面的相对错动等多种力学过程。
n
(a)
(b)
图4-5 结构面法向变形曲线
2．结构面的剪切变形
结构面剪切变形与结构面表面形态、结构体与填充物
质特征密切相关。
τ
σn δt
τ
A
B Ks
1
o
δt
(a)
(b)
图4-6 结构面的剪切变形曲线
18/38
τ
①脆性变形型：σA n δt
无充填τ粗糙硬性结构面
岩体结构面几何参数的确定
岩体结构面几何参数的确定1.结构面的位伸长度：结构面的位伸长度是指结构面上两个点之间的距离。
常用的测量方法有直尺、刻度尺、测距仪等。
在实际测量中，可以选择结构面上的一段代表性的距离进行测量，然后利用测量结果对整个结构面的位伸长度进行推算。
2.结构面的面间夹角：面间夹角是指两个结构面之间的夹角。
常用的测量方法有直观法、投影法、投影测角法等。
直观法是通过目测两个结构面的夹角来确定，适用于夹角较大、或结构面较长的情况。
投影法是将结构面投影到一个平面上，然后在平面上测量投影线的夹角来确定结构面的面间夹角。
投影测角法则是将结构面的投影线放在一个圆上，然后在圆上测量角度来确定面间夹角。
3.结构面的面倾角：面倾角是指结构面与垂直线之间的夹角。
测量面倾角主要有两种方法，一种是通过直观法来确定面倾角。
常见的直观法有目测法和测斜仪法。
另一种是通过测量结构面的倾角点坐标，然后通过计算公式来确定倾角。
这种方法适用于结构面较长、倾角变化较大的情况。
4.结构面的面交角：面交角是指两个结构面交叉时所形成的夹角。
常用的测量方法是投影法、投影测角法等。
投影法是将结构面投影到一个平面上，然后在平面上测量投影线的夹角来确定面交角。
投影测角法则是将结构面的投影线放在一个圆上，然后在圆上测量角度来确定面交角。
在实际测量中，为了提高准确性，通常需要进行多次测量，并对测量结果进行平均。
此外，结构面的数量和分布情况也会对几何参数的确定造成一定的影响，因此，在进行测量时需要考虑结构面的数量和分布情况。
总之，岩体结构面几何参数的确定是通过测量和计算来完成的，根据实际情况选择适合的测量方法，并结合多次测量和数据处理来提高准确性。
岩体cφ值确定
岩质边坡设计计算时经常用到的两个参数：粘聚力c，内摩擦角φ。
岩块的粘聚力c，内摩擦角φ可以直接通过直剪、单轴压缩或三轴压缩试验确定，岩体的粘聚力c，内摩擦角φ如何确定呢？？？《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002第4.5.4条规定：岩体内摩擦角可由岩块内摩擦角标准值按岩体裂隙发育程度乘以表4.5.4所列的折减系数确定。
表4.5.4 边坡岩体内摩擦角折减系数边坡岩体特性内摩擦角折减系数裂隙不发育 0.90～0.95裂隙较发育 0.85～0.90裂隙发育 0.80～0.85碎裂结构 0.75～0.80这里只给出了边坡岩体内摩擦角的折减系数，而没有提到岩体粘聚力的折减问题。
只有内摩擦角没有粘聚力怎么计算呢？后面的4.5.5条给出了等效内摩擦角的估算方法，用等效内摩擦角自然就不需要用粘聚力。
既然这样，4.5.4条的规定又有什么意义呢？？？danuel朋友上传的《三峡库区三期地质灾害防治重庆市江北区陈家馆危岩规划勘查报告》4.1.2.1岩体性质指标的标准值一节中提到“根据《工程地质勘察规范》DB50/5005-1998第8.3.1和第8.3.3有关规定：岩石物理指标标准值可视为岩体物理指标标准值；岩体内摩擦角标准值可由岩石内摩擦角标准值根据岩体完整性乘以0.80～0.95的折减系数确定；岩体粘聚力标准值由岩石粘聚力标准值乘以0.20～0.30的折减系数确定。
”我手头没有重庆市地方标准《工程地质勘察规范》DB50/5005-1998因此没有查到其原文，不过从筑龙上下到了重庆地标《工程地质勘察规范》D B50/5005-1998的升级替代版本重庆地标《工程地质勘察规范》DBJ50-04 3-2005。
在重庆地标《工程地质勘察规范》DBJ50-043-2005中我没有找到关于由岩块粘聚力和内摩擦角折减估算岩体粘聚力和内摩擦角的内容。
地方规范，不具有通用性，只能参考，1998已经废止，2005中删除了想关的内容，也没有添加新的规定。
岩体完整性的含义及测量技术
岩体完整性的含义及测量技术1 引言岩体基本质量是岩体所固有的，影响工程岩体稳定性的最基本属性。
因此岩体基本质量评价与分级一直是勘察、设计、施工及科研人员共同关注的重要课题。
而岩体基本质量的优劣取决于构成岩体结构特性的内在因素，而岩体完整性是起控制性作用的因素之一。
岩体完整性是指岩体内以裂隙为主的各类地质界面的发育程度，是岩体结构的综合反映，取决于结构面切割程度、结构体大小以及块体间结合状态等因素，是岩体工程中采用的概括性指标。
因此，如何既科学又方便地评价工程岩体的完整性对岩石工程建设意义十分重大。
2 岩体完整程度评价岩体的完整性，即岩体在遭受构造运动和浅表生改造后的完整程度。
岩体的完整性有两层含义: 第1 层含义是几何(宏观形态) 完整性，即从结构面发育程度出发来衡量的、肉眼可以看到的岩体完整程度，表征的指标有裂隙间距D、岩体体积节理数J v 、岩石质量指标RQD；第2 层含义是力学(工程) 完整性(似完整性) ，即撇开肉眼的完整性判断，从岩体满足工程荷载的力学需求的角度来评价的岩体完整性，表征的指标主要有岩体体积节理数J v、岩体完整性系数Kv 等。
岩体完整程度采用定性划分和定量指标两种方法确定。
2.1定性评价定性评价标准就是根据岩体的几何宏观形态，从结构面发育程度出发来衡量岩体的完整性。
根据国标GB50218-94及其条文说明按照表1对岩体整体性进行定性划分。
表1 岩体完整程度定性划分注：平均间距指主要结构面（1～2组）间距的平均值。
2.2定量评价目前国内外用以表征岩体完整性的指标较多，获取这些指标的方法主要有3 类；①弹性波测试法，基于此法的评价指标有岩体完整性指数K v 等；②岩芯钻探法，基于该法的评价指标有岩石质量指标RQD 、单位岩芯裂隙数等；③结构面统计法，基于此法的评价指标有岩体体积节理数J v 、平均节理间距d p 等。
这些评价方法各有优缺，且多数评价指标仅是从某一侧面反映了岩体的完整程度。
岩质顺层边坡结构面力学指标的确定方法
the consequent bedding rock slope fractures mechanics indexes are used in order to obtain satisfactory results. A brief discussion on
determination method of the consequent bedding rock slope fractures mechanics indexes combining engineering examples.
作者简介 ：程宇（1976-），男，贵州贵阳人，2008 年任职“全国注册 岩土工程师”，毕业后分配到贵州地质工程勘察院工 作，主要从事岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程 施工。
层状，细晶结构岩体较破碎。
结构面主要以层面为主，岩层产状 300°∠34°，结构面 平均间距为 0.3m，岩体体积结构面数为 3-12 条，间层结 合一般，岩体结构类型为薄至中厚层状结构，结构面类型 为硬性结构面。岩体内发育两组节理裂隙，裂隙发育间距 一般 0.3-1.0m 不等，平均间距大于 0.4m，可见延伸长度 0.4-3m，多闭合— ——微张，张开度在 1-3mm 之间，裂面平 直或稍呈波状，表面附有泥质薄膜，基本无充填。两组结构 面的发育程度不同，第一组节理产状 28°∠55°，结合程度 为结合差，第二组节理产状 275°∠80°，结合程度为结合一 般。根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 附录 A 表 A-2，边坡岩体为较完整，结构面以层面为主，结构面结 合较差，按表 A-1，边坡岩体类型为Ⅳ类。
法综合确定。本文结合工程实例，浅谈顺层结构面力学指标的确定方法。
Abstract: Fractures are important factors that control the stability of consequent bedding rock slope, multiple approaches to determine
4.1.岩体结构面的几何特征
第四章 岩体的基本力学性质岩体是由岩块和结构面组合的天然地质体，其变形与强度不仅取决于它的受力状态，而且取决于岩体本身特征及赋存环境。
影响岩体基本力学性质的主要因素可概括为：（1）组成岩体的岩石材料性质；（2）组成岩体的结构面力学性质；（3）岩体中结构面的发育组合状态；（4）赋存环境，包括地下水、气和地应力的作用等等。
正是由于这些复杂因素的影响，使得岩体的力学性质与岩块有显著的差别，造成岩体变形增加，强度降低，显示出非均质、非连续、各向异性和非弹性等非线性性质。
本章首先讨论主要影响因素的特征，进而讨论岩体的变形性质和强度性质。
4.1.结构面的几何特征结构面对岩体力学性质的影响因素主要表现在结构面自身的力学性质和及其几何特征两方面。
其中几何特征通常包括：结构面的空间方位、连续性、密度、张开度、形态等；进一步研究还包括这些表述结构面几何特征指标的分布概率和结构面的空间组合关系对岩体力学性质或岩体工程稳定性的影响。
本节仅含前者。
4.1.1.结构面的空间方位结构面的空间方位，地质学中称为结构的产状，由走向、倾向和倾角表示。
其中：走向是指结构面与水平面相交的交线方向；倾向是与走向成垂直的方向，它是结构面上倾斜线最陡的方向；倾角度是指水平面与结构面之间所夹的最大角度。
可见结构面走向和倾向可以互相转换，所以，结构面产状有时又用倾向和倾角来表示。
为了便于结构面的数学表达，建立如图4.1(a)所示的坐标系，结构面就视为该坐标系中的一个空间平面。
并约定：向上为z 轴正向，向东为x 轴正向，向北为y 轴正向；结构面产状由倾向角β和倾角α确定。
由图4.1（a ）的几何关系可见，结构面的倾向角则为空间平面倾向与y 轴(正北向)的夹角；结构面倾角则为空间平面外法线与z 轴的夹角，如图4.1(b)所示，图中，ˆn表示结构面（空间平面）外法线。
设为单位矢量ˆn，则ˆn 在坐标轴,,x y z 上的分量分别为：sin sin αβ，sin cos αβ，cos α。
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岩体结构面几何参数的确定
摘要：岩体是地质体的一部分，是非均质的、各向异性的不连续体。
岩体中力学强度较低的部位或岩性相对软弱的夹层，构成岩体的不连续面，称为结构面。
结构面实际上是地质发展历史中岩体内形成的具有一定方向、一定规模、一定形态和一定特征的地质界面。
关键词：岩体结构面 几何参数 确定
岩体是地质体的一部分，是非均质的、各向异性的不连续体。
岩体中力学强度较低的部位或岩性相对软弱的夹层，构成岩体的不连续面，称为结构面。
结构面实际上是地质发展历史中岩体内形成的具有一定方向、一定规模、一定形态和一定特征的地质界面。
结构面的几何特征直接控制岩体中岩块的大小，同时控制岩质边坡稳定性分析和地下洞室围岩稳定性分析中的边界条件，即控制滑体的形状、规模及其趋势。
具有工程意义的岩体结构面主要包括地层层面和节理等。
在某抽水蓄能电站坝址区进行了大量的岩体结构面调查之后，利用所取得的资料，应用EXCEL软件，对有关几何参数进行统计分析，并利用数学模型和检验原理，确定了具有一定置信程度的置信区间。
1 结构面几何参数
岩体结构面几何参数主要包括产状、间距、连通性等，结构面的产状由其走向、倾向和倾角组成，而结构面的走向和倾向可以相互换算，即只要确定其一即可（本文中以倾向为例）。
岩体结构面几何参数主要从天然露头、剖面（例如采矿剖面，道路剖面等）、平硐、钻孔中实测而得。
2 结构面倾向
以结构面的倾向（方位角）为例，在工程区现场调查了二组结构面的305个公文易文秘资源网始建于2003年，是专业的文秘写作资源网站，海量的范本、专业的内容，欢迎访问
数据，输入到EXCEL电子表后，得到的统计结果为：一组节理面（节理1）倾向的范围为80° ~147° ，其均值为111.4° ；另一组节理面（节理2）倾向的范围为154° ~270° ，其均值为200.9° 其分布见图1。
图1 结构面倾向统计图
先对节理1进行分析，在模型的对比中可知，节理1服从伽马分布。
因此根据相对频率，计算数学期望S Ex 和方差S Dx ，然后可根据模型的特征计算其参数，a 和b 值可联立方程求得，G (a )可通过斯特林公式得到，计算结果为：a = 60.7627 和 b = 0.5279。
所以，有：a = 4.4E-99， b = 59.763， c = -0.5279。
根据模型，计算其理论频率，再转化为它的模型值，比较实际值和模型值，用c 2检验。
u = 4，a = 0.05，计算值为3.403，而临界值为9.488。
说明模公文易文秘资源网始建于2003年，是专业的文秘写作资源网站，海量的范本、专业的内容，欢迎访问
型是可信的。
对节理2进行分析，实际资料近似正态分布。
其资料统计如下：
同理，可以得到其模型的频数。
比较实际值和模型值，用c 2检验。
u =
7，a = 0.05，计算值为12.295，而临界值为14.067。
说明模型是可信的。
因此，利用模型计算节理1倾向的置信区间为： 112.4° ~117.8° ；节理2倾向的置信区间为：200.2° －201.6° 。
3 结构面倾角
有关结构面倾角，以节理2的为例，共有139个样本，其资料统计如下： 对该资料进行模型分析后，其实际资料近似正态分布。
比较实际值和模型
值，用c 2检验。
u = 5，a = 0.05，计算值为10.885，而临界值为12.592。
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模型是可信的，（见图2）。
图2 结构面节理2倾角统计图
因此，利用模型计算节理2倾角的置信区间为：74.0° －74.7° 。
[NextPage]
4 结构面间距
结构面间距同样以节理2为例，139个样本可以确定138个间距，据其样本的统计分析，其模型近似服从威布尔分布。
在Excel程序计算中，可以将威布尔分布的累计形式转换成线性关系，线性回归分析后，得到：a =1.5696， b =
0.0105，相关系数为0.9963，相应的F检验值为703.677。
可见相关系数相当大，
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且F实际检验值大于F理论临界值（见图3）。
得到模型参数后，就可以计算模型对应于自变量的模型累计频率，由该累计频率转化成模型值的频数。
比较实际值和模型值，用c 2检验。
u = 11，a = 0.05，计算值为7.838，临界值为19.675。
说明模型是可信的。
利用模型计算节理2的间距置信区间为16.3－16.4 cm。
图3 结构面节理2间距统计图
5 结构面连通性
对于结构面的连通性分析，同样以节理2为例，139个的样本进的统计，其模型近似服从威布尔分布。
在Excel程序计算中，可以将可以威布尔分布的累计形式，转换成线性关系，线性回归分析后，得到： a = 1.0629， b = 0.0150，公文易文秘资源网始建于2003年，是专业的文秘写作资源网站，海量的范本、专业的内容，欢迎访问
相关系数为0.9981，相应的F检验值为3835.692。
可见相关系数相当大，且F实际检验值大于F理论临界值（见图4）。
图4 结构面节理2连通性统计图
得到模型的参数后，就可以计算模型对应于自变量的模型累计频率，再由该累计频率转化成模型值的频数。
比较实际值和模型值，用c 2检验。
u = 11，a = 0.05，计算值为6.197，而临界值为19.675。
说明模型是可信的。
利用模型计算节理2的连通性置信区间为50.7－50.9 cm。
6 结论
通过上面的分析评价可以说明在对岩体结构面几何参数（包括其产状、间距、连通性等）的统计分析及模型评价时，只要其调查样本足够大，都可以获得公文易文秘资源网始建于2003年，是专业的文秘写作资源网站，海量的范本、专业的内容，欢迎访问
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