岩体结构基本类型

目录

一、结构体得类型与岩体结构特征 (1)

1、结构体得类型 (1)

2、岩体结构特征 (1)

3、组成 (2)

4、结构面 (3)

5、结构体 (3)

6、类型 (4)

7、力学效应 (4)

二、岩层产状得记录方法 (5)

一、结构体得类型与岩体结构特征

1、结构体得类型

由于各种成因得结构面得组合，在岩体中可形成大小、形状不同得结构体。

岩体中结构体得形状与大小就是多种多样得，但根据其外形特征可大致归纳为：柱状、块状、板状、楔形、菱形与锥形等六种基本形态。当岩体强烈变形破碎时，也可形成片状、碎块状、鳞片状等形式得结构体。

结构体得形状与岩层产状之间有一定得关系，例如：平缓产状得层状岩体中，一般由层面(或顺层裂隙)与平面上得“X”型断裂组合，常将岩体切割成方块体、三角形柱体等；在陡立得岩层地区，由于层面(或顺层错动面)、断层与剖面得上“X”型断裂组合，往往形成块体、锥形体与各种柱体。结构体得大小，可用体积裂隙数Jv来表示。其定义就是：岩体单位体积通过得总裂隙数(裂隙数／m3)，表达式为：

式中得Si为岩体内第i组结构面得间距；为该组结构面得裂隙数(裂隙数／m)。

根据Jv值得大小可将结构体得块度进行分类(表16-4-2)。

结构体块度(大小)分类表16-4-2

块度描述巨型块体大型块体中型块体小型块体碎块体

体积裂隙数

<11～33～1010～30>30

Jv(裂隙数／m3)

2、岩体结构特征

岩体结构就是指岩体中结构面与结构体得组合方式。

岩体结构得基本类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构与散体结构，它们得地质背景、结构面特征与结构体特征等列于表16-4-3中。

(三)岩体得工程地质特性

岩体得工程地质性质首先取决于岩体结构类型与特征，其次才就是组成岩体得岩石得性质(或结构体本身得性质)。

不同结构类型岩体得工程地质性质：

1、整体块状结构岩体得工程地质性质整体块状结构岩体因结构面稀疏、延展性差、结构体块度大且常为硬质岩石，故整体强度高、变形特征接近于各向同性得均质弹性体，变形模量、承载能力与抗滑能力均较高，抗风化能力一般也较强，所以这类岩体具有良好得工程地质性质。

岩体结构得基本类型表16-4-3

3、组成

岩体内岩块得组合排列形式。岩体结构就是由结构面与结构体2个基本单元组成。

4、结构面

岩体内存在得不同成因、不同特性得各种地质界面得统称。如层面、节

岩体结构

理、断层、裂隙等。结构面不就是几何学上得面，而往往就是具有一定张开度得裂缝，或被一定物质充填,具有一定厚度得层或带。按成因,结构面可分为：沉积或成岩过程中产生得层面、夹层、冷凝节理等原生结构面；构造作用下形成得断层、节理等构造结构面；变质作用下所产生得片理、片麻理等变质结构面；还有在外营力作用下形成得风化裂隙、卸荷裂隙等次生结构面。按规模（主要就是长度），可将结构面分为5级：（几十至上百公里，十几公里，几公里,几米至几十米与厘米级）。

它们分级或共同控制着区域、地区、山体、岩体得稳定性与岩块得力学特性。按性质，结构面可分为硬性（刚性）结构面与软弱结构面。硬性结构面得摩擦系数较大，多数没有充填物。软弱结构面得摩擦系数相对较小，延伸较长，且普遍充填粘土、泥、岩石碎块等物质。按物质组成与微结构形态，软弱结构面分为原生软弱夹层、断层与层间错动破碎带、软弱泥化带（或夹层）等 3种类型。某些充填泥质或粘土薄膜得大节理，也可构成软弱结构面。软弱结构面就是岩体中最容易产生变形与破坏得部位。它常常成为危险得切割面、滑移面或构成有害得压缩变形带，导致岩体产生不允许得变形或失稳。因此，当工程岩体中存在软弱结构面时，除了要研究它们得几何形态、结合状况、空间分布与填充物质等方面外，还要特别注意对其物质组成、厚度、微观结构、在地下水作用下工程地质性质（潜蚀、软化）得变化趋势、受力条件与所处得工程部位，以及它们得力学性质指标等，进行专门得试验研究，并对其对岩体稳定性得影响作出定量得分析评价，提出工程处理措施。

5、结构体

岩体受结构面切割而成得块体或岩块。随着结构面得分级，相应地结构体也可分级。视研究问题得不同，所选取得结构体等级就是不一得。几级结

构体综合叠加影响居多。由于不同级别、不同性质、不同产状以及不同发育程度得结构面得组合，结构体几何形态、单体大小可迥然不同。岩性得变化，也均关系着岩体得完整性、坚强性，从而决定着岩体得所属介质类型。

6、类型

按结构面与结构体组合形式，尤其就是结构面性状，可将岩体划分如下结构类型：①整体块状结构，包括整体（断续）结构、块状结构与菱块状结构；②层状结构，包括层状结构与薄层(板状)结构；③碎裂结构，包括镶嵌结构、层状碎裂结构与碎裂结构；④散体结构，包括块夹泥结构与泥夹块结构等。

7、力学效应

结构对岩体力学性能得影响。岩体在力学作用与力学性质上有明显得结

岩体结构

构效应，结构类型不同，力学效应不一。若岩体内存在着软弱结构面，则岩体结构力学效应主要受它控制，而且取决于它得充填度(即充填物在结构面内填充程度)、充填物成分与结构、充填物厚度以及结构面得起伏度（即结构面得起伏程度，常用起伏差即起伏最大值表示）。其中又以充填物厚度、充填度与起伏度最为重要。厚度大小与物质成分有关,一般颗粒越粗厚度越大;反之,颗粒越细,厚度越小。设充填物厚度为h,结构面起伏差为H,定义为充填度。起伏得结构面内充填物得充填度越大，结构面抗剪强度越低。当充填度大于200％左右时,结构面强度便稳定于一定得水平上；即与软弱充填物质得强度相当，这种关系称之为充填度得力学效应。

结构面起伏度用起伏差及起伏角表示。起伏差得力学效应常与充填度相联系。起伏角α 为迎着受力方向结构面得仰角，又称为爬坡角。结构面具有爬坡角为α 得起伏时，其抗剪强度中得摩擦角φa将增加α ，即φa=φj+α

φj为平直结构面得基本摩擦角。

多组四级结构面（如节理）发育得岩体结构类型得力学效应主要取决于结构面密度（单位尺寸上得结构面数）、结构面产状（结构面出露得空间方位）及结构面组数 3个方面。岩体强度（变形参数也同样）随着岩体内含得结构面组数与结构体数增多而降低。结构面对岩体破坏影响有一定得范围。当结构面倾角大于或小于α min时，结构面对岩体破坏便没有影响。当结构面倾角介于与αmin之间时,岩体强度则随着结构面倾角而变化，在

α=30°±时，出现强度最低值。在多组结构面发育得岩体，结构面对岩体力学作用与力学性质得影响，就是各组结构面力学效应得叠加。显然，结构面组数越多，岩体力学性质越均匀化。

整体结构岩体得力学效应规律基本上与节理化岩体相近。以单轴抗压强度为例，节理化岩体仅相当于岩块抗压强度得1/3至1/10,而整体结构岩体得单轴抗压强度可相当于岩块得1/2至1/3。