岩石结构面调查与分析
观察岩石的方法
观察岩石的方法岩石是地球上最常见的物质之一，它们记录着地球演化的历史，也是地质学研究的重要对象。
观察岩石可以帮助我们了解地球的变化和演化过程，同时也可以帮助我们预测地质灾害，保护环境。
那么，我们应该如何进行岩石的观察呢？首先，观察岩石的外部特征。
我们可以从岩石的颜色、纹理、硬度、透明度等方面进行观察。
不同的岩石有着不同的外部特征，比如片岩通常呈现出层状结构，花岗岩则呈现出均匀的颗粒状结构。
通过观察岩石的外部特征，我们可以初步判断出岩石的成因和性质。
其次，观察岩石的内部结构。
我们可以利用显微镜等工具来观察岩石的微观结构。
通过观察岩石的晶粒大小、排列方式、包裹体等特征，可以更加深入地了解岩石的成因和形成过程。
比如，熔岩经过冷却结晶形成的玄武岩，其晶粒通常呈现出细腻均匀的结构，而变质岩则呈现出晶粒排列紧密的特点。
再者，观察岩石的化学成分。
我们可以利用化学分析的方法来了解岩石的化学成分。
通过分析岩石中的元素含量和矿物组成，可以帮助我们确定岩石的成因和性质。
比如，含有大量二氧化硅和氧化铝的岩石通常是花岗岩，而含有大量碳酸盐矿物的岩石则可能是石灰岩。
最后，观察岩石的地质构造。
我们可以通过观察岩石的分布、堆积方式和变形特征来了解地质构造。
比如，沉积岩通常呈现出层理和节理，而构造岩则呈现出断层和褶皱等特征。
通过观察岩石的地质构造，可以帮助我们重建地质历史，了解地球演化的过程。
总的来说，观察岩石是地质学研究的重要手段，通过观察岩石的外部特征、内部结构、化学成分和地质构造，可以帮助我们深入了解地球的演化历史和地质构造特征。
希望大家在进行岩石观察时，能够多加注意，用心观察，发现更多有趣的地质现象。
岩体结构面的产状三要素
岩体结构面的产状三要素引言岩体结构面是地质学中的重要研究对象，它们记录了地球演化过程中的变形和应力分布情况。
研究岩体结构面的产状三要素可以帮助我们理解地壳运动、岩石变形以及地质灾害等问题。
本文将详细介绍岩体结构面的产状三要素：倾向、倾角和延伸方向，并探讨它们在地质学中的应用。
一、倾向倾向是指岩体结构面与地球表面上一个水平面之间的夹角，通常以度数表示。
倾向是一个水平方位角，范围从0°到360°。
为了方便描述和记录，我们通常将倾向按照罗盘顺时针方向划分为若干个区间，如北、东北、东等。
二、倾角倾角是指岩体结构面与水平面之间的夹角，通常以度数表示。
倾角描述了岩体结构面相对于水平面的陡峭程度。
倾角可以分为大于90°的过倾斜（overturned）、小于90°的正常斜坡（normal dip）和等于90°的立坡（vertical dip）。
倾角越大，说明岩体结构面越陡峭。
三、延伸方向延伸方向是指岩体结构面在地球表面上延伸的方向。
它是一个水平方位角，范围从0°到360°。
为了方便描述和记录，我们通常将延伸方向按照罗盘顺时针方向划分为若干个区间，如北、东北、东等。
四、岩体结构面的测量方法为了测定岩体结构面的产状三要素，地质学家使用了多种测量方法。
其中最常用的方法是现场测量法和室内测量法。
1. 现场测量法现场测量法是指在野外直接对岩体结构面进行测量。
常用的工具包括罗盘、倾角仪和刻度尺。
使用罗盘确定倾向，并将其记录下来。
使用倾角仪测量倾角，并将其记录下来。
使用刻度尺或其他工具确定延伸方向，并将其记录下来。
2. 室内测量法室内测量法是指在室内通过观察岩芯或岩石薄片来测量岩体结构面的产状三要素。
观察岩芯或岩石薄片可以更清晰地看到岩体结构面的特征，并进行精确测量。
常用的工具包括显微镜、倾角仪和投影仪。
五、岩体结构面的应用岩体结构面的产状三要素在地质学中有着广泛的应用。
浅析岩石结构面抗剪强度影响因素
同粒 径的硅 质河砂 填 充物对 花 岗岩结构 面剪 切强度 的影 响． ０ ｍａ ［ （ ９ ６ 在 人造 锯 齿 结 构 面 间填 ＧＯ ｄ ｎ。 １ ６ ） ］
７ 一１ 一 （ ： ＝
ａ
— －
ａ，
— —
ｒ—
—
—
） Ｖ ＋ ｔａｎ ｇｂ） ａｒ （ ＋ ，ｒ
— — — — — —
表示 内摩擦 角 ； 表
示 残余摩 擦角． 这类 结构 面抗剪强 度值 的显保守 ， 考 虑 的 因素 较 少 ， 是 相 关参 数 容 易 取得 ， 计 算 简 但 且 单 ， 早期 的工程 中应用较 广 ， 在 同时它为后续 的研究 做 了一个 很好 的铺 垫．
１２ 表 面形态不 规则 、 ． 无填 充 物 结 构 面 的抗 剪 强 度
起 伏角 的量测 不易 ， 大小不一 ． 且
收 稿 日期 ：０ ９ ０ —２ ２０ － ８ ５ 作者简介： 朱 林 （９ ３ ） 男 ， 程 师 ， 究 方 向 ； 筑 施工 １６一 ， 工 研 建
第 １期
朱
林： 浅析岩 石结构 面抗 剪强度 影 响因素
９ ３
Ｐ ｒｉ ［ 研 究 了从 ０ ０ ４ １ ０ｍｍ 的 五种 不 ｅｅ ａ。 ｒ ． ７ ～ ．
ｒ ｃ ＋ ａａ ￣ — ☆ ｔｎ ｐ （） １
时结构 面抗剪 强度值 按式 （ ） ３ 中的第二 式（ 库伦 一纳 维尔准 则） 计算 ． 广 忠［ 就规 则 起伏 度结 构 面 （ 孙 ２ ］ 台 阶形 、 锯齿形 和波浪形 ） 的抗剪 强度提 出相关理论公 式． 之 ， 总 岩石 结构 面并 非 规则 的粗糙 表 面 ， 因而其
岩 石 抗 剪 强 度 是 指 岩 石 抵 抗 滑 动 和 剪 切 破 坏 的
岩体力学第二章 岩块、结构面及岩体的地质特征
第二章 岩块和岩体的地质特征
二、岩块的结构、构造特征
胶结方式：是指胶结物与碎屑颗粒之间的联结 方式，胶结方式主要有： 基底式胶结－在岩石中胶结物的数量多，颗粒 与颗粒之间互不接触，颗粒散布在胶结物之中。 孔隙式胶结－当胶结物不多时，碎屑颗粒相互 接触，胶结物充填在颗粒之间的孔隙中。 接触式胶结－胶结物不多，只在颗粒之间的接 触处才有，颗粒之间的孔隙仍是空洞。
2 断续充填（不连续，厚度小于h）.结构面的力学性质与充 填物性质、壁岩性质及结构面的形态有关。 3 连续充填(连续,厚度大于h)结构面力学性质取决充填物性质。 4 厚层充填（充填物厚度远大于h）结构面的力学性质很差，主
要取决于充填物性质，岩体往往易于沿这种结构面滑移而失稳。
五 密度
•结构面的密度反映结构面发育的密集程度。 •1、线密度(Kd)是指结构面法线方向单位测线长 度上交切结构面的条数(条／m)。 •2、间距(d)则是指同一组结构面法线方向上两相 邻结构面的平均距离。 Kd与d互为倒数关系 •如果测线是水平布置的，且与结构面法线的夹角 为α ，结构面的倾角为β 时:
RQD 100e
0.1kd
(0.1k d 1)
岩体质量指标RQD：长度大于10cm的岩心
长度之和与钻孔总进尺的百分比。
长度大于 cm的岩心长度之和 10 RQD 100% 钻孔总进尺
第二章 岩块、结构面和岩体的地质特征
六 张开度
结构面的张开度是指结构面两壁面间的垂直距离。 结构面两壁面一般不是紧密接触，这就使结构面实际接触 面积减少，导致结构面粘聚力降低和渗透性增大。
Ⅲ级 指长度数十米至数百米的断层、区域性节理、延伸较好 的层面及层间错动等。控制工程岩体稳定
第3章岩石结构面、力学性质 岩体力学
描 述
迹长 /m
很低连 续性
<1
低连 续性
1~3
中等连 高连续 很高连 续性 性 续性
3~10 10~20 >20
岩石力学
（2）线连续性系数 Kl 是指沿结构面延伸方向上，结构面各段长度之和与测线 长度的比值 。
Kl
ai ai bi
岩石力学
（3）面连续性系数 Ka 是指结构面延伸方向，结构面面积之和与被测试岩体总面
试验时，取n个相同的岩石试件，并含有相同的结构面。 每次试验时所施加的N值都不相同，这样便得到n组（σ，τ）数 据，并在坐标系σ－τ中标出这些试验点，同样可获得结构面的 抗剪强度曲线。
岩石力学
3.3.4.3 三轴仪法 当结构面具有很大的倾角时，可采用三轴压缩试验的方法
确定结构面的抗剪强度曲线。 采用圆柱形试件，含有结构面，如下图所示。
巨块状
块状 柱状
层状 板状
结构面发育情况
以层面和原生、 构造节理为主， 多呈闭合型，间 距大于1.5m，一 般为1~2组，无 危险结构
有少量贯穿性节 理裂隙，结构面 间距0.7~1.5m， 一般为2~3组， 有少量分离体
有层理、片理、 节理，常有层间 错动
岩土工程特 征
岩体稳定， 可视为均质 弹性各项同 性体
岩石力学
国际岩石力学学会（ISRM）建议采用施密特锤（ Schmidt锤，即回弹仪）测试结构面壁面抗压强度。根据实 验测定的回弹值，按下式计算，即
JC 1 0 .0 0 S 0 R 1 0 .0 8 18
式中：γ ——岩石的重度，kN/m3； R——回弹值（无因次）。
岩石力学
（2）结构面的起伏度 可用起伏角来描述，见下图。
确定岩石结构面产状方法的研究
确定岩石结构面产状方法的研究作者：石思来源：《商情》2013年第44期阐述了确定岩石结构面产状的重要性；指出了确定岩石结构面产状的分类方法：钻探取芯测斜法、机械标记法、古地磁法和图像法。
简要介绍了四种方法，分析了它们的特点、适用条件，有利于合理选用确定岩石结构面产状的方法。
岩石结构面产状研究1确定岩石结构面产状的意义在固体矿产勘查，石油、天然气、地热和可溶性矿产的勘探与开发方面，要求确定岩石结构面产状。
结构面产状数据对正确认识地质构造，查明矿体形态与延伸情况，弄清矿体和围岩的空间关系，准确计算矿产储量，指导勘探工程和开采坑道布置等有重大意义。
结构面产状对研究石油、天然气、地热水的分布、储聚、迁移和开采有重大价值，另外还是确定油田开发水平定向井、可溶性矿产水力开采溶腔对接孔方向的依据。
在水电工程地质勘察中，为了确保高坝安全，合理设计水工建筑物，防止水库渗漏，有效治理库岸滑坡等地质灾害，要求查明地下岩层层面和构造面的产状，特别是裂隙、节理、断层等断裂面以及软弱夹层的产状，另外还要求了解坝区和库区的地应力场特征，地应力分布规律，主应力的方向和大小。
因此，确定岩石结构面产状，是一项重要的而又经常性的工作。
通过收集、整理和分析研究确定岩石结构面产状方法，在地表无露头或露头不清楚的地区，确定岩石结构面产状的方法可分为钻探取芯测斜法、机械标记法、古地磁法和图像法。
2钻探取芯测斜法取芯测斜法是采用常规钻探方法，获得岩芯及测斜资料，确定岩石结构面产状。
由于是常规方法钻探及测斜，钻具和钻进工艺不需要变化，故成本低。
该方法分为平面计算方法和空间计算方法。
平面计算方法即要打三个孔，利用相近的三个钻孔穿过同一层面或断裂面的测斜数据，确定三点坐标值，计算出层面或断裂面产状要素。
本项目完成了此法的编程计算。
该法要求岩石标志面明显，适用于确定岩石分层层面、断层层面、软弱夹层层面的产状。
平面计算方法是假定层面或断裂面为平面的，因此它不可能反映钻孔之间层面或断裂面产状的变化；当标志层不明显时往往难以判断三个钻孔穿过的同一层面，此时会产生一些误差。
岩石力学特性研究 – 试验和模型分析
•
•
1951年，在奥地利创建了地质力学研究组，并形成了独具一格的奥地
利学派（Muller和Stini）。
同年，国际大坝会议设立了岩石力学分会。
1956年，美国召开了第一次岩石力学讨论会。
1957年，第一本《岩石力学》专著出版（J.Talobre,法国）。
1959年，法国马尔帕塞坝溃决，引起岩体力学工作者的关注和研究。
•稳定性计算与评价
围岩
有压隧洞
岩基
岩坡
13
岩
石
力
学
二、研究内容与研究方法
1.研究内容
❖ 以边坡为例
14
工
程
地
质
研
究
方
法
（地层、岩性、结构面
岩块、结构面力 应力条件（建筑物
学性质（室内试验： 作用力、天然应力、
特征及分布、地下水等）
求变形、强度参数）
边坡岩体地质特征
地质模型建立
综合
评价
法
岩体力学性质，力学参数
四个特征：
具有一定工程地质岩组
以不连续为特征的岩体结构
赋存于一定的地质物理环境
（地应力、地下水、地温）
作为工程作用对象的地质体
3
一、岩石和其物理性质
四个特性(DIANE)：
Discontinuous
Inhomogeneous
Anisotropic
Non-elastic
基本物理指标
1. 容重和密度
容重：岩石单位体积（包括岩石孔隙体积）的重力。可分为：干容重、湿容重
和饱和容重。一般未说明含水状态时是指湿容重。
W
V
▪ 岩石的容重取决于组成岩石的矿物成分、孔隙大小以及含水的多少；
学习岩石结构面心得
学习岩石结构面心得岩体结构面的本质是岩体中发育的特定方向的薄弱面，换句话说，岩体结构面说明这个岩体在力学性质上不是各向同性的。
也就是说，如果对这个岩体做抗剪试验或者抗拉试验，在某个方向上，强度显著的低。
这说明这个岩体在这个方向上存在薄弱面，也就是结构面，也就是说明这个岩体不是各向同性的。
反之，如果对这个岩体做抗剪试验，如果在任何一个方向上，强度没有显著降低，说明这个岩体是不存在薄弱面，也就是结构面的，换言之就是这个岩体是各向同性的。
不存在薄弱面的岩体的边坡稳定性分析，是可以使用和土体一样的力学模型来进行分析，即，边坡的稳定性主要取决于岩体的内聚力和内摩擦角两个参数（当然还有岩体的质量密度和边坡空间形状等等）。
而土体边坡主要取决于土体的内聚力和内摩擦角两个参数。
岩体结构面多发育在层状构造的沉积岩或原岩为沉积岩的变质岩中。
很多人对结构面的这个本质认识不清，包括毕业很多年，工作很多年的人。
为什么很少提土体的结构面？因为土层多数情况下都是各向同性的，你从任何一个方向上去剪他，表现出来的强度基本一致，这说明土层多数是各向同性的。
当然也有例外，比如湿陷性黄土就是各向异性的，所以土层也是有结构面的，只不过这种情况并不多见。
岩体则经常出现结构面，即便是在一小块完整的岩芯里面，也表现出各向异性，这在沉积岩中尤为常见。
这就是比较专业的实验室，在给你做岩石抗剪强度的时候，会问你如何选择剪切方向，野鸡实验室基本不会问你。
再说明一下，岩体的结构面和完整性确实不完全是一回事，破碎岩体不一定存在结构面，反之较完整岩体则不一定不会有结构面（相反在许多案例中，较完整岩体发生沿结构面破坏的案例相当多，而且破坏的后果往往很严重，因为这类岩体中的失稳往往发生很突然。
）为什么呢？如果一个岩体发育很多裂隙，但是这些裂隙的发育方向是无序的，任何方向上都有，没有优势方向，这样，在宏观上，岩体仍然表现出各向同性，但是岩体本身确实会很不完整。
这个时候，可以把岩体当做土体来看待。
[整理版]浅析岩体结构面成因及分类
![[整理版]浅析岩体结构面成因及分类](https://img.taocdn.com/s3/m/272273c481eb6294dd88d0d233d4b14e85243e16.png)
浅析岩体结构面成因及分类摘要：近几年，自然灾害在我国频繁发生，岩体失稳严重威胁人类的生命财产安全。
首先，岩体失稳具有不可预测性，与滑坡不同，失稳前没有明显的变形迹象；其次，由于岩体内部结构面的复杂性，肉眼未能预测可能失稳的岩块体规模。
因此，为防治岩体对人类造成不必要的伤害，岩体结构的研究成为最重要的课题。
关键词：岩体结构面原生结构面次生结构面岩浆岩沉积岩变质岩劈理节理断层岩体是指在漫长的地质历史过程中，各种造岩矿物经成岩作用、构造作用、以及后来的天然或人工改造作用，逐渐形成了目前我们工程建设中所必须面对的各式岩体。
岩体中的结构面总体可划分为两类：一类为原生结构面，是在成岩过程中形成的；另一类为次生结构面，是在后期的构造作用及次生改造作用中形成的。
本章主要从系统工程地质学的角度，对岩体中的结构面进行宏观分析，并大致分析各类结构面的形态特征。
1原生结构面原生结构面是指在岩石成岩过程中形成的结构面。
不同成因的岩石，其内原生结构面形态、特征差异较大。
岩石按成因可划分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类，下面分别论述各类岩石中原生结构面的成因、形态、力学特性。
1.1岩浆岩中的原生结构面岩浆岩是由岩浆冷凝固结而形成的岩石。
存在流线与流面构造。
流线构造是指在成岩过程中，岩浆中的柱状矿物、长形俘虏体、析离体等的长轴方向呈定向排列；流线的延长方向反映了岩浆的流动方向。
流面构造是指岩浆岩中的片状矿物、扁平俘虏体、析离体等呈平行排列；流面一般平行于岩体的接触面。
流线、流面的形成，是由于岩浆流动时不同部位速度有差异所导致的。
岩浆岩中的流面类似于沉积岩中的层理，是岩浆岩中主要的原生结构面。
岩浆岩内也存在原生节理。
原生节理一般产生于岩浆岩成岩的最后阶段。
依据原生节理与流面的关系，可将岩浆岩中的原生节理划分为层节理、横节理和纵节理三类。
其中层节理又称为L节理，平行于流面方向，常较平滑，可有一些岩脉或矿脉充填；横节理又称为Q节理，与流线方向垂直，常直而长，节理面粗糙，多被岩脉或矿脉充填；纵节理又称为S节理，平行于流线，一般没有岩脉或矿脉充填。
岩石结构面剪切强度研究现状及实验的研究
岩石结构面剪切强度研究现状及实验的研究◎符其山陈辉刘诗桐一、岩体构成及其强度影响因素天然存在的岩体经过多次的地质作用，岩体遭受变形和破坏，形成一定的成分和结构。
岩体内部又有着各式各样的地质界面，它包括物质分异面和不连续面，例如：假整合、不整合、褶皱和断层等。
由于它们形成的成因和特性不同，导致其物理性质也有所差异，我们把这些不同的地质界面统称为结构面（弱面）。
有的岩体通过被结构面切割形成岩块，又被称为结构体。
结构体（岩块）是岩体基本组成部分。
岩石就是由结构面和结构体（岩块）共同组成的。
结构面对岩体的力学性质起着非常关键的控制作用，由于结构面影响着岩体的力学性质以及连续性，大自然中各种自然灾害与结构面有关。
例如：山体崩塌、滑坡、岩爆等。
开展结构面的力学性质研究是评价岩体稳定性的重要因素。
山体的滑坡以及岩爆对人们的生产和生活存在这非常重大的影响，而发生诸多事故的影响因素主要为岩体结构面对岩体强度的影响，所以研究岩石结构面的抗剪切强度以及抗拉强度存在着重要的意义。
在工程中，岩体结构面的破坏主要为剪切破坏，而结构面的抗拉强度几乎可以被忽略，故研究岩体结构面的抗剪特性具有重大意义。
而岩石结构面剪切强度的影响因素也有很多，例如：JRC（岩石结构面粗糙度）、JCS（壁面强度）、法向应力以及结构面充填物等影响因素，而其中较为关键的JRC（结构面的粗糙度），其具有许多性质，二、国内外对岩石结构面剪切强度的研究现状早在1966年国外学者Bardon就提出齿状节理直剪实验，1977年又提出JRC 的概念，归纳了十条标准JRC曲线，从而建立了岩石剪切强度与粗糙度之间的关系。
在此模型基础上，B.I ndraratna在不同法向正应力下，对规则结构面岩体进行直剪实验，证明了法向应力与抗剪切强度的关系。
G.G rasselli（2003）为了力求更真实的结构面粗糙度，通过3D扫描、研究采样方向、采样精度、采样尺寸等评价结果的影响，提出了三维岩体结构面粗糙度评价方法。
岩石结构面剪切全过程试验方法及试验验证
岩石结构面剪切全过程试验方法及试验验证◎符其山陈辉吴成玮一、实验流程1.利用三维激光扫描仪在不接触岩石表面的情况下获取结构面表面点云数据，然后使用软件生成虚拟三维模型并进行3D打印，用于3D打印的材料为透明光敏树脂材料，通过分析已有研究，对打印材料进行常温和低温下单轴压缩试验，并结合本次试验目的，说明了经过低温冷冻脆性改性之后的透明光敏树脂试样基本满足试验要求，最后通过最佳拟合的方式进行原岩结构面与打印结构面的3D比较试验，证明了制作方法的精确度和可靠度。
2.由于实验装置布置等原因，相机必须与结构面方位形成一定的角度，拍摄时不可避免会产生折射现象。
为了尽量减少折射产生的影响，本文对不同角度正常倾斜拍摄图像以及穿透倾斜拍摄图像的结构面边长进行测量分析，并根据双介质摄影以及水中成像原理建立了透明试样折射模型，得到了对应角度下正常倾斜拍摄图像以及穿透倾斜拍摄图像的结构面对应边长之间的关系，最终综合考虑各种影响因素，选择了最优拍摄角度。
3.自行设计可视化监测方法对剪切全过程结构面形貌变化进行研究。
根据微分以及图像比例转换的思想，提出了结构面变化区域的追踪及还原方法；根据追踪还原方法在原始结构面图像上定位出某时刻结构面具体剪损区域，通过对岩石结构面不规则区域面积的统计测量以及对图像的定量处理，提出了试验全过程结构面变化精确描述方法。
4.利用全过程可视化方法进行了剪切试验并做了简单分析，验证了可视化试验方法的可行性。
通过不同时刻结构面追踪还原图像，发现结构面上的点并不是越高越容易被破坏，而是那些与剪切方向正向相对且处于相对较高位置的点更易破坏；根据不同位移下结构面累计剪损区域面积变化，发现了结构面剪损区域扩展主要集中在峰后剪应力逐渐下降阶段，并且可以清楚的知道不同位移下结构面破坏的位置和不同区域破坏的具体程度。
二、结构面相似模型制作岩石结构面三维表面形貌扫描及数据重构岩体内部存在着大量的原生与构造应力，岩土工程中主要面对的对象就是由结构体和结构面组成的有一定结构特征的岩体。
一种岩石结构面三维表面形貌的测定方法
(2019年第18期〕Research Findings|研究成果|•17*一种岩石结构面三维表面形貌的测定方法蒋庆仁，胡寒露，杨秀涛(中国电建集团贵阳勘察设计研究院有限公司，贵州贵阳550081)摘要：岩石结构面表面形貌与结构面抗剪强度有密切联系。
文章介绍了一种基于激光扫描试验的岩石结构面三维表面形貌数据测定方法。
通过激光位移传感器及电移台组成餉系统对结构面进行精确扫描，获得的大量数据通过C语言编程批量处理。
处理后的数据可利用Surfer软件生成线框图及3D表面图直观展示，也可通过C语言编程计算各类形貌.参数，用于结构面形貌量化描述，为结构面形貌特征与抗剪强度关系的研究奠定基础。
关键词：岩石结构面；表面形貌.；激光扫描；C语言中图分类号：TU452文献标志码：A文章编号：2096-2789(2019)18-0017-03结构面是岩体中没有或具有低抗拉强度的力学不连续面的总称，包括层面、节理、劈理、片理等。
在工程荷载作用下，岩体破坏常以沿软弱结构面的滑动破坏为主，岩体力学重点研究结构面抗剪强度大量研究表明，单组结构面抗剪强度主要决定因素包括岩石抗压强度、法向应力及表面几何形貌等I"、表面几何形貌具有很强的随机性和复杂性，对表面形貌的描述多年来一直是结构面抗剪强度研究的热点问题，目前在经验估值法、统计参数法、分形几何法等方向已经有大量的研究，通过岩石直剪试验、数值仿真试验等方法取得了较多成果”打这类研究均需要对结构面表面几何形貌进行测定，文章提出一种基于激光扫描技术的结构面三维表面形貌测定方法，并对其数据处理方法进行详细介绍。
1结构面激光扫描试验岩石结构面直剪试验釆用的试件可以是天然试件，也可以釆用快劈法获得人工试件。
本试验釆用巴西劈裂法制备的长方形花岗岩试件，结构面尺寸为10cmX20cm。
三维激光扫描试验釆用高精度激光位移传感器，对节理面进行非接触式扫描，获取节理表面形貌的数据。
试件放在电移台上，随着平台在长度和宽度方向上做匀速周期往返运动，能够以0.001mm的精度获取扫描点的高度值。
岩石的结构面及软弱结构面
岩石的结构面及软弱结构面岩体内存在的原生的层理、层面及以后在地质作用中形成的断层、节理、劈理、层间错动面等各种类型的地质界面统称结构面。
由结构面切割成的大小、形状不同的岩石块称结构体。
结构面和结构体的组合称岩体结构。
岩体结构的突出特点是不连续性。
这种不连续性使岩体在力学性质上的各向异性更加增强。
在受到力的作用时，岩体结构控制着岩体的变形和破坏。
岩体结构是岩体工程地质力学的基本概念。
所谓岩体结构，即岩体中的结构面以及被这些结构面相互切割而成的结构体共同组合的型式，二者具有内在的联系，它们是地壳长期活动的结果，随地球运动而不断的变化和发展，同时在地应力和工程作用影响下也会变化和发展。
因之，岩体结构的两大要素即是：结构面和结构体。
岩体工程地质力学把岩体看做是由结构面与结构体组合而成的有结构的地质体。
结构面是指岩体中存在的各类断层面、节理面、裂隙面、层面、不整合面、接触面等的地质界面。
结构体是指由这些地质界面切割的形状不一、大小不等的各种各样的地质块体。
所以,岩石的结构面是岩体内存在的原生的层理、层面及以后在地质作用中形成的断层、节理、劈理、层间错动面等各种类型的地质界面.而软弱结构面是对于威胁县城、重要集镇、重要公共基础设施的不稳定斜坡，通过工程地质测绘仍不能查明斜坡结构和软弱结构面的应进行不稳定斜坡结构和软弱结构面勘查。
不稳定斜坡稳定性验算应根据可能的滑动面类型和物质成分，选择有代表性的分析断面和合理的计算公式计算，计算方法可参照《滑坡防治工程设计与施工技术规范》DZ0240—2004中的第4.3条执行。
不稳定斜坡稳定性综合评价，应根据不稳定斜坡在斜坡体构造格局中所处的位置、规模、主导因素、滑坡前兆、不稳定斜坡区的工程地质和水文地质条件，以及稳定性验算结果等综合判定，并应分析不稳定斜坡的发展趋势和危害程度，提出防治措施建议。
不稳定斜坡勘查成果应包括：不稳定斜坡的地质背景和形成条件，不稳定斜坡的形态、性质和演化，不稳定斜坡的平面图、剖面图和岩土工程特性指标，不稳定斜坡稳定性分析，不稳定斜坡防治方案建议。
岩石类型研究报告
岩石类型研究报告引言岩石是地壳中的基本构成单元，对于地质学和地球科学的研究具有重要意义。
岩石类型的研究是了解地壳构成和地球演化的基础。
本报告将对常见的岩石类型进行研究与分析，包括火成岩、沉积岩和变质岩。
火成岩火成岩是由熔融状态下的岩浆冷却凝固而形成的岩石。
根据岩浆的成分和结晶环境的不同，火成岩可以分为酸性岩、中性岩和基性岩。
酸性岩酸性岩富含硅质和铝质矿物，呈浅色或灰色。
常见的酸性岩有花岗岩和英安岩。
花岗岩质地均匀细腻，由石英、长石和云母组成。
英安岩含有较多的黑云母和钠长石，质地较粗。
中性岩中性岩中硅质矿物和铝质矿物的含量相对较低，呈灰色或灰绿色。
常见的中性岩有闪长岩和辉长岩。
闪长岩由钠长石和斜长石组成，质地中等。
辉长岩富含角闪石和斜长石，质地稍粗。
基性岩基性岩中硅质矿物的含量很低，富含镁铁质矿物，呈黑色或暗绿色。
常见的基性岩有辉绿岩和玄武岩。
辉绿岩主要由辉石和少量矿物组成，质地较细。
玄武岩中含有较多的斜长石和少量的磁铁矿，质地较细。
沉积岩沉积岩是由岩屑、碎屑、有机物等在水体中沉积而形成的岩石。
根据颗粒粒度和沉积环境的不同，沉积岩可以分为碎屑岩和化学沉积岩。
碎屑岩碎屑岩是由岩屑和颗粒物质经过搬运和沉积作用形成的岩石。
常见的碎屑岩有砂岩、页岩和泥岩。
砂岩由砂粒堆积而成，质地较硬。
页岩含有丰富的黏土矿物，呈灰黑色。
泥岩含有高比例的黏土颗粒，质地较软。
化学沉积岩化学沉积岩是由水中溶解物质沉积而成的岩石。
常见的化学沉积岩有石灰岩和盐岩。
石灰岩主要由碳酸钙沉积而成，质地较硬。
盐岩富含氯化钠，质地较软且易溶于水。
变质岩变质岩是在高温高压等变质作用下形成的岩石，常见于构造活动剧烈的地区。
根据变质程度和岩石组成的不同，变质岩可以分为片麻岩和片岩。
片麻岩片麻岩由变质作用下的石英、长石和云母等矿物形成。
矿物呈层状排列，质地较软。
片麻岩常见于构造带和大规模变质地区。
片岩片岩是变质岩中矿物发生重新排列但没有形成线理的岩石。
岩石力学课件---7.岩体综合调查及分类
4、按岩体完整性系数Kv（龟裂系数）分类
V pm Kv V pr
2
式中：Vpm、Vpr—岩体、岩石弹性纵波速度（m/s)。
Kv 完整程度 >0.75 完整 0.75~0.55 较完整 0.55~0.35 较破碎 0.35~0.15 破碎 <0.15 极破碎
5、按岩芯质量指标（RQD）分类
倾角 不考虑 450～900 200～450 450～900 200～450 450～900 200～450 走向 很有利 有利 一般 不利 很不利 一般 一般
考虑不支护隧道的自稳时间
分类号 平均自稳 时间 岩体的黏 聚力(kPa) 岩体内摩 擦角 Ⅰ 15m跨， 20年 >400 >450 Ⅱ Ⅲ Ⅳ 2.5m跨， 10h 100~200 150～250 Ⅴ 1m跨， 30min <100 <150
在实际工程中，结合各组结构面的产状 和数量，权衡各优势结构面组对工程稳定性 的影响，在可能的情况下，选择最适宜的巷 道走向，减少支护和维护费用。
四、结构面间距的统计规律
（一）结构面间距的概念
真间距：两条结构面之间的垂直距离。 视间距：沿测线两相邻结构面之间的距离。
（二）优势结构面组的间距统计分析
Priest和 Hudson（1976）对英国的许多沉积岩调查分析发现， 对于给定的不连续面间距x, 其频率（单位长度内不连续面的条 数），可由函数 f(x) 确定： x
主要表现在岩石的强度和变形性质方面。 2、岩体的完整性
岩体完整性取决于不连续面的组数和密度。
如结构面频率、间距、岩心采取率、RQD以及完整 性系数等定量指标。
这些定量指标是表征岩体工程性质的重要参数。
岩体分级最新规范标准
岩体分级最新规范标准
岩体分级标准是根据岩体的地质特征、物理力学性质、结构面发育程度以及岩体的完整性等因素进行的。
最新的规范标准通常包括以下几个方面：
1. 岩体分类：根据岩体的成因、岩石类型、结构面特征等，将岩体分为不同的类别，如硬岩、软岩、破碎岩等。
2. 岩体质量评价：采用定量化的方法对岩体的质量进行评价，常用的评价体系包括RQD（岩心钻探质量指数）、Q系统等。
3. 结构面特征分析：对岩体中的裂隙、节理、断层等结构面进行详细的调查和分析，评价其对岩体稳定性的影响。
4. 岩体完整性评价：根据岩体的完整性指数（如Jv值），评估岩体的整体稳定性。
5. 水文地质条件评价：考虑地下水的存在对岩体稳定性的影响，评价岩体的渗透性、含水性等。
6. 岩体力学参数确定：根据岩体的物理力学性质，确定其弹性模量、泊松比、单轴抗压强度等参数。
7. 工程适用性评价：综合考虑岩体的地质条件、力学性质和水文地质条件，评价岩体对不同工程类型的适用性。
8. 风险评估与管理：对岩体可能存在的风险进行评估，并提出相应的风险管理措施。
9. 监测与反馈：在工程实施过程中，对岩体的稳定性进行实时监测，
并根据监测结果对分级标准进行必要的调整。
10. 规范的更新与维护：随着地质工程实践的深入和科学技术的发展，岩体分级规范需要定期进行更新和维护，以适应新的工程需求和技术
进步。
结束语
岩体分级规范标准的制定和实施对于确保工程安全、提高工程效率具
有重要意义。
随着地质工程领域的不断发展，岩体分级标准也将不断
完善和更新，以更好地服务于工程实践和科学研究。
岩体的结构面名词解释
岩体的结构面名词解释引言岩体是地球表面的岩石体系，由各种不同类型的岩石组成。
岩体结构是指岩石内部或岩石体系中存在的特定特征和形态。
在岩体结构中，结构面是一种重要的地质特征，对了解岩石的形成和演化过程非常关键。
本文将解释岩体的结构面相关名词，以帮助读者更好地理解岩体结构。
节理（Joint）节理是岩石中的裂缝或断裂面，其形成主要是由于岩石受到外力的作用，在应力作用下发生的岩石折断现象。
节理面通常较直且平行，其间隙也较窄。
节理可以垂直或倾斜于岩体的水平面，也可以和其它节理面交叉形成一定的角度。
节理的形成可能是由于构造运动、热胀冷缩、溶蚀和沉积作用等引起的。
剪切节理（Shear joint）剪切节理是一种具有切削性质的节理，常发生在岩体受到剪切应力作用时。
剪切节理的特点是倾角较小，一般小于45°，并且节理面之间的间隙呈蜈蚣状分布，具有明显的切削痕迹。
剪切节理的存在与构造运动密切相关，通过对剪切节理的研究，可以了解构造运动的性质和历史。
层理面（Bedding plane）层理面是沉积岩中最常见的结构面，也是岩石中最具有方向性的结构面之一。
层理面主要是由于沉积物在沉积过程中形成的。
这种结构面通常水平、平行且间隔相等，反映了沉积物沉积的层次性和方向性。
层理面对于岩石和地质调查非常重要，可以帮助我们理解沉积岩的堆积环境和构造演化。
断层（Fault）断层是岩石中发生断裂的地质现象，通常由于地壳板块的运动引起。
断层可以是垂直的，也可以是倾斜的。
垂直断层将岩石分隔开来，形成断层面，这些断层面具有显著的位移。
断层的存在常常会导致地震活动和地壳变形，对地质灾害的研究和预防具有重要意义。
褶皱面（Fold plane）褶皱面是由于岩层受到外力作用而发生弯曲变形时形成的。
褶皱面通常是倾斜的，呈波浪状或弧形分布。
褶皱面的形成与岩石的变形和构造作用密切相关，它们记录了岩石受到的应力和压力。
通过对褶皱面的研究，可以揭示地壳变形的规律和地质历史。
岩石结构观察实验报告
岩石结构观察实验报告实验目的：观察不同岩石的结构特点，了解其成分和形成过程。
实验材料：石灰岩、花岗岩、页岩、大理石、煤炭等。
实验步骤：1. 取一小块石灰岩，观察其外观特点。
石灰岩呈灰白色，质地细腻，有时可见到细小的晶体。
2. 使用放大镜观察石灰岩的细微结构。
可以看到其中有一些微小的孔洞，以及细小的晶体，这些是石灰岩的典型特征。
3. 取一小块花岗岩，观察其外观特点。
花岗岩呈粉红色或灰白色，呈现出颗粒状的结构。
4. 使用放大镜观察花岗岩的结构。
可以看到大颗粒和细颗粒交错排列的结构，这是花岗岩的典型特征。
5. 取一小块页岩，观察其外观特点。
页岩呈深灰色或黑色，质地薄而坚硬。
6. 使用放大镜观察页岩的结构。
可以看到其表面有层状结构，呈现出扇形的形态，这是页岩的典型特征。
7. 取一小块大理石，观察其外观特点。
大理石呈白色或浅黄色，质地坚硬，有时可见到分层结构。
8. 使用放大镜观察大理石的结构。
可以看到其表面有晶体状结构，呈现出块状排列的特点，这是大理石的典型特征。
9. 取一小块煤炭，观察其外观特点。
煤炭呈黑色，有时可见到细小的纹理。
10. 使用放大镜观察煤炭的结构。
可以看到其表面有层状结构，呈现出块状结构的特点，这是煤炭的典型特征。
实验结果：通过观察和放大镜的使用，我们发现不同岩石有着不同的结构特点。
石灰岩中有细小的晶体和微小的孔洞；花岗岩有大颗粒和细颗粒交错排列的结构；页岩表面有层状结构，呈现出扇形的形态；大理石有晶体状结构，呈现出块状排列的特点；煤炭表面有层状结构，呈现出块状结构的特点。
讨论与分析：通过观察不同岩石的结构，我们可以推测其成分和形成过程。
石灰岩主要由碳酸钙组成，其结构中的晶体和孔洞可能是由于岩石的压缩和侵蚀而形成的。
花岗岩含有较多的石英、长石和云母等矿物，其颗粒状结构可能是由于岩浆在地壳中冷却形成的。
页岩则主要由粘土矿物和有机物质组成，其层状结构可能是由于岩石的沉积和压力造成的。
大理石富含碳酸钙，其晶体状结构可能是由于岩石在高温和高压下发生重新结晶的过程形成的。
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岩石结构面调查与分析
摘要：矿体及其围岩的稳定性、破坏模式和破坏程度，通常受到节理裂隙发育的方位、数量、大小以及形态的影响，节理裂隙形成时的构造应力场和构造运动方式可以通过节理裂隙进行推断，为区域构造应力场及构造体系的力学分析提供基础资料。
通过现场结构面调查，分析得知矿区的节理裂隙较为发育,结构面间距范围在10~20cm，开度值范围在3~7mm，且随着深度的增加，开度值增大，填充物为少量夹泥。
关键词：节理裂隙，构造断裂，结构面调查
北洺河铁矿位于河北省武安市上团城村东北约1km处的北洺河河床下。
东距邯郸市39km，东南距武安市8km。
其地理坐标为：东经110°07′30″，北纬36°45′00″。
节理裂隙的调查研究，对矿业开采起着重要的作用，新世纪、新形势下，矿业企业仍是推动我国经济发展和工业化建设的重要力量[1-2]。
一、调查方法
节理裂隙是岩体在应力作用下形成的结构面，是构造断裂的一种，没有位移或位移极小，虽然延长不远，纵深发展不大，但数目很多，同时，节理裂隙作为一种构造行迹，可以反映出本区主要构造的轮廓与构造运动的特点[3]。
节理裂隙大都与构造应力保持着一定的内在联系，由此可见，节理裂隙的调查、结构分析是非常有价值的工作，成为本次工程地质调查的主要内容之一。
本次调查采用的方法为窗口法，即在进路的某一区域进行结构面调查，调查的范围大于10m2。
二、现场调查
岩体是地质体，它经历过多次反复地地质作用，经受过变形，遭受过破坏，形成一定的岩石成分和结构，赋存于一定的地质环境中。
结构面作为岩体结构单元之一，其性状特征，可能是控制岩体变形、强度和渗透性的最主要因素。
本次结构面调查涉及-125m水平和-140m水平，调查结果如表1和表2所示。
测点选择在各水平地压显现明显，结构面露头较好的区域，采集结构的内容包括：岩性、间距、产状、开度、粗糙度（JRC）、充填物、渗透性。
表1 -125m水平结构面性状
间距（cm）JRC(mm) 开度(mm) 充填物渗透性岩性
10~20 1~2 3~4 泥质渗水磁铁矿
产状（倾向°∠倾角°）
281∠87 148∠55 20∠75 167∠85 230∠45 168∠85 118∠65 125∠42 17∠82 155∠79 156∠82 172∠88 145∠55 335∠85 342∠82 352∠71 351∠78 191∠74 10∠88 168∠85 294∠88 171∠74 221∠81 225∠75 251∠75 30∠70 344∠68 141∠79 325∠88 302∠85 155∠80 288∠58 145∠80 88∠87 144∠86 270∠79 279∠80 315∠58 330∠88 340∠89 333∠74 59∠45 203∠74 225∠76 137∠50
表2-140m水平结构面性状
间距（cm）JRC(mm) 开度(mm) 充填物渗透性岩性
10~15 1~2 3~7 泥质渗水磁铁矿
产状（倾向°∠倾角°）
156∠87 173∠71 243∠80 125∠87 335∠85 341∠82 168∠75 184∠76 175∠75 279∠55 125∠85 195∠83 115∠60 233∠60 213∠68 168∠83 233∠79 20∠78 275∠85 175∠70 288∠74 271∠86 262∠69 270∠71 231∠78 265∠64 144∠54 250∠78 266∠59 261∠56 100∠83 259∠78 256∠85 281∠78 278∠82 235∠69 311∠86 266∠72 42∠78
图1-125m水平结构面极点-等密图
图2-140m水平结构面极点-等密
三、分析与小结
产状是结构面一重要参数，它使岩体的力学性质具有方面，在一定程度上控制着岩体破坏的方式。
本次采用结构面极点图与等密图来分析井下结构面产状特征，投影方式采用下半球等角度投影，分布方式为Fisher分布。
图1和图2分别给出-125m水平和-140m水平实测结构面产状分布状况，-125m水平有两组结构面相对发育，第一组其倾向为NW335°，另一组为SE156°，两组主要结构面走向与进路走向相交，角度约为30°；-140m水平实测结构其倾向主要集中在SW265°。
结构面间距范围在10~20cm，由于JRC值小于5时定义为平坦近平滑结构面，本次测量JRC值在1~2，因此整体为平坦近平滑结构面，开度范围在3~7mm，填充物为泥质，渗透性为渗水，分析得知矿区的节理裂隙较为发育。
参考文献
夏农．论如何实现我国矿业可持续发展[J].中国矿业，2003，12（1）：1~3.
张宏，李仲学，邹宏君．论可持续发展的煤炭消费观[J].中国煤炭，2004，30（10）：28~30.
蔡美峰．岩石力学与工程[M]．科学出版社。