第六章岩体的工程特性

各类原生和构 造裂隙，表生 破裂结构面
岩石的隐微裂 隙
岩体分类
岩体结构分类
按建造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。
整体结构：代表岩性均一，无软弱面的岩体，含有的原 生结构面具有较强的结合力，间距大于1m。通常出现在 厚层的碳酸盐岩、碎屑岩；花岗岩、闪长岩；原生节理不 太发育的流纹岩、安山岩、玄武岩、凝灰角砾岩中等。
3. 工程岩体分级的代表性方案
70年开始,国内外提,Q,Z系 统.(方案见下页)
这些方案从不同角度反映岩体结构特征,岩 体所处环境和岩体力学特镇.但是彼此缺乏 可比性,一致性.因此,94年建设部批准<<工程 岩体分级标准>>GB50218--94为强制性标准.
通用-------专用
2.影响岩体工程性质的主要因素
a.岩石强度和质量 主要表现在:
1.强度 (软、硬) 2.变形性(结构的致密、疏松)
b.岩体完整性 岩体被断层、节理、裂隙 、层面、岩脉、破碎带等所切割导
致岩体完整 性破坏和削弱的根本原因。 c.水的影响 主要表现： 1.使岩石的物理力学性质恶化,对岩石强度的削弱. 2.沿岩体的裂隙形成渗流.
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。
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。
岩体结构特征及主要类型
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，
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。
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。
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。
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。
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
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
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
代表性结构面 层面，软弱夹 层，断层面或 断层破碎带
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
6.1 岩体与岩体结构
岩体（rockmass）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。
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。
表 岩体质量分类代表性方案
分类 岩体质量指标计 方案 算公式及方法
参数
等级划分
R RMR=A+B+C+D
M
+E+F
R
和差综合法
系
（并联系统）
统 （T. Bieniawski,1973)
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
碎块状结构：代表含有多组密集结构面的岩体，岩体被 分割成碎块状，以某些动力变质岩为典型，如溪洛渡泡灰 岩。 另外按岩体的改变程度可划分为完整的、块裂化或板 裂化，碎裂化、散体化的等四个等级。
6-2 岩体工程分级与分类
1. 工程岩体分级
目的：作为地基或围岩的岩体，从工程的 实际出发，对其进行分级；并根据其特性 进行试验，得出相应的设计计算指标和参 数，是工程建设达到经济，合理和安全的 目的。
原
假整合面，古冲刷面等。
生 火成结构面：侵入体与围岩接
结
触面，岩脉、岩墙接触面，喷出岩
构
的流线、流面，冷凝节理
面 变质结构面：片理，片麻理，板劈理，片岩软
弱夹层。
构 造 结 构 面
节理（X型节理，张节理） 断层（正断层，逆断层，走滑断层） 层间错动带，羽状裂隙，破劈理。
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
块体结构：代表岩性较均一，含有2-3组较发育的软弱 结构面的岩体，结构面间距1～0.5m。成岩裂隙较发育的 厚层砂岩或泥岩，槽状冲刷面发育的河流相砂岩体等沉积 岩，原生节理发育的火山岩体等。
层状结构：代表一组连续性好，抗剪性能显著较低的软 弱面的岩体，一般岩性不均一。可进一步分为层状（软弱 面间距50～30cm），薄层状（间距小于30cm）。还可 以据不均一程度划分出软硬相间的互层状结构。
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）。

类型
主要特征
力学性质
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