岩体的工程性质及稳定性评价
岩土工程稳定性评价
第7章 岩土工程稳定性评价教学提示：通过本章的学习，要求学生在了解地基、基坑以及围岩稳定性评价的基本内容的基础上，能将工程地质学的基本知识点与工程实践紧密结合，理解岩土工程稳定性评价的重要意义。
教学要求：岩土工程在施工过程中必然受到自然和人为等不确定性因素的影响，使得系统的稳定性的分析成为更加复杂的工作。
学习本节内容时，要求能理论联系实际，对地基、基坑及围岩的稳定性进行系统的理解，重点是评价的目标及主体内容，以便更好地确保建设工程在施工和运行过程中稳定性，确保工程的安全、高效。
对任何地表建筑物而言，其地下工程部分均属于隐蔽建筑，它的勘察、设计和施工质量直接关系到整个建筑物的安危。
实践证明各种事故，均与地基基础有关，一旦发生问题，补救起来也非常困难。
岩土性质与结构、边坡高度与坡度、工程质量与经济等多种因素，以及地质与水文条件复杂、高填深挖或特殊需要时，路基边坡的稳定性分析就显得十分重要。
7.1 地基稳定性评价处理由于地面空间逐渐减少，在一些薄弱地段兴建工程的情况越来越多。
地层一般进入稳定变形期之后，有些建筑物不采取任何抗变形措施均可施工；但有时由于受特殊地质因素影响，地基未能达到长期稳定，将会给工程留下隐患；或者某些拟建的重要建筑物对地表稳定性要求很高，此时就应该考虑地表进入稳定期后对残余变形的影响。
地基是直接支承建(构)筑物重量的地层有天然地基与人工地基之分。
天然地基是未经加固的地基，基础直接砌置其上；人工地基是经人工加固处理后的地基，若基础埋置深度小于5 m时称为浅基，基础埋置深度等于或大于5 m时称为深基。
基础指的是建(构)筑物在地下直接与地基相接触的部分。
图7.1给出了地基与基础的示意图。
地基稳定性研究是各种建筑物与构筑物岩土工程勘察与设计中的最主要任务。
地基稳定性包括地基强度和变形两部分。
若建筑物荷载超过地基强度、地基的变形量过大，则会使建筑物出现裂隙、倾斜甚至发生破坏。
为了保证建筑物的安全稳定、经济合理和正常使用，必须研究与评价地基的稳定性，提出合理的地基承载力和变形量，使地基稳定性同时满足强度和变形两方面的要求。
岩体结构及其稳定性分析
划分岩体结构的目的：定性评价 岩体稳定性。
岩体结构类型及其特征表 7-7
完整状态
地下水
结构类型
1 块状结构
结 构 面 间 完整性系数 距（cm）
50~100 0.35~0.75
作用特征
甚微
2 镶嵌结构 ＜50 ＜0.35
含、导水不ຫໍສະໝຸດ 明显3 碎裂结构 ＜50 ＜0.35
显著,软、泥
化，渗流
4 层状结构 30~50 薄 0.30~0.60 薄 软 、 泥 化 显 层＜30 层＜0.40 著
②片岩软弱夹层——薄层云母 片岩、绿泥石片岩等，片理发育、 岩性软弱、矿物易风化。
对边坡、地下工程稳定造成影响。
⑷构造结构面——构造作用形成， 规模大，对岩体稳定性影响很大。
包括： 1 节理 2 断层 产状受构造应力场控制。 3 层间错动面——与岩层一致，
破碎，含泥质。 ⑸次生结构面——岩体受卸荷、风 化、地下水等次生作用形成。次生结 构面易造成边坡岩体破坏。 次生结构面包括：
③原生夹层。 其中①、②两种软弱夹层通常含 泥质物质，松散。形成良好的地下水 通道，夹层的水稳定性差，易软化、 泥化，强度和稳定性差。
⑵火成结构面——在岩浆活动中 形成，包括：
①侵入接触面——与围岩胶结 不良，有变质物质。
②冷凝裂隙——张性裂隙面，粗 糙。
⑶变质结构面——变质作用形成。 包括：
1 片理——沿片理面片状矿物 富集，岩体强度↓
1 赤平极射投影的实质。 2 物体的几何要素（点、线、
面）的投影。 3 结构面走向、倾斜、倾角的
投影表示。 4 赤平极射投影的作图方法。 5 判断岩体结构的稳定性。 ⑶评价岩体稳定性。
4 泥化夹层——地下水作用，使 原软弱夹层（粘土岩、泥灰岩、 页岩等）泥化，产状与岩层一 致。
岩体的工程性质及稳定性评价
岩体与岩石(庐山二叠泉的岩体)
节理就是裂隙，断裂是一 个大的概念，基本类型包 括了节理（裂隙）、断层， 还有劈理。
节理：是岩石中的裂隙，是没有明显位移的裂隙。也是地壳上 部岩石发育最广的一种构造
节理是很常见的一种构造地质现象，就是我们在岩石露头上所见 的裂缝，或称岩石的裂缝。这是由于岩石受力而出现的裂隙.还 有一种说法:几乎在所以岩石中都可以看到有规律的，纵横交错 的裂隙，他的专门术语就叫节理.节理即断裂岩块沿着破裂面没 有发生或没有明显发生位移的断裂构造. 裂隙应该包括的东西更多，在地学上有构造裂隙，而节理裂隙
Ⅴ级 又称微结构面。常包含在岩块内，主要影响岩 块的物理力学性质，控制岩块的力学性质。
三、 产状
走向、倾向、倾角 结构面与最大主应力
间的关系控制着岩体 的破坏机理与强度。
据单结构面理论，岩体中存在一组结构面时，岩体的极限强 度与结构面倾角间的关系为：
1
3
2(C j 3tg j ) (1 tg j ctg ) sin 2
断裂:地质学马丁尼兹说:“当地壳移动，板块相互撞击时会断裂， 导致其他地区的压力逐渐增加，最终引发地震。”断裂是大的， 深的断层.
（一）结构面
1、结构面的类型
(1)原生结构面 (2)构造结构面 (3)次生结构面
岩体与岩石
近100年来坝体因对岩体软弱面稳定性认
识不足而失事者达45%以上。
法国60m高的坝体， 1959年因左坝肩片麻岩 中的绢云母页岩软弱层滑动而失稳。
只是构造裂隙的一种. 断层是地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面
有明显相对移动的构造称断层。 断层是构造运动中广泛发育的构
造形态。它大小不一、规模不等，小的不足一米，大到数百、上 千千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。还有一种解释:断 层是地质学概念，是指因地壳的变动，引起地层发生断裂并沿断 裂面发生水平、垂直或倾斜方向的相对位移现象。
岩土工程勘察中应进行分析-评价的内容
岩土工程勘察中应进行分析\评价的内容摘要：工程岩土体的物理力学性质及其稳定性，会直接影响建(构)筑物的安全、稳定和正常使用，因此，在建筑物设计和施工前，必须对建筑场地进行岩土工程勘察，查明建筑场地的工程地质条件，分析和论证有关的岩土工程问题，对场地的稳定性、适宜性做出正确评价。
关键词：稳定性、分析、评价世界上任何建(构)筑物都是修建在地表或地表下一定深度范围的岩土体中，作为建筑结构、建筑材料和建筑环境的工程岩土体的物理力学性质及其稳定性，会直接影响建(构)筑物的安全、稳定和正常使用。
因此，在建筑物设计和施工前，必须对建筑场地进行岩土工程勘察，查明建筑场地的工程地质条件，分析和论证有关的岩土工程问题，对场地的稳定性、适宜性做出正确评价，为岩土体的整治、改造和工程的设汁、施工提供详细、具体、可靠的地质资料。
工程建设场地和地基稳定性的评价主要内容如下：一、场地稳定性评价一般从以下几个方面加以论述：（一）场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层。
（二）地震基本烈度,地震动峰值加速度。
（三）场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷。
（四）场地及其附近有无不良地质现象,其发展趋势如何。
（五）地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土。
二、岩土工程勘察中水文地质评价内容岩土工程勘察中水文地质调查的主要内容包括地下水位埋深、地下水的类型和腐蚀性、补给排泄条件、主要含水层以及渗透性能、地表水与地下水的水利联系、近五年的地下水位变化情况与主要影响因素、工程区域的气象资料等。
在地基基础、地下结构施工中，应考虑地下水对主体结构的上浮作用；验算边坡稳定性时，考虑地下水及其动水压力对边坡稳定性的影响；在地下水位上升时要考虑岩土的回弹和附加浮托力；在地下水水位下降时要考虑可能的地面沉降以及引起的其它工程地质灾害。
三、地基均匀性的评价（一）地基均匀性的评价范围对天然地基的均匀性评价时应首先确定其评价的平面范围和深度范围，天然地基的均匀性评价平面范围多以建筑物水平投影面积范围为标准，也即通常以建筑物角点包络线所占的面积为评价范围；但地基均匀性的评价深度范围应掌握以下几条原则：1、地基主要受力层情况：对于条形基础为基底下3b(b为基础底面宽度)，对于独立基础为基底下1．5b，且评价深度均不小于5m； 2、在压缩层深度范围：对于天然地基浅基础，独立基础或条形基础其压缩层深度按变形比法确定其评价深度；3、对于桩基础按等效实体深基础的底面积按应力比确定评价深度。
隧道围岩的稳定性分析与评价
隧道围岩的稳定性分析与评价隧道是现代交通建设中不可或缺的一部分，而隧道的稳定性对于交通运输的安全性和效率起着至关重要的作用。
因此，对隧道围岩的稳定性进行分析与评价显得至关重要。
本文将从不同的角度对隧道围岩的稳定性进行探讨。
首先，我们需要了解隧道围岩的特点。
隧道围岩是指隧道开挖时所遇到的周围岩石或土层，其特点主要包括力学性质和岩层结构。
力学性质包括岩石的强度、变形特性和破坏模式，而岩层结构则主要涉及岩层的纵向和横向切割裂缝、节理等。
了解这些特点可以为后续的稳定性分析提供基础。
其次，隧道围岩的稳定性分析可采用多种方法。
其中一种常用的方法是数值模拟，通过使用计算机程序模拟隧道开挖过程中的围岩响应，进而评估其稳定性。
这种方法可以考虑多种因素，如地下水位、地应力分布、围岩强度等，从而较为准确地预测隧道的稳定性。
另外，实验模型也是评价隧道围岩稳定性的重要手段。
通过在实验室中制作隧道围岩模型，并施加不同的荷载，可以观察和测量模型的变形和破坏情况，从而获得对真实工程的参考和指导。
接下来，我们需要关注隧道围岩稳定性评价的指标。
常用的评价指标包括围岩的变形和破坏程度、岩体的开挖后裂隙扩展情况以及周围环境对隧道围岩稳定性的影响等。
这些指标可以通过观测和记录岩体的位移、应力、应变、岩石裂隙的发育情况以及地下水位的变化等来评价。
此外，也可以通过进行各种力学实验获得更准确的参数值，从而提高评价的可靠性和准确性。
最后，我们需要考虑隧道围岩的稳定性评价的应用。
首先，对于已经建成的隧道，在设备和材料条件允许的情况下，可以通过监测围岩的稳定性指标，及时发现问题并采取措施进行修复和加固，以确保隧道的安全使用。
其次，对于正在建设中的隧道，稳定性评价可以帮助设计者选择合适的支护措施和参数，并为施工过程中的安全措施提供依据。
最后，对于规划中的隧道项目，稳定性评价可以帮助决策者选择合适的线路，避免潜在的围岩稳定性问题。
综上所述，隧道围岩的稳定性分析与评价对于交通运输的安全和效率至关重要。
工程岩体试验方法标准
工程岩体试验方法标准工程岩体试验方法标准是指在工程岩体勘察、设计和施工过程中，为了获取准确的岩体力学参数和岩体工程性质，以及评价岩体的稳定性和承载能力，所制定的一系列规范的试验方法和标准。
这些标准的制定和实施，对于保障工程建设的安全和可靠性具有重要意义。
一、岩体勘察。
在进行工程岩体试验前，首先需要进行岩体的勘察工作。
岩体的勘察内容包括岩石的种类、岩体的结构、岩体的变形特征、岩体的强度参数等。
常用的岩体勘察方法包括现场观测、岩芯取样、地质雷达探测等。
通过岩体勘察，可以为后续的试验工作提供必要的数据支撑。
二、岩石力学参数试验。
岩石的力学参数是评价岩体工程性质的重要依据。
常用的岩石力学参数试验包括抗压强度试验、抗拉强度试验、剪切强度试验等。
这些试验方法可以通过岩石试样的实验数据，来确定岩石的力学参数，如弹性模量、泊松比、抗压强度、抗拉强度、剪切强度等。
这些参数对于岩体的稳定性评价和工程设计具有重要的指导作用。
三、岩体变形特性试验。
岩体的变形特性是评价岩体稳定性和变形特征的重要依据。
常用的岩体变形特性试验包括岩石压缩试验、岩石拉伸试验、岩石弯曲试验等。
通过这些试验可以获取岩体的变形模量、抗拉强度、抗压强度等参数，从而对岩体的变形特性有所了解。
四、岩体稳定性评价。
岩体的稳定性评价是工程岩体试验的重要内容之一。
通过对岩体的力学参数、变形特性等试验数据的分析，可以对岩体的稳定性进行评价。
在评价岩体稳定性时，需要考虑岩体的地质构造、岩层倾角、岩体裂隙等因素，综合分析岩体的稳定性。
五、岩体承载能力试验。
岩体的承载能力是评价岩体工程性质的重要指标之一。
常用的岩体承载能力试验包括岩石轴向抗压试验、岩石轴向抗拉试验等。
通过这些试验可以获取岩体的承载能力参数，为工程设计提供重要的参考依据。
六、结论。
工程岩体试验方法标准的制定和实施，对于保障工程建设的安全和可靠性具有重要的意义。
通过对岩体的勘察、力学参数试验、变形特性试验、稳定性评价和承载能力试验等工作的实施，可以为工程设计和施工提供重要的数据支撑，保证工程岩体的安全可靠性。
水利水电物探规程岩体质量判别标准
水利水电物探规程岩体质量判别标准
水利水电物探规程是指在水利水电工程中进行物探工作时所需遵循的规范和标准。
岩体质量判别标准则是指在进行岩体工程评价时，根据岩体的各项物理力学性质以及工程要求，对岩体质量进行判别和评定的标准。
首先，岩体质量的判别标准通常包括岩石的强度、稳定性、均质性、裂隙密度、裂隙发育程度等方面的指标。
强度是指岩石抵抗破坏的能力，通常通过岩石的抗压强度、抗拉强度等来评定。
稳定性则是指岩体在外力作用下的稳定性能，包括岩体的滑动稳定性、倾倒稳定性等。
均质性是指岩体内部的均匀程度，裂隙密度和裂隙发育程度则是评定岩体内部裂隙情况的重要指标。
其次，岩体质量的判别标准还应该考虑工程要求，例如在水利水电工程中，岩体的质量将直接影响工程的安全性和稳定性，因此在判别标准中需要考虑工程的具体要求，比如岩体的承载能力、渗透性等。
此外，不同的岩体工程可能会有不同的判别标准，比如在水电工程中，对于岩体的判别标准可能会更加注重岩体的稳定性和渗透
性，而在其他工程领域可能会有其他重点。
总的来说，岩体质量判别标准是根据岩体的物理力学性质和工程要求，综合考虑岩体的强度、稳定性、均质性、裂隙密度、裂隙发育程度等方面的指标，来评定岩体的质量和适用性。
这些标准对于水利水电工程中的物探工作具有重要的指导意义，能够保障工程的安全和稳定。
岩土工程稳定性分析
岩土工程稳定性分析
岩土工程是土壤和岩石力学的应用学科，其主要任务是对土体和岩体的力学性质进行研究，并利用这些性质设计、施工和维护工程结构。
岩土工程稳定性分析是指对地下土体和岩石体的稳定性进行研究、分析和判断，以保证工程的安全和可靠性。
岩土工程稳定性分析与工程安全密切相关，任何一个土木工程的建设都必须经过稳定性分析。
一般而言，岩土工程稳定性分析的步骤如下：
第一步：确定岩土工程物理性质。
这一步是分析过程的基础，需要确定土壤和岩石实际的力学性质，包括密度、粘聚力、内聚力、摩擦系数、抗剪强度等等。
第二步：确定外力作用。
外力作用要分析地下水的水位变化、工程荷载、地震、气象等可变因素的影响。
第三步：选择稳定性分析方法。
在确定了岩土工程物理性质和外力作用后，需要选择合适的稳定性分析方法，常用的有直接力学法、解析法和数值方法。
第四步：分析计算。
在选择了适合的分析方法后，就可以进行计算和分析，得出形成稳定性的主要措施。
第五步：确定稳定性方案。
在进行了计算和分析后，根据实际
情况选择合适的稳定性方案。
岩土工程稳定性分析是一项十分复杂的工程，涉及数学、力学、地质学和工程实践等方面的知识与技能。
为了在岩土工程建设中
确保安全，岩土工程稳定性分析应该得到足够的重视。
任务四-岩体稳定性评价
（一）地基承载力[σ]：
（二）隧道围岩分类：
二、铁路部门应用的某些经验数据
（一）地基承载力[σ]：
岩石地基承载力，应考虑构造因素和地下水长 期软化对承载力降低的影响，一般情况下可比 照表5－10及5－11确定。
当前较常使用的方法是两种:
①用赤平极射投影图解及极限平衡理论计算可能失稳 方向上的安全系数。
②利用有限单元法进行岩体稳定性评价。
3. 试验研究方法
3. 试验研究方法 包括模型试验法和模拟试验法。 常用的有相似材料模型试验和光弹模型模拟试 验。 在相似理论的基础上用人工制造的模型和受力 条件去模仿实际的工程岩体原型及实际的受力 条件，通过室内模型模拟试验观察人工模型的 稳定性来评价实际岩体的稳定性。
但定性分析多而定量分析少。
1．地质分析法：
1．地质分析法： （3）地质力学配套分析：
在岩体稳定性评价中日益得到发展。
分析的基本内容可包括三个方面：一是根据破裂结构面 的力学性质评价结构面的工程性质，例如从结构面抗剪 强度来看，张性结构面较大，压性结构面其次，扭性结 构面较小；变形模量则是压性面大于扭性面，扭性面大 于张性面；透水性是张性面最大，扭性面居中，压性面 最小。二是应用构造体系的理论确定结构面构造组合、 结构体的型式等岩体结构特征。三是根据构造配套恢复 区域构造应力场，为了解岩体的天然应力状态指明方向。
（－）岩体的稳定性及影响岩体稳定性的因素
▪2. 影响岩体稳定性的因素
①岩体所在位置周围地质环境的稳定性对该环境 内的岩体稳定性有宏观控制作用。
工程岩体分级标准
工程岩体分级标准工程岩体分级标准是指根据岩体的力学性质、岩体结构和岩体稳定性等特征，对岩体进行分类和评定的标准。
岩体在工程施工中扮演着重要的角色，其稳定性直接关系到工程的安全性和可靠性。
因此，对岩体进行科学合理的分级评定，是保障工程施工质量和安全的重要环节。
一、岩体力学性质。
岩体的力学性质是指岩石在外力作用下的变形和破坏特性。
根据岩石的抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等指标，可以将岩体分为强、中、弱三个等级。
强岩体具有较高的抗压强度和抗拉强度，适合用于大型工程的基础和支护结构；中岩体的力学性质一般，适合用于中小型工程的基础和支护结构；弱岩体的力学性质较差，需要采取特殊的支护措施才能保证工程的安全施工。
二、岩体结构。
岩体结构是指岩石的裂隙、节理、岩层倾角等特征。
根据岩体结构的复杂程度和对工程施工的影响程度，可以将岩体分为简单、中等、复杂三个等级。
简单岩体结构指岩石中裂隙和节理较少，对工程施工影响较小；中等岩体结构指岩石中存在一定数量的裂隙和节理，对工程施工有一定影响；复杂岩体结构指岩石中存在大量的裂隙和节理，对工程施工影响较大，需要采取相应的支护措施。
三、岩体稳定性。
岩体稳定性是指岩体在外力作用下的稳定性和变形能力。
根据岩体的稳定性和变形能力，可以将岩体分为稳定、较稳定、不稳定三个等级。
稳定岩体指岩石在外力作用下变形能力较强，不易发生破坏；较稳定岩体指岩石在外力作用下变形能力一般，可能发生一定程度的破坏；不稳定岩体指岩石在外力作用下变形能力较差，容易发生破坏，需要采取有效的支护措施。
综上所述，工程岩体分级标准是工程施工中重要的一环，对岩体进行科学合理的分类和评定，有助于制定合理的支护措施，保障工程施工的安全和可靠。
在实际工程中，应根据岩体的力学性质、结构和稳定性等特征，综合评定岩体的分级，并采取相应的支护措施，确保工程施工的顺利进行。
岩体工程(岩体结构与稳定性分析)
岩体结构与稳定性分析
3.2岩体边坡稳定性评价方法 一.边坡岩体变形破坏的基本形式 （一）基本形式分类 1.按滑坡面与岩层层面关系分类 2.按边坡破坏的滑动面形状分类 3.按岩体结构特性分类
岩体结构与稳定性分析
(二)影响边坡稳定的因素 岩石性质：岩石的成因，矿物成分，结构和强度 岩体结构：岩体的结构类型，结构面性状以及其与坡面的关系 水的作用：对岩土的软化，泥化作用，冲刷作用，静水压力和动水压力 作用等。 风化作用：使岩体的裂隙增多，扩大，透水性增强，抗剪抗压强度降低。 地震力：使边坡岩体的剪应力增大，抗剪强度降低。 地应力：开挖边坡使边坡初始应力改变。 地形地貌及人为因素：边坡不合理的设计，开挖和加载，大量施工用水 的渗入及爆破等。
岩体结构与稳定性分析
3.1岩体的结构特性 3.2岩体边坡稳定性评价方法
岩体结构与稳定性分析
一.结构面 1.分类 原生结构面，构造结构面，次生结构面
2.结构面的工程特征 产状，规模，形态，连续性，密集程度，张开度和填充情况 3.软弱夹层及泥化夹层特点 软弱夹层，泥化夹层
岩体结构与稳定性分析
二结构体 在岩体中被结构面切割的岩体被称为结构体体现了岩体的基本构造 和外貌特征。 分类 整体结构或块状结构（局部滑动或坍塌，深埋洞室的岩爆），镶嵌 结构（可沿结构面滑塌，软岩可产生塑性变形），碎裂结构（易引 起规模较大的岩体失稳，地下水加剧失稳），层状结构（易发生规 模较大的岩体失稳，地下水加剧失稳）
岩体结构与稳定性分析
三.岩体分类 1.按岩体完整程度分类 岩体的完整程度反映了其裂隙性，破碎岩石的强度和较完整岩石大 大削弱，尤其边坡和基坑工程更为突出。 2.按岩石质量指标RQD分类 是国际通用鉴别岩石工程性质好坏的方法，是利用钻孔直径为 54MM的金刚钻进的岩芯采取率来评价岩石质量。 3.按岩体基本质量指标BQ分类 我国首个岩体分级的国家标准，先确定岩体基本质量，再结合具体 工程特点确定岩体分级
4-岩土的工程性质
透水性:
岩石允许水透过的性能。用渗透系数衡量。
软化性:
岩石浸水后强度降低的性能。用软化系数衡量。 软化系数=岩石饱水状态的抗压强度/岩石干燥状态 的抗压强度
通常认为，岩石软化系数> 0.75，软化性弱，抗水、 抗风化和抗冻性能强；软化系数 <0.75 ，工程地质 性质较差。
抗冻性
岩石抵抗冻融破坏的性能。用强度损失率和重量 损失率表示岩石的抗冻性能。
胶结物的成分： 硅 质 胶 结 （ 170MPa ） > 钙 质 > 铁 质 〉 泥 质 胶 结 （80MPa） 。
胶结形式：
基底胶结：强度和稳定性完全取决于胶结物。
孔隙胶结：强度与碎屑和胶结物的成分都有关。 接触胶结：一般孔隙度大、容重小、吸水率高、易透 水，强度低。
构造： 构造反映矿物分布的不均匀性，如变质岩的 片理构造，使岩石的物理力学性质在局部发生 很大变化。岩石受力破坏和岩石遭受风化，首 先都是从岩石的这些缺陷中开始发生的。
强度损失率:饱和岩石在一定负温度(一般为-25°C) 条件下，冻融一定次数 (一般为10～25次，有的要求 冻融100～200次或更高)，冻融前后的抗压强度之差 与冻融前抗压强度的比值。
重量损失率:在上述条件下，冻融前后干试样重量 之差与冻融前干试样重量的比值，以百分数表示。
力学性质
岩石、土在各种静力、动力作用下所表现的性质。 岩石、土在应力作用下，首先发生变形，然后破坏。 力学性质包括变形和强度两方面。
岩浆岩 侵入岩：
岩浆在地下缓慢冷凝结晶生成的，矿物结晶良好， 颗粒之间连接牢固，多呈块状构造。
因此，侵入岩孔隙度低、抗水性强、力学强度及 弹性模量高，具有较好的工程性质。 从矿物上看多石英、长石、角闪石及辉石的含量 越多，岩石强度越高，云母含量增加使岩石强度降低。 从结构上看，晶粒均匀细小的岩石强度高，粗粒 结构及斑状结构岩石强度相对较低。
岩体的稳定性分析
2016年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。
探究崩塌危岩体稳定性评价
探究崩塌危岩体稳定性评价
崩塌危岩体稳定性评价是指对岩体的崩塌危险程度进行定量评估的过程。
崩塌危岩体稳定性评价是岩体工程稳定性评价的一种特殊形式，主要用于评估在工程建设中存在崩塌危险的岩体，以确定相应的危险等级和采取相应的治理措施。
崩塌危岩体稳定性评价主要包括以下几个方面的内容：
1.岩体的物理力学性质评价：包括岩体的岩性、强度、韧性、脆性等方面的评价。
这些物理力学性质对于岩体的稳定性具有重要的影响，需要通过实验和野外观测来获得。
4.岩体变形与破坏特征评价：通过观测与监测岩体的变形与破坏特征，并对其进行判断与评价。
这些评价结果可以用来确定岩体的临界状态和潜在崩塌风险。
崩塌危岩体稳定性评价的方法主要包括定性评价和定量评价两种。
定性评价是根据经验或者判断来进行评价，主要是通过判断岩体的稳定性指标和运动模式来进行评价。
定量评价是通过数学模型和计算方法来进行评价，通常采用稳定性分析方法，如平衡法、等效连续体法和离散元法等。
在进行崩塌危岩体稳定性评价时，需要收集岩体的相关资料和数据，并进行现场勘察与观测，对岩体的物理力学性质和结构特征进行评价，然后根据评价结果进行稳定性分析和评价，确定岩体的稳定性状况和危险等级，并提出相应的治理措施和建议。
崩塌危岩体稳定性评价是岩体工程中重要的一环，可以为工程建设提供科学的指导和决策依据，保障工程的安全稳定进行。
岩石工程评价
岩浆岩
• 深成侵入岩具结晶结构，晶粒粗大均匀，力学强 度高。一般是良好的建筑地基和天然建筑石材。但由 于多种矿物结晶组成，抗风化能力较差。 • 浅成侵入岩细晶质和隐晶质结构的岩石透水性小、 力学强度高、抗风化性能比深成岩强；斑状结构岩石 特别是脉状岩体穿插于不同的岩石中，易蚀变风化， 使其强度降低、透水性增大。
• 喷出岩若具有气孔构造、流纹构造及发育有原生 裂隙，透水性较大。多呈岩流状产出，岩体厚度小， 岩相变化大，对地基的均一性和稳定性影响大。
三、岩石的工程性质评述
沉积岩
• 火山碎屑岩类型复杂，岩体结构变化较大。 • 沉积碎屑岩受胶结物成分和胶结类型影响显著。 • 黏土岩浸水后易软化和泥化，还可能有膨胀性。对 工程极为不利，但可作隔水层和防渗层。 • 化学岩和生物化程性质评述
变质岩
工程性质与其原岩密切相关。
• 动力变质岩的力学强度和抗水性均较差。 • 片理（板状、千枚状、片状、片麻状）构造使岩石具 有各向异性特征。
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一、岩体概述
1、岩体（rockmass）:
与工程活动有关的那部分地 质体，地壳的一部分。
岩体的范围：
取决于工程的形状、位置、 工程类型、工程规模等。
一、岩体概述
2、岩体分类
按岩体对工程作用特征可分为三大类： 地基岩体:房屋、桥梁、路基等下岩体； 边坡岩体:人工开挖暴露出来的斜坡岩体； 周围岩体:隧道等地下工程周围的岩体。
(一)地质成因类型
1.
岩体在成岩过程中形成的结构面。
沉积结构面是沉积岩在沉积和成岩过程中形成的，有层理
面、软弱夹层、沉积间断面和不整合面等。
岩浆结构面是岩浆侵入及冷凝过程中形成的结构面，包括
岩浆岩体与围岩的接触面、各期岩浆岩之间的接触面和原
生冷凝节理等。
变质结构面在变质过程中形成，分为残留结构面和重结晶
的平整光滑程度。 结构面壁的粗糙程度对
抗剪强度有利。
2、结构面的特征 (4)粗糙度： 大规模的粗糙度：
也称起伏度
ｉ
起伏度： 用起伏坡面与结构面平 均平面夹角i表示。
2、结构面的特征
(4)粗糙度：
对
中等规模粗糙度——分三种 结
台阶形
构
波浪形
面 抗
平面形
剪
小规模的粗糙度——分三种 强
粗糙的
过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和 长度，厚度相对较小的地质界面或带。 岩块（Rock block 或 Rock）指不含显著结构面 的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元体。 岩体（Rockmass）是指地质历史过程中形成的， 由岩块和结构面网络组成的，具有一定的结构并 赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境 中的地质体。
由于风化及蚀变作用，岩块表 面即结构面壁的强度会低于岩 块内部新鲜岩石的强度。
2、结构面的特征
(6)裂缝开度
张开结构面相邻岩壁间的垂直 距离。
只是构造裂隙的一种. 断层是地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面
有明显相对移动的构造称断层。 断层是构造运动中广泛发育的构
造形态。它大小不一、规模不等，小的不足一米，大到数百、上 千千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。还有一种解释:断 层是地质学概念，是指因地壳的变动，引起地层发生断裂并沿断 裂面发生水平、垂直或倾斜方向的相对位移现象。
结构面。
2.构造结构面 是岩体形成后在构造应力作用下形成的各种 破裂面，包括断层、节理、劈理和层间错动面等。
3.次生结构面 是岩体形成后在外营力作用下产生的结构面， 包括卸荷裂隙、风化裂隙、次生夹泥层和泥化夹层等。
（一）结构面
(1)原生结构面：
岩浆岩冷凝收缩而成的 原生节理面。
沉积中层理面（不整合 面）等物质分界面。
2、结构面的特征
(1)产状： 结构面在空间的分 布状态。
以结构面倾向和倾 角表示。
在很大程度上决定 着单独岩块的形状 及岩体的稳定性。
2、结构面的特征
(2)间距: 同组相邻结构面间的 垂直距离
通常指平均间距或 常见的间距
在很大程度上控制 着单独岩块的尺寸
对岩体的破坏形式 有重要影响
2、结构面的特征
度 影
平坦的
响
光滑的
很
大
标准的粗糙度断面
2、结构面的特征
(4)粗糙度： 结构面抗剪强度:
标准的粗糙度断面
τ=σn tg（φ+i）+C
σn : 结构面上法向应力
C :粘聚力
(结构面上无垂直或很 陡的台阶状起伏时：C=0)
2、结构面的特征
(5)结构面壁强度 结构面相邻岩壁的等效抗
压强度。
它与岩体结构面的抗剪强度、 变形特征有密切关系
变质岩中的片理面。
（一）结构面
(2)构造结构面
节理裂隙 断层
（一）结构面
(3)次生结构面
风化裂隙面 卸荷裂隙面 爆破裂隙面 滑坡裂隙面 溶蚀裂隙面等
（一）结构面
2、结构面的特征 表征结构面地质特征的参数如下：
⑴产状 ⑵间距 ⑶持续性 ⑷粗糙度 ⑸结构面壁强度
⑹裂缝开度 ⑺充填物 ⑻渗透性 ⑼节理组数 ⑽岩块尺寸
一、岩体概述
3、岩体与岩石（比较）
岩体：
是地壳的一部分，有结构体及结构面组成， 即由各种岩石块体组合而成的岩石结构物。
岩石：
指天然的石料，其性质取决于矿物成分、结构和 构造。岩石可以看成是均质、各向同性的材料。
“岩体”概念的出现已成为一个重要的研究课 题，标志该学科发展达到了一个重要阶段。
断裂:地质学马丁尼兹说:“当地壳移动，板块相互撞击时会断裂， 导致其他地区的压力逐渐增加，最终引发地震。”断裂是大的， 深的断层.
（一）结构面
1、结构面的类型
(1)原生结构面 (2)构造结构面 (3)次生结构面
岩体与岩石
近100年来坝体因对岩体软弱面稳定性认
识不足而失事者达45%以上。
法国60m高的坝体， 1959年因左坝肩片麻岩 中的绢云母页岩软弱层滑动而失稳。
(3)持续性:
暴露面上能够见到的结构面迹线的 长度。
区域性断层面持续长度可达数 百～数千米，若贯穿工程区域， 对工程稳定有全局性影响。
结构面持续性对不同工程有不同 作用。
平面状结构面无分叉地延伸 5～10m，对隧道围岩稳定性有 较大影响。
2、结构面的特征
(4)粗糙度： 相对于结构面平均平面
岩体与岩石(庐山二叠泉的岩体)
节理就是裂隙，断裂是一 个大的概念，基本类型包 括了节理（裂隙）、断层， 还有劈理。
节理：是岩石中的裂隙，是没有明显位移的裂隙。也是地壳上 部岩石发育最广的一种构造
节理是很常见的一种构造地质现象，就是我们在岩石露头上所见 的裂缝，或称岩石的裂缝。这是由于岩石受力而出现的裂隙.还 有一种说法:几乎在所以岩石中都可以看到有规律的，纵横交错 的裂隙，他的专门术语就叫节理.节理即断裂岩块沿着破裂面没 有发生或没有明显发生位移的断裂构造. 裂隙应该包括的东西更多，在地学上有构造裂隙，而节理裂隙
1963年，意大利一水库，2亿m3此岩体下滑 淤满水库，死2600余人，震动了整个岩土工 程与工程地质界。
二、岩体结构概述
岩体：
被各种结构层面、软弱片理面等不连续面切 割成的岩块组：
岩体中的岩块。
§ 2.1 几个基本概念
岩石（Rock）矿物、岩屑的集合体。 结构面（Structural Plane） 指地质历史发展