岩体的工程性质及稳定性评价

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。
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
第一节 岩体及岩体结构概述
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。
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。
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
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。
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
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 割成的岩块组成的结构物。
结构面：
岩体中的软弱面。
结构体：
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
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。
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。
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
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
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。
(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
(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。源自文库
变质结构面在变质过程中形成，分为残留结构面和重结晶