工程地质学第六章岩体的工程地质性质及岩体工程分类

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中国地质大学工程学院 贾洪彪
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工程地质学概论:第六章 岩体的工程地质性质及岩体工程分类
2、结构面的连续性
• 结构面的连续性反映结构面的贯通程度。 • 线连续性系数：指沿结构面延伸方向，结构面各段长
度之和(Σa)与测线长度的比值。
❖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 如果测线水平布置，且与结构面法线的夹角为α，结构面的 倾角为β时:
KdLsinncossin Kcd' os
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工程地质学概论:第六章 岩体的工程地质性质及岩体工程分类
1节理（X型节理、张 节理） 2断层（冲断层、捩断 层、横断层） 3层间错动 4羽状裂隙、劈理
1卸荷裂隙 2风化裂隙 3风化夹层 4泥化夹层 5次生夹泥层
产状
一般与岩层产状 一致，为层间结 构面
岩脉受构造结构 面控制，而原生 节理受岩体接触 面控制
产状与岩层或构 造方向一致
产状与构造线呈 一定关系，层间 错动与岩层一致
对岩体稳定影响很大，在上述许多岩体 破坏过程中，大都有构造结构面的配合 作用。此外常造成边坡及地下工程的塌 方、冒顶
分布上往往呈不连续 状，透镜状，延展性 差，且主要在地表风 化带内发育
一般为泥质物充填，水理性质很差
在天然及人工边坡上造成危害，有时对 坝基、坝肩及浅埋隧洞等工程亦有影响， 但一般在施工中予以清基处理
• 变质结构面在变质过程中形成，分为残留结构面和重结晶结构 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。
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工程地质学概论:第六章 岩体的工程地质性质及岩体工程分类
(二)力学成因类型
1、张性结构面是由拉应力形成的，如羽毛状张裂面、纵张 及横张破裂面、岩浆岩中的冷凝节理等
• 特点：张开度大、连续性差、形态不规则、面粗糙，起 伏度大及破碎带较宽,易被充填,常含水丰富，导水性强
2、剪性结构面是剪应力形成的，破裂面两侧岩体产生相对 滑移，如逆断层、平移断层以及多数正断层等。
接触面延伸较远，比 较稳定，而原生节理 往往短小密集
与围岩接触面可具熔合及破碎两种 不同的特征，原生节理一般为张裂 面，较粗糙不平
一般不造成大规模的岩体破坏，但有时 与构造断裂配合，也可形成岩体的滑移， 如有的坝肩局部滑移
片理短小，分布极密， 片岩软弱夹层延展较 远，具固定层次
结构面光滑平直，片理在岩层深部 往往闭合成隐蔽结构面，片岩软弱 夹层具片状矿物，呈鳞片状
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岩体结构面的类型及其特征
成因类型
地质类型
沉积结 构面
1层理层面 2软弱夹层 3不整合面、假整合面 4沉积间断面
原
生 结 构
岩浆岩 结构面
1侵入体与围岩接触面 2岩脉岩墙接触面 3原生冷凝节理
面
变质结 1片理 构面 2片岩软弱夹层
构造结构面 次生结构面
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第一节 岩体的结构特征
一、结构面的类型
(一)地质成因类型 • 原生结构面 • 构造结构面 • 次生结构面
(二)力学成因类型 • 张性结构面 • 剪性结构面
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在变质较浅的沉积岩，如千枚岩等路堑 边坡常见塌方。片岩夹层有时对工程及 地下洞体稳定也有影响
张性断裂较短小，剪 切断裂延展较远，压 性断裂规模巨大，但 有时为横断层切割成 不连续状
张性断裂不平整，常具次生充填， 呈锯齿状，剪切断裂较平直，具羽 状裂隙，压性断层具多种构造岩， 成带状分布，往往含断层泥、糜棱 岩
• 特点：连续性好，面较平直，延伸较长并有擦痕镜面等 。
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二、结构面特征及其对岩体力学性质的影响
1、结构面产状
• 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
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工程地质学概论:第六章 岩体的工程地质性质及岩体工程分类
(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。
受地形及原结构 面控制
主要特征 分布
性质
工程地质评价
海相岩层中此类结构 面分布稳定，陆相岩 层中呈交错状，易尖 灭
层面、软弱夹层等结构面较为平整； 不整合面及沉积间断面多由碎屑泥 质物构成，且不平整
国内外较大的坝基滑动及滑坡很多由此 类结构面所造成的，如奥斯汀、圣·弗朗 西斯、马尔帕塞坝的破坏，瓦依昂水库 附近的巨大滑坡
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工程地质学概论
第六章 岩体的工程地质性质 及岩体工程分类
贾洪彪
中国地质大学（武汉）工程学院
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工程地质学概论:第六章 岩体的工程地质性质及岩体工程分类
第六章 岩体的工程地质性质及岩体工程分类
• 第一节 岩体的结构特征 • 第二节 岩体的变形与强度性质 • 第三节 岩体的工程分类
a K1 a b
K1变化在0～1之间，K1值愈大说明结构面的连续性 愈好
K1＝1时，结构面完全贯通。
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工程地质学概论:第六章 岩体的工程地质性质及岩体工程分类
3、结构面的密度
❖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)。