第5章岩体的工程地质特性

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岩体的工程地质特性

影响岩体稳定的因素有地形地貌条件岩性地质构造岩体的结构特征地应力地下水建筑物的规模、类型和施工方法等
在多数情况下岩体结构特征可成为控制性因素。
第一节岩体的结构特征一、结构面的成因类型根据成因，结构面分为原生的和次生的两大类。（一）原生结构面原生结构面是在岩石成岩过程中形成的，分为以
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图5-7 不同应力条件下岩体的蠕变曲线
第三节岩体的天然应力状态
岩体在天然状态下所存在的内在应力称为天然应力或初始应力，在地质学中，通常又称它为地应力。
一、天然应力的组成图
自重应力构造应力变异应力（特殊情况下考虑）
1．自重应力
假定岩体为均匀连续介质基础上计算岩ห้องสมุดไป่ตู้的自重应力
重力场在岩体内任一点上形成相当于上覆岩层重量的垂直应
二、结构面的特征
一般从方位、间距、延续性、粗糙度、侧壁强度、张开度、充填物、渗流、节理组数、块体大小十个方面进行研究。
（1）方位：即结构面的产状，表示方法与岩层产状相同。
（2）间距：指一组结构面的平均间距。（3）延续性：它是表征结构面延伸长度和展布范围的指标。
（4）粗糙度：结构面的粗糙程度可用粗糙系数（JRC）表示。
（5）结构面侧壁强度：它可以反映结构面经受风化的程度，可用施密特回弹仪或点荷载仪测定结构面侧壁的强度。
（6）张开度：指结构面两壁间的垂直距离。我国通常将张开度分成下述四级：
闭合的小于0.2mm；微张的为0.2～1.0mm；张开的为1.0～5.0mm；宽张的大于5.0mm。（7）充填物：常见的充填物有砂、粘土、角砾、岩屑及硅质、钙质、石膏质沉淀物。（8）渗流：
（9）节理组数：（10）块体大小与形状：软弱夹层是指在坚硬的层状岩层中夹有强度低、泥质

岩土体工程地质划分

一、岩体工程地质类型及特征依据岩石成因，研究区岩体可划分为岩浆岩、沉积岩二大工程地质类型。

1．岩浆岩区内岩浆岩仅发育有侵入岩，包括变质侵入岩。

变质侵入岩也可划为变质岩类副变质岩，由于研究区内变质岩类型单一，面积小，只在侵入岩类中加以叙述其特征。

依据侵入岩工程地质结构特征、岩性组合、岩石强度，分为坚硬块状闪长玢岩、正长斑岩、花岗岩、闪长岩岩性综合体和坚硬—较坚硬片状闪长岩类岩性综合体。

（1）坚硬块状闪长玢岩、正长斑岩、花岗岩、闪长岩岩性综合体：岩性组合为元古代二长花岗岩、正长花岗岩、黑云花岗闪长岩及中生代燕山期石英正长斑岩、角闪闪长玢岩岩脉。

岩石坚硬性脆，工程地质结构类型为块状结构。

岩石饱和单轴抗压强度大于60Mpa，抗风化能力强。

在裸露区风化残积土厚0—1m，隐伏区残积土厚1—3m，标贯击数14—30击，地基承载力标准值240—280kpa；全风化带厚0—2m，标贯击数40.9击，地基承载力标准值350—500kpa；强风化带厚0—4m，标贯击数60.2击，地基承载力标准值500—2000kpa。

该岩性综合体具低压缩性，是良好的天然地基。

（2）坚硬—较坚硬片状闪长岩类岩性综合体：为晚太古代阜平期片麻状中粒黑云角闪英云闪长岩。

是经过区域变质作用的片状、片麻状变质侵入岩。

片理产状45°—65°。

岩石饱和单轴抗压强度30—60Mpa，属坚硬—较坚硬；工程地质结构类型为片状结构。

岩体全风化带厚0—5m，标贯击数35击。

地基承载力标准值300—400kpa；强风化带厚5—10m，标贯击数54击，地基承载力标准值400—1500kpa。

岩体塑性变形较大，具中低压缩性，边坡稳定性差，易引起风化、流失、边坡失稳等工程地质问题。

2．沉积岩沉积岩可划分为碳酸盐岩、碳酸盐岩夹碎屑岩、碎屑岩、碎屑岩夹碳酸盐岩四种工程地质岩组。

（1）碳酸盐岩岩组依据岩组工程地质结构特征，岩性组合，岩石强度分为坚硬中厚层状碳酸盐岩岩性综合体；坚硬—较坚硬中厚层状碳酸盐岩岩性综合体；坚硬中薄层状碳酸盐岩岩性综合体；坚硬—较坚硬薄层状碳酸盐岩岩性综合体。

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第一章项目管理第一节工程项目建设管理综述1一、工程基本建设程序二、项目立项审批制度三、建设阶段管理制度2（一）项目法人责任制（二）招标投标制（三）工程监理制（一）建设工程招标的范围（二）建设工程招标方式（三）建设工程招标程序（四）建设工程招标文件的内容三、建设工程投标管理13（一）建设工程投标程序（二）建设工程投标报价的依据（三）建设工程编制投标文件的方法和步骤第四节工程建设监理14一、工程建设监理的概念二、工程建设监理的基本职责与权力15三、工程建设监理的工作程序、方法和制度四、工程建设监理活动的基本准则16（一）守法（二）诚信（三）公平（四）科学五、工程建设监理的依据第五节工程建设项目管理17一、建设项目法人责任制（一）项目法人第一节工程水文一、基本资料内容及复核（一）基本资料内容（二）基本资料复核二、水文要素经验频率及统计参数30（一）经验频率（二）频率曲线的线性及统计参数三、径流分析计算31（一）径流分析计算内容（二）径流还原（三）径流资料的插补延长（四）径流系列代表性分析（五）径流计算四、设计洪水计算33（一）设计洪水计算的内容（二）洪水、暴雨系列（三）历史洪水和暴雨的调查与考证（四）经验频率、统计参数及设计值（五）设计洪水过程线（六）成果合理性检查五、水位流量关系拟定36（一）基本方法求二、土的主要物理水理性质49三、图的主要力学性质及指标50第二节岩体工程地质特性一、岩石的工程地质特性（一）岩石分类（二）岩石的主要物理、水理性质及指标（三）岩石的主要力学性质及指标二、岩体的工程地质特性54（一）岩体结构及分类（二）岩体质量与RQD（三）岩体完整性及分类（四）岩体风华及分带（五）软弱夹层的工程地质特性（六）岩（土）体的渗透性及分级第三节特殊岩体的工程地质特性58一、喀斯特（一）基本概念（二）喀斯特发育的基本条件（三）喀斯特的发育规律（四）喀斯特类型二、湿陷性黄土60（一）基本概念（一）主要术语（二）地震安全性评价的工作内容（三）水利水电工程对地震危险性分析工作的规定三、中国地震动参数区划图67四、活断层68（一）活断层的定义（二）活断层研究方法（三）活断层的判别第五节水库工程地质70一、水库区工程地质勘察（一）规划阶段（二）可行性研究阶段（三）初步设计阶段二、水库蓄水后的主要工程地质问题71（一）水库渗漏（二）水库浸没（三）水库塌岸三、水库诱发地震74（一）水库诱发地震的特征（二）水库诱发地震的成因类型（三）水库诱发地震的工程地质条件分析（一）砂砾料（二）土料（三）人工骨料（四）碎（砾）石类土料三、各类天然建筑材料勘察要求92（一）料场场地分类（二）勘探布置第四章工程任务与规模94第一节防洪治涝一、防洪工程系统及允许泄量（一）防洪工程系统的组成（二）防洪标准（三）防洪控制断面允许泄量（四）防洪工程系统联合运用二、防洪工程的水利计算97（一）堤防（二）水库（三）分洪工程三、治涝工程系统101（一）治涝工程系统组成（二）治涝标准（三）治涝规划设计的一般原则（三）水轮机额定水头选择六、抽水蓄能电站的工作原理118（一）抽水蓄能电站的工作原理（二）抽水蓄能电站的类型（三）调峰容量平衡计算（四）装机容量选择第三节水资源配置及供水工程120一、供水量、用水量调查统计（一）供水量调查统计的分类（二）供水量调查统计的要求（三）用水量调查统计的分类（四）用水量调查统计的要求二、供水水源和水资源配置122（一）设计标准（二）供水水源（三）水资源供需分析和配置三、城镇供水工程123（一）城镇需水量预测（二）城镇供水四、调水工程125（一）调水工程必要性论证原则（二）调水工程调水量的确定（三）分汊型河段的整治（四）游荡型河段的整治（五）浅滩的整治第六节综合利用水库142一、综合利用水库基本概念（一）综合利用任务和顺序的确定（二）综合利用水库特征水位与特征库容二、综合利用水库防洪与兴利的结合146（一）综合利用水库防洪兴利结合的形式（二）防洪与兴利库容结合形式的适用条件三、水库调节计算和调度图148（一）水库的调节性能（二）兴利调节计算（三）水库调度图四、水库回水计算149（一）计算目的（二）计算方法（三）水库回水曲线计算（四）回水推算成果合理性分析第五章工程总体设计153第一节工程等级划分及标准154163（三）引水建筑物（四）输（排）水渠系及交叉建筑物（五）发电厂房（泵房）及开关站（变电站）（六）通航、过木及过鱼建筑物（七）堤防及河道整治建筑物三、工程总布置应考虑的主要因素164（一）枢纽布置设计的一般原则（二）枢纽布置方案选择考虑的主要因素第六章水工建筑物167第一节土石坝一、土石坝筑坝材料选择与填筑标准（一）土石坝的筑坝材料选择（二）土石坝各种筑坝材料的填筑标准（三）面板堆石坝各种筑坝材料的选择标准二、碾压土石坝坝体结构设计169（一）坝体材料分区（二）坝体坝坡的选择（三）坝体防渗体的选择（四）反滤层与过渡层设计三、碾压土石坝坝体排水及构造设计171一、（一）基础处理原则及一般规定（二）基础处理主要方法第三节拱坝188一、拱坝布置、设计基本要求及安全标准（一）拱坝布置（二）拱坝设计基本要求（三）拱坝设计安全标准二、拱坝坝体结构及构造设计192（一）坝顶布置（二）横缝、纵缝与接缝灌浆（三）坝内廊道及交通（四）坝体止水和排水（五）坝体混凝土及分区设计（六）工作稳定分析三、拱坝坝身泄水建筑物型式193四、拱坝消能防冲结构设计194五、拱坝基础处理原则和主要方法195（一）基础处理原则及一般规定（二）基础处理主要方法第四节水工隧洞198一、水工隧洞洞线选择与进、出口布置（一）水工隧洞设计原则（二）闸室布置二、水闸防渗排水、消能防冲及两岸连接布置与设计208（一）防渗排水布置（二）消能防冲布置（三）两岸连接布置第七节堤防210一、堤线布置及堤型选择（一）堤线布置（二）河堤堤距的确定（三）堤型选择二、堤身设计211（一）一般规定（二）筑堤材料与土堤填筑标准（三）堤顶高程（四）土堤堤顶结构（五）护坡三、堤基处理213（一）一般规定（二）软弱堤基处理四、堤岸防护213（一）一般规定二、水电站进水建筑物布置及设计224（一）进水口类型（二）进水口布置（三）开敞式进水口布置及孔口尺寸拟定（四）深孔式进水口高程选择及尺寸拟定三、水电站压力管道布置及设计226（一）压力管道的功能和类型及其材料要求（二）压力管道的布置（三）压力管道水利计算（四）压力管道结构分析（五）岔管（六）压力管道构造要求第十节水工金属结构229一、闸门的分类（一）闸门按工作性质分类（二）闸门按结构形式和动作特征分类二、闸门的布置、选型230（一）闸门布置的一般要求（二）闸门选型的一般原则（三）表孔溢洪道闸门的布置于选型（四）深孔泄水孔闸门的布置与选型（一）截流方式（二）截流方式的选择（三）截流设计的原则六、基坑排水240（一）初期排水（二）经常性排水第二节主体工程施工方法240一、主体工程施工概要二、土石方明挖240（一）岩石开挖级别（二）坝基开挖顺序与开挖方法（三）高边坡开挖原则（四）出渣道路布置原则三、地基处理241（一）基岩灌浆（二）防渗墙施工四、碾压式土石坝施工242（一）料场规划原则（二）坝料上坝运输（三）坝料填筑五、混凝土施工243（一）混凝土施工方案选择原则（四）移民工作的主要步骤三、征地移民所依据的政策法规体系250（一）法律（二）行政法规（三）规程规范（四）地方性法规及规章第二节移民前期工程程序251一、移民安置规划设计概述二、水利工程移民前期工作主要内容和工作深度252（一）项目建议书阶段（二）可行性研究报告阶段（三）初步设计阶段三、水电工程移民前期工程主要内容和工作深度254（一）预可行性研究报告阶段（二）可行性研究报告阶段四、移民安置规划编制的程序254第三节建设征地范围255一、工程征地范围五、城镇、集镇部分调查内容269（一）基本情况调查（二）用地调查（三）人口调查（四）房屋和附属设施调查（五）机关事业单位调查（六）企业调查（七）基础设施调查（八）其他调查六、专业项目（含企业）调查内容270（一）企业调查（二）交通运输设施调查（三）水利水电设施调查（四）电力设施调查（五）电信设施调查（六）广播电视设施调查（七）水文（气象）站调查（八）文物古迹调查（九）矿产资源调查（十）其他调查七、实物调查方法273（一）农村实物调查方法（四）建设用地规模（五）基础设施二、工业企业处理规划282三、专业项目处理规划283第七节水库库底清理与防护工程283 一、水库库底清理范围和对象（一）清理范围和对象（二）清理调查二、水库库底清理284（一）建筑物拆除与清理（二）卫生清理（三）林木清理（四）特殊清理三、防护工程设计285第八节征地移民补偿投资（费用）概（估）算286一、有关专业术语二、概（估）算编制原则和依据286（一）概（估）算编制原则（二）概（估）算编制依据三、补偿投资（费用）概（估）算项目划分及费用构成287（十一）地面径流与水损失（十二）水土流失防治责任范围、项目建设区和直接影响区（十三）水土流失治理度和植被覆盖率二、我国土壤侵蚀类型及分区295（一）土壤侵蚀类型和形式（二）土壤侵蚀影响因素（三）我国土壤侵蚀类型分区三、我国土壤侵蚀强度分级297（一）水力侵蚀强度分级（二）重力侵蚀强度分级（三）风蚀强度分级标准第二节法律法规技术标准及前期工作299 一、法律法规技术标准（一）法律法规体系（二）水土保持技术标准二、水土保持生态建设前期工作302（一）前期工作程序（二）各阶段的内容与深度要求三、建设项目水土保持前期工作302（一）前期工作程序（二）各阶段主要内容和设计深度三、耕作措施315四、风沙治理措施316第五节建设项目水土保持设计316一、建设项目水土保持措施类型和作业（一）预防管理措施（二）治理措施二、建设项目水土保持设计要求和内容317（一）编制原则（二）防治目标（三）主体工程水土保持分析与评价（四）水土流失调查与预测（五）防治责任范围及分区（六）防治措施布局三、建设项目水土保持分区防治措施设计319 第六节水土保持投资概（估）算及效益321 一、水土保持工程概（估）算编制（一）编制依据（二）水土保持生态建设工程概（估）算编制规定（三）开发建设项目水土保持工程概（估）算编制规定（四）开发建设项目水土保持工程概（估）（估）（二）工业用水区（三）农业用水区（四）渔业用水区（五）景观娱乐用水区（六）过渡区（七）排污控制区第二节水功能区纳污能力及污染物入河量控制333一、基本概念（一）水环境容量（二）水功能区纳污能力（三）污染物入河控制量（四）排污削减量二、水功能区污染物入河量控制方案与排污削减量333三、入河排污口整治334（一）基本要求（二）入河排污口布局（三）入河排污口整治方案四、面源控制334（一）面源污染物调查与估算（二）面源控制措施一、一、一、评价工作等级划分二、基本要求三、调查范围四、调查方法五、调查内容344六、环境现状评价344七、环境质量标准345第二节环境影响识别和预测评价345一、环境影响识别（一）工程分析（二）环境影响识别与筛选二、环境影响预测评价346（一）预测评价的原则（二）预测评价内容和要求第三节环境保护对策措施351一、基本要求二、环境保护措施351（一）水环境保护（二）大气污染防治（三）环境噪声控制（四）施工固体废物处理（五）生态保护二、评价指标及评价准则363（一）经济内部效益率（EIRR）（二）经济净现值（ENPV）第三节财务评价365一、财务评价的概念及水利水电项目财务评价的特点（一）财务评价的一般概念（二）水利项目财务评价的特点二、财务评价中的费用组成和综合利用工程费用分摊366（一）费用构成及其估算方法（二）综合利用水利建设项目费用分摊三、财务评价中成本费用估算369（一）总成本费用的构成（二）年运行费估算（三）固定成本与可变成本估算四、销售收入估算370五、财务评价指标及评价准则370（一）财务生存能力分析（二）偿债能力分析（三）盈利能力分析（四）不确定性分析。

工程地质知识点

1、名词：工程地质学：是研究与工程建设有关的地质问题的一门学科。

地质环境：为人类生存与活动进程中地壳表层的地形、地貌、岩土、水、地层构造、矿产资源、地壳稳定性等自然因素的总称。

工程地质条件：是与工程建筑有关的地质条件的总称。

工程地质问题：是指工程地质条件不能满足工程建筑上稳定和安全的要求时，工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。

2、工程地质条件的六大要素是：地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料。

3、就土木工程而言，主要的工程地质问题包括：地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室稳定性问题和区域稳定性问题。

4、工程地质学的主要任务是：（1）评价工程地质条件，阐明地上和地下建筑工程兴建和运行的有利和不利因素，选定建筑场地和适宜的建筑形式，保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行。

（2）从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发，论证和预测发生工程地质问题的可能性、发生的规模和发展趋势。

（3）提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施，加固岩土体和防治地下水的方案。

（4）研究岩体、土体分类和分区及区域性特点。

（5）研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。

一、地球概况1、概念：地壳运动：主要是由于地球内力作用所引起的地壳的机械运动。

2、地壳六大板块：亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块、南极洲板块。

3、地壳运动的特征：方向性、普遍性和长期性、运动速度不均一性。

二、矿物与岩石1、概念：矿物:是自然界中的化学元素在一定的物理化学条件下生成的天然物质，具有一定的化学成分和物理性质。

造岩矿物: 组成岩石的主要矿物。

矿物硬度:矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力。

岩石:是天然生成的，具有一定的结构和构造的矿物集合体。

岩浆岩：由岩浆冷凝、固结所成的岩石，又称火成岩。

沉积岩:是在地表和地表下不太深的地方，由松散堆积物在常温常压的条件下，经过压固、脱水和重结晶作用而形成的岩石。

岩土力学总复习

岩土力学总复习内容与要求第一部分土体力学绪论第1章土体中的应力第2章地基变形计算第3章土压力理论第4章土的抗剪强度与地基承载力第5章土坡稳定性分析第二部分岩体力学绪论第1章岩块、结构面、岩体的地质特性简介第2章岩石(块)的物理、水理与热学性质第3章岩块(石)的变形与强度第4章结构面的变形与强度第5章岩体的力学性质第6章岩体中的天然应力第7章地下洞室围岩稳定性分析第8章岩体边坡稳定性分析符号说明：◆掌握(含记住)▲理解△了解第一部分土体力学绪论◆土力学的研究对象、研究内容、研究任务及土体的工程特性(与一般连续体相比)▲土体在工程建筑中的三种用途第1章土体中的应力§1.1 概述▲地基附加应力σz是引起地基变形破坏的根源§1.2 土体的自重应力(σcz)◆σcz的概念◆σcz的计算方法(含有地下水与不透水层的情况)§1.3 基底压力(p)与基底附加压力(p 0)◆p 、p 0的概念◆影响p 的因素有哪些？◆计算、的已知斜向偏心荷载竖向偏心荷载竖向中心荷载0p p e ⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎭⎬⎫，P13式1-14要求记住。

§1.4 地基中的附加应力(σz )◆布氏解的假设前提及其适用范围◆局部荷载下σz 的影响因素◆矩形基础在⎪⎩⎪⎨⎧竖向梯形荷载竖向三角形荷载竖向均布荷载下σz 的计算其中注意B 边的取法与角点法、等效均布荷载法的应用◆条基均布荷载与三角形荷载下σz 的计算◆圆形基础均布荷载与三角形荷载下σz 的计算(前者r 范围，后者基底投影内)说明：σz 计算中，地基附加应力系数可查表！若遇到，会给出表。

◆非均质地基中的附加应力集中现象与附加应力扩散现象及其概念第2章地基变形计算§2.1 概述◆地基变形按成因的分类◆地基变形按计算原理的主要方法§2.2 分层总与法(应力比法)◆计算原理与主要计算步骤▲具体计算方法§2.3 规范法◆计算原理与计算步骤▲具体计算方法▲平均附加应力系数的含义△规范法的优点§2.4 相邻荷载对地基变形的影响▲采用分区后叠加法§2.5 e-lg σ法(考虑应力历史法)◆正常固结土、超固结土、欠固结土变形计算中的压缩、再压缩与压缩指数(Cc)、回弹指数(Ce)的应用(公式不需死记)§2.6 弹性力学公式法(三向变形效应法)△一般了解§2.7 饱与粘性土的渗透固结▲渗透固结的影响因素及研究意义▲一维渗透固结理论的基本假设△固结方程的推导过程◆固结度的概念及其应用、固结层厚度(H)的取法第3章土压力理论§3.1 挡土墙上的土压力◆土压力的概念及其影响因素◆土压力的类型p0、p a、p p◆静止土压力的计算§3.2 朗肯土压力理论◆朗肯土压力理论的前提假设◆无粘性土、粘性土的主动土压力与被动土压力的计算方法◆填土分层、有地下水与表面有均布荷载情况下朗肯土压力的计算§3.3 库仑土压力理论◆基本假设◆无粘性土的库仑土压力计算原理△粘性土的库仑土压力计算原理◆坦墙的概念第4章土的抗剪强度与地基承载力§4.1 土的抗剪强度◆土的抗剪强度概念及剪切破坏本质与破坏条件△测定抗剪强度的常用方法◆掌握库仑公式的总应力法与有效应力法的表示方法◆莫尔-库仑强度理论的公式法与图解法◆直剪试验条件对实际排水条件的模拟△孔隙水压力系数A、B的确定方法◆应力路径的概念及正常固结土与超固结土应力路径的不同§4.2 (浅基础)地基承载力概述◆地基破坏的基本模式、阶段与界限荷载◆地基承载力与地基承载力特征值的概念§4.3 地基承载力的理论公式法◆临塑荷载公式法与临界荷载公式法的基本原理◆通过极限承载力通式分析地基承载力的组成及其影响因素§4.4 地基承载力的原位试验法与§4.5 地基承载力的经验法△一般了解第5章土坡稳定性分析§5.1 概述◆影响土坡稳定性的因素§5.2 无粘性土坡稳定性分析◆无粘性土坡稳定性分析方法§5.3 粘性土坡稳定性分析◆(瑞典)圆弧法的计算原理及确定滑弧圆心的技巧△毕肖普(圆弧)条分法的计算原理及设定圆心与分条的技巧◆掌握费伦纽斯法、毕肖普法与简化毕肖普法在计算原理上的区别△不平衡推力传递法与复合型滑面的土坡稳定性计算原理§5.4 土坡稳定性分析中的若干问题△一般了解第二部分岩体力学绪论◆岩体力学的研究对象与任务◆(工程)岩体的概念及其工程特性第1章岩块、结构面、岩体的地质特性简介§1.1 岩块的地质特性◆岩块及其结构的概念§1.2 结构面的地质特性◆结构面、软弱结构面与泥化夹层的概念▲结构面在岩体工程稳定性中的重要作用§1.3 岩体的地质特性◆岩体结构的概念及其分类方案§1.4 岩体的工程分类简介◆岩块的力学强度分类、RQD概念▲巴顿岩体质量(Q)分类中三项指标的含义第2章岩石(块)的物理、水理与热学性质§2.1 岩石的物理性质◆岩石空隙性中的n=n o+n c=(n a+ n b)+n c§2.2 岩石的水理性质◆岩石的吸水率、饱与吸水率、饱水系数、软化系数与抗冻系数的定义及其与空隙性指标的关系§2.3 岩石的热学性质(不作要求)第3章岩块(石)的变形与强度§3.1 概述△岩块力学属性的基本类型§3.2 岩石(块)的变形性质一、单轴压缩下的变形◆岩块的变形阶段、机理及特征指标◆动荷载、蠕变荷载、弹性滞后、应变强化、回滞环、岩石的“记忆”、疲劳破坏与疲劳强度等概念▲荷载条件对岩石变形的影响二、三轴压缩下的变形△一般了解三、岩石的蠕变性◆岩石的蠕变、流动、长期强度、极限长期强度的概念◆蠕变类型、蠕变阶段的划分▲M、K、Bu蠕变模型及其本构方程、本构曲线§3.3 岩石(块)的力学强度◆岩块单轴抗压强度(σc)概念及其影响因素◆岩块三轴抗压强度(σ1m)概念及其影响因素◆岩块单轴抗拉强度(σt)概念◆岩块抗剪强度(τf)概念及其按试验方法的分类§3.4 岩石(块)的破坏判据◆岩石破坏判据与强度理论的概念◆库仑—纳维尔判据与莫尔判据的基本原理◆格列菲斯判据与修正格列菲斯判据的本质及其区别第4章结构面的变形与强度§4.1 结构面的变形性◆结构面的法向刚度与剪切刚度的概念§4.2 结构面的力学强度(τf或c j、φj)△平直无充填结构面、粗糙起伏结构面、非贯通的断续结构面、具有软弱物充填的结构面4类结构面力学强度的主要特征第5章岩体的力学性质◆控制岩体力学性质的主要因素§5.1岩体的变形性质△岩体变形的主要试验△岩体变形参数(E m、E me)的静力载荷试验法的确定原理△岩体变形的组成、类型及其特征◆岩体变形结构效应的概念§5.2 岩体的强度性质◆岩体剪切强度的概念及其分类与主要影响因素◆岩体抗压强度的结构面产状效应：公式法与摩尔图解法▲约翰图解法第6章岩体中的天然应力§6.1 概述◆天然应力与重分布应力的概念▲研究岩体天然应力的意义§6.2 岩体中天然应力的分布特征△一般了解§6.3 岩体天然应力的量测▲量测原理§6.4 岩体中天然应力的估算不作要求第7章地下洞室围岩稳定性分析§7.1 概述◆围岩与围岩应力的概念§7.2 围岩应力的计算◆无压圆形洞室弹性围岩洞壁处应力计算及λ的影响◆无压圆形洞室弹性围岩λ=1.0时围岩应力计算及其分布规律△(其它洞形洞壁处的σθ计算一般了解)◆无压圆形洞室塑性围岩的应力分带及求塑性圈半径的修正芬纳-塔罗勃公式的应用◆掌握有压圆形洞室弹性围岩的应力计算§7.3 围岩的变形与破坏分析△围岩变形破坏的结构效应△弹性围岩与塑性围岩的位移计算▲围岩破坏区范围圈定的原理§7.4 围岩压力计算◆围岩压力的概念及其按形成机理的分类◆形变围岩压力、松动围岩压力、冲击围岩压力的概念◆形变围岩压力的修正芬纳-塔罗勃公式的应用◆岩爆的产生条件§7.5 围岩抗力与围岩极限承载力◆掌握围岩抗力、抗力系数、单位抗力系数与围岩极限承载力的概念第8章岩体边坡稳定性分析§8.1 概述△一般了解§8.2 岩体边坡的应力分布特征◆应力分布特征△影响因素§8.3 边坡岩体的变形与破坏分析简介(定性)▲掌握边坡岩体的变形类型与破坏类型△影响因素§8.4岩体边坡稳定性分析步骤△一般了解§8.5 平面滑动型岩体边坡稳定性计算(平面问题)◆考虑地下水与地震荷载的单滑面岩坡稳定性计算原理与方法▲同向双平面滑动稳定性计算原理(含滑体内有与无结构面的情况)§8.6 楔形体滑动型岩体边坡稳定性计算(空间问题)▲楔形体滑动的稳定性计算原理。

岩体力学第五章第五节岩体的应力—应变分析

第五节岩体的应力—应变分析曲线一、岩体的
1.岩石和岩体应力－应变曲线差别
岩体
岩石
岩石和岩体的σ－ε曲线对比示意图构面局部剪切破坏。双线性
弹—塑性变形非线性
出现2个破坏点多线性
二、岩体变形模量
1.由应力-应变曲线确定
确定方法
1 E eff E 11 .8 (d ) nh
注：实际工程中，E由室内岩块试验确定d 为节理的间距，可由地质测绘确定; E eff 可由现场岩体变形试验求出。故可由此式来求出 nh
3.“等价”模型求模量
设岩体内存在单独一组有规律的节理，可用 “等价”连续介质模型来代替这个不连续岩体
等价原理：保证模型和原型中的总应力和位移
相等；但原型和模型中的变形不同 “等价”模型变形=岩块变形+节理法向变形既： 1 1 1
E E n E K n n E K n
E n 岩体的变形模量
E 岩块弹性模量
返回
K n 节理的法向刚度系数 4.现场实测方法（4.6讲）
2.岩块与节理面变形叠加求模量 3.“等价”模型确定 4.现场实测方法
1.由应力-应变曲线确定变形模量 Ed e y 弹性模量
E
e
E Ed
2.岩块变形与节理面变形叠加求模量
依据：岩体的位移=岩块的位移+节理的位移 d 岩块的位移： 1 E
2 2 2 m d ( 1 ) 节理的位移： 2 nhE
岩体的位移：
2 2 d 2 m d ( 1 )
E
nhE
(a)
d (b) eff 岩体有效变形模量: E E eff

1.5岩石的工程地质性质

软化系数表示。软化系数kd：等于岩石在饱和状态下的极限抗压强度与
在风干状态下极限抗压强度的比。用小数表示。其值越小，表明岩石在水作用下的强度和稳定性越差。
岩石的软化性决定于岩石的矿物成分、结构和构造特征。岩浆岩和变质岩的软化系数大都接近于1.0；粘土矿物含量高、孔隙度大、吸水率高的岩石，软化系数越小，如泥灰岩和页岩。
降低岩石的强度。在工程中应当重视岩石中这些低强度矿物含量的增长对岩石强度的降低作用。
但也不能简单地认为，含有高强度矿物的岩石，其强度一定就高。因为岩石受力作用后，内部应力是通过矿物颗粒的直接接触来传递的，如果强度较高的矿物在岩石中互不接触，则应力的传递必然会受中间低强度矿物的影响，岩石不一定就能显示出高的强度。
180~300
岩石名称辉绿岩
抗压强度（MPa）
200~350
岩石名称页岩
抗压强度（MPa）
10~100
100~250
玄武岩
150~300
砂岩
20~200
180~300
石英岩
150~350
砾岩
10~150
100~250 100~250 80~250
大理岩片麻岩灰岩
100~250 50~200 20~200
岩体 = 结构面 + 结构体
岩块的强度高，岩体的强度不一定高。
结构面的发育程度、性质、充填情况以及连通程度等，对岩体的工程性质有很大的影响。
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1. 结构面
结构面：存在于岩体中的各种地质界面。
（1）结构面类型：原生结构面：成岩时形成
沉积结构面：层面、层理、夹层等火成结构面：原生节理、流纹面、接触面等等变质结构面：片麻理、片理等等

第五章岩石地下工程

设原岩垂直应力为p，水平应力为q，作用在围岩边界，忽略围岩自重的影响，按弹性理论中的基尔西公式计算围岩中任一点A（r,θ）的应力：
p
q
q p
q p
p q a 2 q p a 2 a 4 r2(1 r2)2(1 4 r2 3 r4)c2 os
p q a 2 qp a 4 2(1 r2)2(1 3r4)c2 os
γ——围岩重度（kN/m3）。
在矿山法施工的条件下，ⅠⅡ类围岩取Hp=2.5hq ；ⅣⅤ类围岩取Hp=2.0hq 。
3、地下工程按用途可分为：交通地下工程（如公路及铁路隧道、水底隧道、
地下铁道、航运隧道、人行隧道等）水工地下工程（如引水及尾水隧洞、导流隧洞、
排沙隧洞等）市政地下工程（如给排水隧道、人防洞室等）矿山地下工程。
3
当θ＝0，π时， p(3)
当θ＝ 3π/2 ，π/2时， p(31)
不同的λ下，坑道周边切向应力σθ 的分布：
λ
θ=0，π θ=π/2， 3π/2
4
－p
11p
3
0
8p
2
p
5p
1
2p
2p
1/2
2.5p
0.5p
1/3
2.67p
0p
1/4
2.75p
-0.25p
不同的λ下，坑道周边切向应力σθ 的分布：
(5－1)
rq 2p(12a r2 23a r4 4)si2 n
（2）当r＝a时，即坑道周边的应力为：
r r0
(5－3)
p ( 1 2 c2 o ) q ( 1 s 2 c2 o ) s
或：
p ( 1 ) 2 ( 1 ) c 2 o (5s －4)

岩体工程地质性质

散介质的岩体结构，一般是工程清
挖的对象。
三、岩体的工程地质质量分类
作为工程建筑的地基、围岩或是材料的岩体，因为
其岩石质量不同，岩体结构类型不同，岩体结构面类型也
有差异，再加上水的参与，风化作用的影响等等，使岩体
质量的评定因素十分复杂。但为了满足工程建设的实际需
要必须对岩体的工程地质质量进行分类。
1．岩石质量指标（R、Q、D—Rock, quality designation）分类
一、岩体结构面类型
指切割岩石的所有地质界面，如岩层面、断层面、节理面等。依据结构面成因将其分为三种类型。 1．原生结构面：与岩石同时形成，如层面、片理，收缩裂隙。
2．次生结构面：岩石形成后叠加形成的，节理面，断层面等。
3．软弱结构面：是一类特殊的结构面，特指岩体中具有一定
厚度的结构面。它可以是原生的，也可以是次生的，工程地质勘察中应予以特别重视。如砂岩中的泥岩夹层，花岗岩中的裂隙风化带等。
弹塑性变形 --褶皱
弹脆性变形 --断层
（1）微裂隙压密阶段：岩石中微裂隙在荷重下压密，此阶段δ 变化小而ε 变化大（2）弹性变形阶段：裂隙进一步密合，不产生新裂隙，δ 、ε 近乎同步增加（曲线外切线近45°），最高点称弹性极限抗
δ
屈服点
ε
压强度，亦称屈服点。
（3）裂隙发展和破坏阶段：新裂隙产生并发展，δ 增加不多，而ε 快速增加，直至最高点，岩石发生整体破坏，此点的 δ 值称单轴极限抗压强度。（4）峰值后阶段：岩石大变形，δ 下降至稳定。
（1）整体结构：即完整岩体，强度高、力学性质稳定。（2）块状结构：整体强度高、
块度均匀，与完整岩体相近。（3）镶嵌结构：块度具有显著两分性，但整体强度仍较高。

岩体的组成及工程地质特征

岩体的组成及工程地质特征一、岩体的概念岩体：可能由一种或多种岩石组合，且在形成现实岩体的过程中经受了构造变动、风化作用、卸荷作用等各种内力和外力地质作用的破坏及改造。

工程岩体的分类为：地基岩体、边坡岩体、地下工程围岩。

二、岩体的结构岩体是由岩块或土构成的，岩体的性质取决于岩石或土和结构面的性质。

岩体的结构面结构面的特征是影响结构面强度及其他性能的重要因素。

结构面的产状由走向、倾向和倾角三个要素。

岩体的地质构造（1）地质构造的几种类型（1）不利情况（2）最不利情况（3）有利情况（岩层走向与边坡垂直）（4）有利情况（岩层倾向与边坡相反）（2）断裂构造①裂隙发育程度分级及对工程的影响①裂隙的分类③断层的组成及类型三、岩体结构特征1.岩体结构类型四、岩体的力学特性（一）岩体的变形特征岩体的变形通常包括结构面变形和结构体变形两个部分。

设计人员所关心的主要是岩体的变形特性。

岩体变形参数是由变形模量或弹性模量来反映的。

不同岩体具有不同的流变特性。

一般有蠕变和松弛两种表现形式。

试验和工程实践表明，岩石和岩体均具有流变性。

特别是软弱岩石、软弱夹层、碎裂及散体结构岩体，其变形的时间效应明显，蠕变特征显著。

（二）岩体的强度性质由于岩体是由结构面和各种形状岩石块体组成的，所以，其强度同时受二者性质的控制。

如当岩体中结构面不发育，呈完整结构时，岩石的强度可视为岩体强度。

如果岩体沿某一结构面产生整体滑动时，则岩体强度完全受结构面强度控制。

四、岩体的工程地质性质结构面的工程地质性质对岩体影响较大的结构面的物理力学性质，主要是结构面的产状、延续性和抗剪强度。

延伸长度为5-10m的平直结构面，对地下工程围岩的稳定就有很大的影响，对边坡的稳定影响一般不大。

结构面的规模是结构面影响工程建设的重要性质。

结构面的规模分为I-V级：①级指大断层或区域性断层，控制工程建设地区的稳定性，直接影响工程岩体稳定性。

Ⅱ、Ⅱ级结构面往往是对工程岩体力学和对岩体破坏方式有控制意义的边界条件，它们的组合往往构成可能滑移岩体的边界面，直接威胁工程安全稳定性。

工程岩土学第五章

（据茂木清夫）
但弹性模量与围压的关系随岩石性质（强度）不同而不同。
a.强度较高的岩石（如辉长岩，白云岩，苏长岩等），弹性模量基本为常数，不随围压变化而改变； b.强度较低的弱岩（如砂岩等），弹性模量随围压的提高而增大。
辉长岩应力差－轴应变曲线
砂岩应力差－轴应变曲线
2.不等围压三轴状态（真三轴状态）
（σ1＞σ2 ＞ σ3 ）
岩石在真三轴状态下的变形特征资料较少，而且对一些互相矛盾的现象还没有得到统一的解释
3.等压三轴状态（静水压力状态）
（σ1=σ2 = σ3 ）静水压力状态可看作常规三轴状态的一种特殊情况。岩石在各向相等的压力作用下发生体积压缩变形，一般采用体积模量表征岩石在静水压力下体积变形的特性。
§5.1
概述
一. 岩体的力学性质——岩体在力的作用下
所表现的性质 ①变形性—— 岩体承受力的作用而发生
包括：
变形的性能
②抗破坏性——岩体抵抗力的作用而保持
其自身完整性的性能
注意：1.岩体的变形和破坏不是两个截
然分开的阶段，而是一个统一的、连续的过程，破坏是累进性的。 2.岩体的力学性质是由结构体（岩石）和结构面的力学性质共同决定的，二者在岩体力学性质中各自所占的地位，与岩体的完整性有关。但当破坏面部分沿已有裂隙，部分通过完整岩石时，并不能将岩石力学性质和结构面力学性质按照它们在破坏面中各自所占的比例简单地进行加权，用以表征岩体的力学性质。参考《岩石力学》。
σ
B
C
A
0
εa
50 100 150 200
O 0
岩石典型的全应力－应变曲线
并非所有岩石都有以上明显的变形阶段
250 200 150

岩石与岩体

首先取决于岩体的结构类型与特征，其次才是组成岩体的岩石的性质。
其意义在于结构面的特征决定岩体
的性质。
不同结构类型岩体的工程地质性质：
整体块状结构：强度高各向同性抗风化能力强
层状结构岩体：强度较高各向异性层间滑动
碎裂结构岩体：完整性差强度低
散体结构岩体：
碎石土类各向同性强度最差
岩石的抗压强度最高，抗剪强度
居中，抗拉强度最小。抗剪强度约为
抗压强度的10％～40％；抗拉强度仅为抗压强度的2％～16％。岩石越坚硬，其值相差越大。抗压和抗剪强度是评价岩石（岩
体）稳定性的指标。
（三）影响岩石工程性质的因素 1. 矿物成分: 应注意矿物对岩石强度影响 2. 结构岩石按结构分类：结晶联结胶结物联结强度上的一般规律：
结构体：被结构面切割成的块体。
形状：柱状、块状、板状、楔状、锥状等等原因：与岩层的产状有关。结构体大小可用体积裂隙数Jv来表示，指岩体单位体积通过的总裂隙数。 Jv =1/S1+1/S2+1/S3+… …+1/Sn=∑1/Si Si ：岩体内第i组结构面的间距 1/Si：该组结构面的裂隙数（裂隙数/m）
4.软化性岩石吸水后，其强度和稳定性发生变化的性质。软化系数kd：等于岩石在饱和状态下的极限抗压强度与在风干状态下极限抗压强度的比。用小数表示。 5. 抗冻性岩石抵抗冻胀压力作用的能力。一般用强度降低率来表示。
（二）岩石的力学性质
变形特性：弹性模量泊淞比
弹性模量E：应力和应变之比。泊淞比：横向应变与纵向应变之比。强度特性：岩石抵抗外力破坏的能力。抗压强度Rc：抵抗压碎破坏的能力抗拉强度Rt ：约为0.02~0.16Rc 抗剪强度[]：约为0.1~0.4 Rc

4岩体的工程地质性质

天然密度干密度ρd 含水量w（％）重度γ（kN/m3）：单位体积岩石受到的重力，与密度ρ的关系为
4.2.1岩石的主要物理性质
2)
相对密度（比重）Gs 干试样质量m（g）与4℃时同体积纯水质量（岩石固体体积与水的密度之积）的比值
4.2.1岩石的主要水理性质
3)
孔隙度（孔隙率）n 试样中孔隙（包括微裂隙）的体积Vv（cm3）与试样总体积V （cm3）的百分比 V n v V 孔隙比e
岩体完整程度与岩体结构类型的定性划分(《工程岩体分级标准》）
岩体完结构面发育程度主要结构面的结合主要结构面类岩体结构类型型整程度组数平均间距/m 程度完整 1～2 >1.0 结合好或结合一般节理、裂隙、整体状或巨厚层面层状结构较完整 1～2 >1.0 结合差节理、裂隙、块状或厚层状层面结构结合好或结合一般块状结构 2～3 1.0～0.4 节理、裂隙、裂隙块状或中较破碎 2～3 1.0～0.4 结合差层面、小断层厚层状结构结合好镶嵌碎裂结构 ≥3 0.4～0.2 结合一般中、薄层状结构破碎 ≥3 结合差各种类型结构裂隙块状结构 0.4～0.2 结合一般或结合差面碎裂状结构 ≤0.2 极破碎无序结合很差散体结构
外动力成因型结构面（表生结构面）：如卸荷裂隙（长江链子
崖危岩体）、泥化夹层及表生夹泥。
结构面的特征

1978年ISRM实验室和野外试验标准委员会制定的《岩体不连续面定量描述的建议方法》
方位：结构面的产状（走向、倾向、倾角）
间距：反映岩体完整程度和块体大小延续性：反映结构面的连通率粗糙度：反映结构面的起伏状况结构面侧壁强度：反映结构面受风化影响的程度张开度：又称隙宽，即裂隙的宽度充填物：不同物质充填对力学特性有显著影响渗流：反映地下水的活动状况节理组数：反映岩体被切割的状况块体大小：可用块度和体积节理数反映

水利水电工程地质5坝基岩体稳定性的工程地质分析PPT课件

第一节概述各种坝失事百分率统计
第二节各种坝型对工程地质的要求
混凝土重力坝
混凝土坝示意图（a）实体重力坝；（b）空腹重力坝⑴及宽缝重力坝⑵
坝体通常承受库水的静水推力（P）、地下水扬压力（U）、风浪压力（PL）、泥砂压力（Pt）等，而前两者是主要的。
坝体受力示意图
要求：坝基岩体有足够的强度和一定的刚度，且最好与坝体刚度相近，否则易在坝锺处产生过大拉应力或坝趾处产生过大压应力。岩体完整性好，透水性弱；坝址处不宜存在缓倾角软弱结构面，否则可能导致坝体沿结构面滑移破坏以及产生渗漏并引
转至15
坝基滑移体形状示意图
⒈楔形体 ⒉锥形体 ⒊棱柱体 ⒋板状体
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二、坝基岩体滑动的边界条件分析切割面：将岩体切割开来，构成不连续块体的结构面，
一般由陡倾角的结构面组成。
纵向切割面：走向与河流流向平行，与坝轴线垂直；横向切割面：走向平行于坝轴线，与河流流向垂直。
临空面：滑移体与变形空间相临的面。水平临空面：多为坝后河床地面。陡立临空面：坝后的深潭、深槽、溶洞、冲刷坑等。滑动岩体下方有可压缩的大破碎带、节理密集带、软弱岩层，亦可起到临空面的作用。
电站概况：坝高68米，坝基地层为下泥盆统石英砾岩、中泥盆统石英砂岩夹板岩和砂岩与板岩互层。岩层倾向上游偏右岸，倾角25度~30度。板岩已泥化，厚5~15cm，在丙坝块坝踵处埋深7~13m，在坝址附近出露于河床，f=0.24~0.30，c=0~30KPa，未风化的板岩与板岩的f值为0.5，经计算不能满足要求。
⒈坝基岩性软硬不一，变形模量相差悬殊。
⒉坝基或两岸岩体中有：大断层破碎带、裂隙密集带、卸荷裂隙带。当张裂隙发育且利息面垂直压应力时最不利。

岩体的工程地质性质及岩体工程分类

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 ▪第二节岩体的力学性质 ▪第三节岩体的工程分类
第一节岩体的结构特征
一、结构面的成因类型
(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
结构面
岩体结构面的类型及其特征
结构面组合关系的分析可用赤平投影、立体投影和三角几何计算法等进行。
四、结构体特征
• 结构体(structural element)指岩体中被结构面切割围限的岩石块体。它不同于岩块的概念。
• 结构体的规模取决于结构面的密度，密度愈小，结构体的规模愈大,与结构面对应,划分为五级。
• 常用块度模数（单位体积内的Ⅳ级结构体数) 或结构体体积来表示结构体规模。
13(12(tC gjj ct3gt)gsij)n2
（二）结构面的连续性
• 结构面的连续性反映结构面的贯通程度。 • 1、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。
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，当K1＝1时，结构面完全贯通。 2、面连续性系数：指沿结构面延伸方向，结构面面
程度有关 • 结构面的剪切刚度，
随法向应力的增大而增大，随结构面的规模增大而降低。
二、岩体变形参数的测定及变形曲线类型
原位岩体变形试验
静力法动力法
承压板法钻孔变形法狭缝法水压洞室法单(双)轴压缩试验法声波法地震波法
• 静力法的基本原理：在选定的岩体表面、槽壁或钻孔壁面上施加法向荷载，并测定其岩体的变形值；然后绘制出压力-变形关系曲线，计算出岩体的变形参数。

工程地质学-第五章地壳岩体的天然应力状态-2-地壳应力状态复杂性

5.4 地壳表层岩体应力状态的复杂性
影响地应力的因素很多：岩体自重和构造作用力控制（主要的）；各种地质构造、地形、岩性、剥蚀作用、岩石的物理化学作用：人类工程活动等。多种因素的影响，使地壳表层地应力状态显得异常复杂。
5.4 地壳表层岩体应力状态的复杂性
5.4.1垂向卸荷
区域性的垂向剥蚀卸荷作用在增大岩体内的水平应力方面有着重要的作用。例如：对于未受明显构造扰动的侵入体内应力状态的形成，一般经历了两个阶段：首先是侵入阶段，由于岩体呈熔融状态侵入地下一定深处，故岩体中的应力呈静水应力式分布。假定图中AB为原始地面，则岩体内任一深度h0+h处P点的应为： σh= σv=γ(h0+h)
二次应力分布区 –
1方向与坡面近于平行； 3与坡面近于垂直； 2与坡面走向基本平行。在峡谷地区，河谷谷底往往也有明显的
应力集中区，形成囊状的“高应力包”。
河谷高边坡应力分布模式(据黄润秋，2001)
5.4 地壳表层岩体应力状态的源自杂性5.4.3地壳表层高地应力区及其地质地貌标志
在近地表处的水平应力明显偏高地区，常见到一系列因应力释放而产生的岩体力学现象，这些现象可作为高地应力的地质、地貌标志。
铜街子水电站坝基岩体结构示意图
5.4 地壳表层岩体应力状态的复杂性
上述变形断裂结构不同于隆爆，是高地应力条件下宽阔河谷下切过程中垂直卸荷所导致的“应力释放型”浅生时效变形构造。
（1）量级较大的NWW向水平主应力和原始背斜构造，是这类时效变形构造生成的前提条件。
河谷形成前，岩体虽已处于较高的水平承载状态，因有足够大的竖向荷载与之相抗衡--保持总体稳定性。
与上述隆爆现象类似的浅生时效变形 -- 大渡河铜街子电站坝址区。坝基岩体 -- 二叠系峨嵋山玄武岩，两次喷溢旋回的间歇面上，堆积了一套火山碎屑，岩性软弱。构造 -- NNE向短轴背斜轴部，岩层被层间错动和缓倾角对冲断层（F3 及F6）切割。（1）层间错动带具有张扭性特征，错动方向指向河谷中部。（2）两条对冲断层均为逆断层，却表现出张性特征，断距及倾角都有由浅部向深部逐渐减小乃至尖灭及变平的趋势。（3）断裂形成于Q1，距今约 22~33万年的Q2中晚期已基本完成其发展过程。断层在河流深槽形成后仍有微量活动

第02讲岩体的力学特性和工程地质性质

A.受到水平方向强烈张应力形成的
B.受到水平方向强烈挤压力形成的
C.断层线与褶皱轴的方向基本一致
D.断层线与拉应力作用方向基本垂直
E.断层线与压应力作用方向基本平行
  
『正确答案』BC
『答案解析』本题考查的是岩体的构成。（1）断层要素：①断层面和破碎带；②断层线；③断盘；④断距。（2）断层基本类型：①正断层是上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层。②逆断层是上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层。③平推断层是两盘沿断层面发生相对水平位移的断层。其倾角一般是近于直立的,本题是逆断层。参见教材P8。
二、岩体的力学特性
（一）岩体的变形特征
岩体的变形通常包括结构面变形和结构体变形两个部分。岩体变形参数是由变形模量或弹性模量来反映的。
（二）岩体的强度性质
由于岩体是由结构面和各种形状岩石块体组成的，所以，其强度同时受二者性质的控制。一般情况下，岩体的强度既不等于岩块岩石的强度，也不等于结构面的强度，而是二者共同影响表现出来的强度。但在某些情况下，可以用岩石或结构面的强度来代替。如当岩体中结构面不发育，呈完整结构时，岩石的强度可视为岩体强度。如果岩体沿某一结构面产生整体滑动时，则岩体强度完全受结构面强度控制。
（3）碎裂结构。层状碎裂结构和碎裂结构岩体变形模量、承载能力均不高，工程地质性质较差。
（4）散体结构。岩体节理、裂隙很发育，岩体十分破碎，岩石手捏即碎，属于碎石土类，可按碎石土类考虑。
2011年真题：
4.结构面结合力较差的层状结构工程地基岩体的工程特性是（）。
A.沿层面方向的抗剪强度高于垂直层面方向
表1.1.4裂隙发育程度分级表

《岩体力学》课程教学大纲

《岩体力学》教学大纲课程编号：0801201524课程名称：岩体力学课程英文名称：Rock Mass Mechanics课程类别：必修课课程性质：专业课学时(理论+实验)：56 (48+8)学分：3开课学期：第六学期选用教材：《岩体力学》齐伟编，地质出版社，2011年7月主要参考书：1、《岩体力学》肖树芳、杨淑碧编，地质出版社。

2、《岩体力学》中国地质大学出版社。

3、《岩体力学》沈明荣主编，同济大学出版社。

4、《矿山岩体力学》郑永学主编，冶金工业出版社。

5、《岩石力学》重庆大学出版社。

6、《岩石力学》徐志英编，中国水利水电出版社。

7、《岩石力学与工程》蔡美峰主编，科学出版社。

8、《岩体力学基础》孙广忠著，地质出版社。

一、中英文课程简介：岩体力学是土木工程及勘察技术与工程专业的专业理论基础课程之一。

岩体力学是研究岩体在各种力场作用下变形及破坏规律以及强度和稳定性问题的一门应用型理论学科，它具有较完善的理论体系，同时又具有广泛的应用领域，在隧道与地下工程、边坡工程和地基工程等方面拥有广泛大量的研究课题，因此可以说该学科具有广阔的开展前景和旺盛的生命力。

岩体力学是一门正处于开展中的年轻学科，它仅有40年左右的开展历史，这说明该学科正处于快速的开展期，在人类社会高速开展以及我国经济快速开展的今天，各类岩体工程大量涌现，提出了越来越多的岩体力学问题，又由于现代科学技术的飞速开展，许多新技术和新方法不断涌现，为岩体力学注入了许多新的内容，使学科开展开辟了许多新的增长点。

岩体力学的研究内容是相当广泛的，首先，岩体力学的研究对象——岩体作为地质体的地质特征是岩体力学研究的基础内容，包括岩体的物质组成、地质体的开展演化历史、岩体中结构面及结构特征的研究，岩体赋存的地质环境特征的研究，如地应力、地下水等。

岩石及岩体力学性质的研究，包括岩石（体）的变形、破坏的规律及本质，以及强度的研究，岩石（体）强度理论的研究等。

另外，还有大量岩体力学的应用课题研究，如地下及隧道工程中围岩应力及围岩压力的研究，边坡工程中斜坡岩体的稳定性及加固技术问题研究，以及地基工程中的岩体稳定性研究等，都有大量的研究课题和内容。