结构面的基本性能汇总.
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
WUST
岩石力学之
结构面的性质
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
1
WUST
图片欣赏
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
2
WUST
图片欣赏
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
3
WUST
图片欣赏
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
4
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 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
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
坚硬结构面干净的 结构面 软弱结构面夹泥的，夹层 岩体结构要素（单元） 块状结构体（短轴的） 结构体 于15的） 板状结构体（长厚比大
2017/9/28 武汉科技大学理学院工程力学系 蔡路军 9
WUST
岩体强度=岩块强度+节理强度
图1 节理岩体的强度特征与岩石强度的区别 Ⅰ－岩石；Ⅱ－节理化岩体：Ⅲ－节理
变质结 构面
1片理 2片岩软弱夹层 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
产状与岩层或构 造方向一致
片理短小，分布极密， 片岩软弱夹层延展较 远，具固定层次 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
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
10
WUST
1.2
结构面特征
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
2017/9/28 武汉科技大学理学院工程力学系 蔡路军 11
WUST
成因类型 沉积 结构面
地质类型 层面、层理、沉积间断面（不整合面、 假整合面）、原生软弱夹层
原 生 结 构 面
火成 结构面 变质 结构面
2017/9/28
流层、流线、火山岩流接触面，蚀变 带、挤压破碎带、原生节理
片理、板理、软弱夹层
蔡路军 12
武汉科技大学理学院工程力学系
WUST
成因类型
地质类型
劈理
构 造 结 构 面
节理 断层 层间破碎夹层
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
工程地质评价
国内外较大的坝基滑动及滑坡很多由此 层面、软弱夹层等结构面较为平整； 类结构面所造成的，如奥斯汀、圣·弗 不整合面及沉积间断面多由碎屑泥 朗西斯、马尔帕塞坝的破坏，瓦依昂水 质物构成，且不平整 库附近的巨大滑坡
沉积结 构面
一般与岩层产状 一致，为层间结 构面
原 生 结 构 面
岩浆岩 结构面
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
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
15
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
16
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
17
WUST
2017/9/28
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
岩脉受构造结构 面控制，而原生 节理受岩体接触 面控制
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
13
WUST
成因类型
地质类型
卸 荷 裂 隙
次 生 结 构 面
爆 破 裂 隙 风 化 裂 隙 风 化 夹 层 泥 化 夹 层
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
14
WUST
主
要
特
征
成因类型
地质类型
产 状 分 布 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 性 质 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
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
23
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
24
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
构造结构面
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
次生结构面
受地形及原结构 面控制
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
WUST
图片欣赏
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
5
WUST
图片欣赏
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
6
WUST
基本内容
1
结构面概述 结构面的变形特性
2
3
结构面的强度特性
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
7
WUST
1 结构面概述
1.1 几个基本概念 岩石（Rock）矿物、岩屑...... 结构面（Structural Plane）...... 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） ......
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
18
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
19
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
20
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
பைடு நூலகம்蔡路军
21
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
22
结构面：断层、节理、褶皱……统称节理，由于节理的存 在，造成了介质的不连续，因而这些界面又称为不连续面 或结构面。
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
8
WUST
完整性很好——连续介质力学方法
岩体
非常破碎——土力学方法 两者之间——裂隙体力学方法 岩体不连续性，各向异性
结构面影响
反映区域性地质构造 降低岩体强度
岩石力学之
结构面的性质
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
1
WUST
图片欣赏
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
2
WUST
图片欣赏
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
3
WUST
图片欣赏
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
4
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 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
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
坚硬结构面干净的 结构面 软弱结构面夹泥的，夹层 岩体结构要素（单元） 块状结构体（短轴的） 结构体 于15的） 板状结构体（长厚比大
2017/9/28 武汉科技大学理学院工程力学系 蔡路军 9
WUST
岩体强度=岩块强度+节理强度
图1 节理岩体的强度特征与岩石强度的区别 Ⅰ－岩石；Ⅱ－节理化岩体：Ⅲ－节理
变质结 构面
1片理 2片岩软弱夹层 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
产状与岩层或构 造方向一致
片理短小，分布极密， 片岩软弱夹层延展较 远，具固定层次 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
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
10
WUST
1.2
结构面特征
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
2017/9/28 武汉科技大学理学院工程力学系 蔡路军 11
WUST
成因类型 沉积 结构面
地质类型 层面、层理、沉积间断面（不整合面、 假整合面）、原生软弱夹层
原 生 结 构 面
火成 结构面 变质 结构面
2017/9/28
流层、流线、火山岩流接触面，蚀变 带、挤压破碎带、原生节理
片理、板理、软弱夹层
蔡路军 12
武汉科技大学理学院工程力学系
WUST
成因类型
地质类型
劈理
构 造 结 构 面
节理 断层 层间破碎夹层
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
工程地质评价
国内外较大的坝基滑动及滑坡很多由此 层面、软弱夹层等结构面较为平整； 类结构面所造成的，如奥斯汀、圣·弗 不整合面及沉积间断面多由碎屑泥 朗西斯、马尔帕塞坝的破坏，瓦依昂水 质物构成，且不平整 库附近的巨大滑坡
沉积结 构面
一般与岩层产状 一致，为层间结 构面
原 生 结 构 面
岩浆岩 结构面
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
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
15
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
16
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
17
WUST
2017/9/28
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
岩脉受构造结构 面控制，而原生 节理受岩体接触 面控制
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
13
WUST
成因类型
地质类型
卸 荷 裂 隙
次 生 结 构 面
爆 破 裂 隙 风 化 裂 隙 风 化 夹 层 泥 化 夹 层
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
14
WUST
主
要
特
征
成因类型
地质类型
产 状 分 布 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 性 质 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
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
23
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
24
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
构造结构面
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
次生结构面
受地形及原结构 面控制
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
WUST
图片欣赏
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
5
WUST
图片欣赏
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
6
WUST
基本内容
1
结构面概述 结构面的变形特性
2
3
结构面的强度特性
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
7
WUST
1 结构面概述
1.1 几个基本概念 岩石（Rock）矿物、岩屑...... 结构面（Structural Plane）...... 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） ......
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
18
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
19
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
20
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
பைடு நூலகம்蔡路军
21
WUST
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
22
结构面：断层、节理、褶皱……统称节理，由于节理的存 在，造成了介质的不连续，因而这些界面又称为不连续面 或结构面。
2017/9/28
武汉科技大学理学院工程力学系
蔡路军
8
WUST
完整性很好——连续介质力学方法
岩体
非常破碎——土力学方法 两者之间——裂隙体力学方法 岩体不连续性，各向异性
结构面影响
反映区域性地质构造 降低岩体强度