第四章岩体结构.pptVIP

* * 岩石（Rock）与岩体（Rock mass） 岩体工程地质分类 岩体工程力学性质 岩体稳定性分析 第四章 岩体及其稳定性分析 岩石（Rock）: 具一定结构构造的矿物集合体. 岩体（Rock mass）： 包含各种结构面的地质体。 岩体的工程性质首先取决于结构面的性质,其次才是组成岩体的岩石性质. 岩体结构(rock mass structure) = 结构面 (structural plane) + 结构体(structural element) 岩体受力破坏过程：累积变形、滑移开裂的结果。 结构面：存在于岩体中的各种地质界面。包括破裂面、物质分异面、软弱结构面。 按成因发展历史分为： 结构面特征 规模 形态、平整光滑度 张开度和充填程度 连通性 密集程度 产状和组数 结构体 结构体：岩体中被结构面切割围限的岩石块体。 结构体分4个级序。 决定结构体规模的因素：结构面的密度。 结构体的形态 岩体结构类型划分 结构体形态 岩体结构类型及工程性质 整体块状结构：整体强度高。 层状结构：强度和变形特性具各向异性特点。 碎裂结构：岩体完整性破坏大。 散体结构：工程性质差。 影响岩体工程性质的主要因素 岩石强度、风化程度、岩体完整性与水的影响。 岩石强度和质量 岩石质量的好坏表现在强度（软、硬）和变形性两方面。用室内单轴抗压强度指标来反映。 岩体的完整性：用地质、试验和施工等参数表达。 水的影响：物理力学性质恶化与岩体稳定性的裂隙渗流。 用岩石浸水饱和前后的单轴干、湿抗压强度之比表示水的影响程度。 第二节 岩体工程地质分类 工程岩体分级工程岩体分级的代表性方案 RQD岩石质量指标分类 谷德振的岩体结构类型分类 比尼卫斯基的RMR分类系统 巴顿的Q指标分类系统 岩体质量指标RMQ分类法（M法） 工程岩体分级 岩体质量指标RMQ分类法（M法） 主要有岩体完整性、岩石质量、风化程度、软化性四个方面： GB50218-94《工程岩体分级标准》 工程岩体质量的初步分级：坚硬性、完整性 (1)岩石坚硬程度的确定 坚硬程度定性划分 定量确定 采用单轴饱和抗压强度（ )实测值。无条件时，可用实测的岩石点荷载强度指数（ ）换算： 工程岩体分级标准 工程岩体质量的初步分级 （2）岩体完整程度确定 完整程度定性 定量确定 完整程度的定量指标:完整性指数 ,岩体体积节理数 工程岩体质量的详细分级 地下水 初始应力 软弱结构面产状 （3）岩体基本质量分级 完整性指数为岩体压缩波速度与岩块压缩波速度之比的平方。 岩体工程地质分类发展趋势 定性与定量结合 多因素综合指标 与地质勘察结合 应用新理论新方法 分类与工程岩体处理、施工方法相结合 岩基变形特征与承载能力： 压缩变形特征：仅层状结构、碎裂结构的软质岩石，在重型建筑物下需考虑。 剪切变形特征： 完整岩体 裂隙岩体 软弱岩体 蠕变(creep): 在一定条件下,变形随时间持续增长. 松弛(relaxation): 在变形保持一定时,应力随时间逐渐减小. 指在恒定压力下，变形随时间而增长直至破坏的特性。 初始 阶段 匀速 阶段 加速 阶段 以长期强度为临界值 流变性: 岩基承载力 持力层的选择：除强风化或易软化的岩层、断层破碎带外，一般岩层均有较高承载能力，应考虑其上覆土层选择基础方案。 规范法定岩基承载力：据岩石单轴抗压强度查表。 岩体稳定性分析 主要影响因素： 区域稳定性，有地壳相对运动与大断裂。 岩体结构、变形、强度、水稳性等特性。 边界条件（临空面、滑动面、切割面） 荷载(类型、大小和方向） 工程类别 岩体稳定分析方法 自然历史分析法 岩体结构计算法 图解法 地质类比分析法 斜坡稳定性评价 地质分析法 边坡变形在外形特征及其内部结构上有所反映，结合周围环境条件分析，作出评价和预测。一般注意： 根据区域地质背景、地貌形态演变判断稳定性。 促使斜坡滑动破坏的主导因素判断稳定性。 观测斜坡所处的演化发育历史阶段及滑动前的迹象。 采用工程地质类比法（注意全面的相似性）。 边坡岩体稳定性分析 力学计算法 单平面滑动:1)无渗流时 2)有渗流时 折线滑面:滑坡推力法 斜坡稳定性评价 平移滑动斜坡稳定性计算 稳定系数 当 ，边坡处极限平衡状态，便有 上式左边、右边分别称为坡高函数（y）和角度函数（x）。x、y和K三者确定其中之一。 ①已知坡角，指定K值下的