岩体的应力环境和结构面.pptxVIP

岩体的应力环境和结构面;岩体的应力环境和结构面;第一节 岩体赋存的应力环境;第一节 岩体赋存的应力环境;第一节 岩体赋存的应力环境;台湾集集大地震

DEPTH: 7Km

7.7(Richterscale)

September21,1999;地应力作用的地质现象;第一节 岩体赋存的应力环境;第一节 岩体赋存的应力环境;第一节 岩体赋存的应力环境;第一节 岩体赋存的应力环境;第一节 岩体赋存的应力环境;第一节 岩体赋存的应力环境;第一节 岩体赋存的应力环境;第一节 岩体赋存的应力环境;第一节 岩体赋存的应力环境;第一节 岩体赋存的应力环境;第一节 岩体赋存的应力环境;第一节 岩体赋存的应力环境;第一节 岩体赋存的应力环境;第一节 岩体赋存的应力环境;一、基本概念

结构面:指发育于岩体中，具有一定方向和延伸性,有一定厚度的备种 地质界面,如断层、节理、层理及不整合面等.由于这种界面中断了岩 体的连续性，故又称不连续面。

结构体:结构面在空间的分布和组合可将岩体切割成形状、大小不同的 块体,称结构体.

岩体:通常把在地质历史过程中形成的,具有一定的岩石成分和一定结 构,并赋存于一定地应力状态的地质环境中的地质体。

岩体结构:结构面和结构体的排列与组合形成。包括结构面和结构体两 个要素。;二、岩体结构特征

1结构面的特征及性质(1)类型

结构面的成因分类：

原生结构面、构造结构面及次生结构面

(2)特征

a.结构面的产状

结构面的产状与最大主应力作用线方向之间的关系控制着岩体的破坏机理，进而控制着岩体的强度。;24/62;25/62;如上图：;b.结构面连续性

连续性反映结构面的贯通程度．常用线连续性系数和面连续性系数表示.

线连续系数(K):K=εa/εb;

其中:εa---各结构面长度之和;εb---完整岩石各段长度之和;

K变化在0—1之间．K值愈大，说明结构而连续性愈好；当K＝1时．说明结构面完全贯通.;c.结构面的密度

密度反映结构面发育的密集程度．常用间距、线密度等指标表示。线密度(Kd)是指结构面法线方向上单位测线长度交切结构面的条数(条

/m)；间距(d)则是指同一组结构面法线方向上两相邻结构面之间的平均距离。两者互为倒数关系.即

Kd=1/d

结构面的密度决定了岩体的完整性和岩块的块度。一般来说．结构面发育愈密集，岩体的完整性愈差，岩块块度愈小．进而导致岩体的力学性质变差．渗透性增强.;d.结构面的形态

结构面的形态可从侧壁的起伏形态和粗糙度两方面来进行研究.

结构面侧壁的起伏形态可分为：平直的、波状的、锯齿状的、台阶状的和不规则状

的几种，见下图。而侧壁的起伏程度则可用起伏角(i)表示如下:i=arctg(2σ/L);30/62;31/62;结构面的粗糙度可用粗糙度系数(JRC)表示: 它可以增加结构面的摩擦角．进而提高了岩体的强度。据结构面的粗糙程度可将粗糙度系数（JRC）分为10级。在实际工作中，可用剖面仪测出所研究结构面的粗糙剖面、然后与标准剖面进行比较，即可求得结构面的粗糙度系数(JRC).;e.结构面的张开度

结构面两壁之间，一般不是最紧密接触，而是点接触或局部接触.

结构面的张开度是指结构面两壁间的平均距离．常以毫米为单位.;f.结构面的充填胶结特征

结构面经胶结后，力学性质有所改善。改善的程度因胶结物成分不同而异，铁硅质胶结的强度最高，泥质及易溶盐类胶结的结构面强度最低，且抗水性差.

未胶结且具一定张开度的结构面，其力学性质取决于充填物成分、厚度、含水性及壁岩性质等。就充填物成分来说以砂质、角砾质性质最好．粘土质、易溶盐类性质最差.;g.结构面的分级及其特征

按结构面的规模及其力学效应，可将结构面划分为5级;3)软弱夹层

定义:指岩体中那些性质软弱、有一定厚度的软弱结构面或软弱带,具有高压缩性和低强度的特征.

特征:

由原岩的超固结胶结式结构．变成了泥质散题结构或泥质定向结构；

粘粒含量较原岩增多并达一定含量；(c)含水量接近或超过塑限．密度比原岩小；(d)常具一定的膨胀性；

力学强度比原岩大为降低．压缩性较大；

由于结构松散，因而抗冲刷能力低.在渗透水流作用下.愚易产生渗透变形.;2结构体特征及性质(1)特征

可用其规模、形态及其产状进行描述

a.按不同级别结构面对岩岩体的切割，可将结构体划分为4级。Ⅰ级结构体——地质体或称断块体

Ⅱ级结构体——岩块Ⅲ级结构体——块体Ⅳ级结构体——山体;b.基本形状有柱状、块状、板状、楔形、锥形、菱形等。一般来说其稳定程度，板状结构体比柱状、块状的差。而楔状的比菱形及锥状的差.;3岩体结构类型划分

为了概括地反映岩体结构面和结构体的成因、特征及其排列组合关系．将岩体结构划分为4大类和8个亚类

如下表所示：