岩体的工程地质性质ppt课件.ppt

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1、第六章岩体的工程地质性质几个基本概念岩块的物质组成与结构特征岩体的结构特征岩体的力学性质岩体的工程分类1.岩石（Rock）矿物、岩屑的集合体。§6.1几个基本概念2.结构面（StructuralPlane）指地质历史发展过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带。4.岩体（Rockmass）是指地质历史过程中形成的，由岩块和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。3.岩块（Rockblock或Rock）指不含显著结构面的岩石块体，是构成

2、岩体的最小岩石单元体。思考题1、岩块与岩体有哪些区别？2、试比较土与岩有那些异同点？一、岩块的物质组成§6.2岩块的物质组成与结构特征岩块力学性质主要取决于组成岩石的矿物成分及其相对含量。粘土矿物硅酸盐类矿物碳酸盐类矿物氧化物类矿物二、岩块的结构特征岩块的结构是指岩石内矿物颗粒的大小、形状、排列方式及微结构面发育情况与粒间连结方式等反映在岩块构成上的特征。结晶连结是矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起，它是通过共用原子或离子使不同晶粒紧密接触。岩石的粒间连结分结晶连结与胶结连结。胶结连结是矿物颗粒通过胶结物连结在一起。硅

3、质胶结的岩块强度最高；铁质、钙质胶结的次之；泥质胶结的岩块强度最低。二、岩块的结构特征微结构面削弱强度，形成各向异性颗粒形状强度：粒状、柱状>片状>鳞状颗粒大小强度：细粒>粗粒三、岩块的风化程度岩石====>矿物组成和结构改变==>岩块的物理力学性质改变（强度降低、抗变形性能减弱、空隙率增大，渗透性加大）风化岩块的风化程度可通过定性指标和某些定量指标来表述。定性指标主要有：颜色、矿物蚀变程度、破碎程度及开挖锤击技术特征等。定量指标主要有风化空隙率指标和波速指标等。风化空隙率指标(Iw)是快速浸水后风化岩块吸入水的质

4、量与干燥岩块质量之比。波速指标纵波波速（cp）波速比风化系数硬质岩石按波速指标的风化分级表《岩土工程勘察规范》（GB50021-94）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§6.3结构面特征(二)力学成因类型张性结构面剪性结构面岩体结构面的类型及其特征3.片麻理4.板理及千枚理和临空面产状控制(一)地质成因类型1.原生结构面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

5、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。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。(二)力学成因类型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

6、，导水性强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。特点：连续性好，面较平直，延伸较长并有擦痕镜面等现象发育。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。锐角时，岩体将沿着结构面产生破坏；结构面与最大主应力夹角为：直角时，表现为切过结构面，剪断岩体破坏；零时，表现为平行结构面的劈裂拉张破坏。二、结构面特征及其对岩体力学性质的影响（一）结构面的产状（二）结构面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

7、面各段长度之和(Σa)与测线长度的比值。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，结构面面积之和与总面积的比值。3、迹长：结构面与岩体露头交线的长度。结构面连续性分级表（三）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)。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互为倒数关系与力学性质的关系：结构面的密度决定了岩体的完整性和

8、岩快的块度。结构面发育愈密集，岩体的完整性愈差，岩体块度愈小，进而导致岩体的力学性质变差，渗透性增强。结构面间距分级表用线密度来估算岩体质量指标RQD(rockqualitydesignation)岩体质量指标RQD：长度大于10cm的岩心长度之和与钻孔总进尺的百分比。（四）结构面的形态结构面的形态可以用侧壁的起伏形态及粗糙度来反映。结构面侧壁的起伏形态分