2019年岩体力学性质ppt课件.ppt

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1、3岩体力学性质1岩石力学与工程ROCKMECHANICSANDENGINEERING岩体结构ROCKMASSSTRUCTURE23.1岩体结构－主要内容1岩体结构要素2结构面类型3结构面分级及其特性4结构面状态5岩体结构类型33.1.1岩体结构要素43.1.2结构面（Structuralplane)类型－1成因类型地质类型原生结构面沉积结构面层面、层理、沉积间断面（不整合面、假整合面）、原生软弱夹层火成结构面流层、流线、火山岩流接触面，蚀变带、挤压破碎带、原生节理变质结构面片理、板理、软弱夹层53

2、.1.2结构面（Structuralplane)类型－2成因类型地质类型构造结构面劈理节理断层层间破碎夹层63.1.2结构面（Structuralplane)类型－3成因类型地质类型次生结构面卸荷裂隙爆破裂隙风化裂隙风化夹层泥化夹层73.1.3结构面分级及其特性－1级序分级依据地质类型力学属性对岩体稳定性影响I级延伸数十公里深度可切穿一个构造层破碎带宽度在数米、数十米以上区域性深大断裂或大断裂属于软弱结构面，构成独立的力学介质单元影响区域稳定性是岩体变形或破坏的控制条件，形成岩体力学作用边界。83

3、.1.3结构面分级及其特性－2级序分级依据地质类型力学属性对岩体稳定性影响II级延伸数百米至数公里，破碎带宽度比较窄，几厘米至数米不整合面假整合面原生软弱夹层层间错动带风化夹层属于软弱结构面形成块裂边界控制山体稳定性与I级结构面可形成大规模的块体破坏，即控制岩体变形和破坏方式。93.1.3结构面分级及其特性－3级序分级依据地质类型力学属性对岩体稳定性影响III级延展十米或数十米，无破碎带，面内不含泥，有泥膜。在一个地质时代地层中分布。各种类型的断层原生软弱夹层层间错动带等多数属于坚硬结构面少数属软

4、弱结构面。控制岩体的稳定性与I、II级结构面组合可形成不同规模的块体破坏划分II类岩体结构的重要依据103.1.3结构面分级及其特性－4级序分级依据地质类型力学属性对岩体稳定性影响IV级延展数米，未错动，不夹泥，有的呈弱结合状态，统计结构面节理、劈理、片理、层理、卸荷裂隙等。坚硬结构面划分II类岩体结构的基本依据是岩体力学性质和结构效应基础破坏岩体的完整性，与其他结构面形成不同类型边坡破坏方式。113.1.3结构面分级及其特性－5级序分级依据地质类型力学属性对岩体稳定性影响V级连续性极差、刚性接触

5、的细小或隐微裂面，统计结构面微小节理隐微裂隙线理等。硬性结构面分布随机，降低岩块强度，是岩块力学性质效应基础。若十分密集，又因风化，形成松散介质。123.1.4结构面状态1）结构面贯通类型和连续性a.贯通类型①非贯通性结构面：较短、不能贯通,岩块强度降低、变形增大.②半贯通性结构面：有一定长度、不能贯通,岩块强度降低、变形增大．③贯通性结构面：长度较长、连续好、贯通整个岩体、构成岩体边界，它对岩体有较大的影响，破坏常受这种结构面控制．13b.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

6、K1：沿结构面延伸方向上，结构面各段长度之和与测线长度比值．K1=∑a/(∑a+∑b)K1变化在0～1之间变化,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。14②面连续性系数（面切割度）Xe：在岩体中沿结构面延展平面上，结构面各块面积之和∑a与该断面面积A之比．Xe=∑a/AXe变化在0～1之间变化；Xe值愈大说明结构面的连续性愈好；当Xe=1时，结构面完全贯。当Xe=0时，岩体完整。15岩体按切割度Xe的分类表名称切割度Xe完整的0.1～0.2弱节理化0.2～0.4中等节理化

7、0.4～0.6强节理化0.6～0.8完全节理化0.8～1.016③迹长：在岩体中沿结构面延展迹线的长度。国际岩石力学学会(ISRM，1978)建议：用结构面的迹长来描述和评价结构面的连续性，并制订了相应的分级标准描述迹长(m)很低连续性<1低的连续性1～3中等连续性3～l0高连续性10～20很高连续性>2017结构面的密集程度反映结构面发育的密集程度。①裂隙度K：沿取样线方向单位长度上的结构面数量。设取样线长度为L,单位m,该长度内出现的结构面数量n，沿取样线方向结构面平均间距为d′，则K=n/L

8、，d′=1/K=L/n线密度Kd：若取样线垂直结构面，则裂隙度被称为线密度。间距d：同一组结构面法线方向上结构面平均距离。Kd=n/L，d=1/Kd=L/n2）结构面密集程度18按结构面间距d的分级表描述削距(mm)极密集的间距<20很密的间距20～60密集的间距60～200中等的间距200～600宽的间距600～2000很宽的间距2000～6000极宽的间距>600019多组结构面裂隙度K的计算：Ka=1/max=cosξa/da，Kb=1/mbx=cosξb/db，······