巖石力學(xué)課程Chapter

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1、巖石/巖體性質(zhì)物理性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)包括密度、容重、含水率、抗凍等性質(zhì)包括彈性/變形模量、抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度等第二章巖石的物理性狀（性質(zhì)）Chapter2PhysicalPropertiesofRock目的及要求：了解工程實(shí)踐中最關(guān)注的巖石的工程性質(zhì)（即物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)和水理性質(zhì)）；要求熟悉各種巖石物理性質(zhì)的具體含義和測(cè)試過(guò)程與手段；掌握巖石物理性質(zhì)的工程意義；巖石與巖體的工程分類；重點(diǎn)：巖石的物理性質(zhì)指標(biāo)和巖石的滲透與水理性質(zhì)。難點(diǎn)：各類巖石物理參數(shù)的計(jì)算公式與測(cè)試方法、裂隙統(tǒng)計(jì)方面的內(nèi)容。學(xué)習(xí)提示Lear

2、ningHints§2.1巖體的結(jié)構(gòu)特性§2.1巖體的結(jié)構(gòu)特性巖石（根據(jù)成因）可分為：巖漿巖沉積巖變質(zhì)巖在已有巖石的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)變質(zhì)混合作用后形成的；海洋、湖泊沉積形成→特點(diǎn)：層狀，同一時(shí)期性質(zhì)相近；巖漿噴發(fā)、堅(jiān)硬、均一；也叫火成巖§2.1巖體的結(jié)構(gòu)特性巖體的組成巖體是由結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)及其所圍限的巖塊(結(jié)構(gòu)體)所組成。具有一定的結(jié)構(gòu)是巖體的顯著特征之一。巖體中存在著復(fù)雜的天然應(yīng)力狀態(tài)（地應(yīng)力）和地下水，這是巖體與其他材料的根本區(qū)別之一?！?.1巖體的結(jié)構(gòu)特性巖體的結(jié)構(gòu)巖體結(jié)構(gòu)（rockmassstructure

3、）指巖體中結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的排列組合關(guān)系。結(jié)構(gòu)體(structuralelement)指巖體中被結(jié)構(gòu)面切割圍限的巖石塊體。它不同于巖塊的概念。結(jié)構(gòu)體的規(guī)模取決于結(jié)構(gòu)面的密度，密度愈小，結(jié)構(gòu)體的規(guī)模愈大，與結(jié)構(gòu)面對(duì)應(yīng)，劃分為五級(jí)。常用塊度模數(shù)（單位體積內(nèi)的Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)體數(shù))或結(jié)構(gòu)體體積來(lái)表示結(jié)構(gòu)體規(guī)模?！?.1巖體的結(jié)構(gòu)特性巖體的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體形狀圖結(jié)構(gòu)體常見(jiàn)的形狀:柱狀、板狀、楔形、菱形形狀不同，穩(wěn)定性不同?！?.1巖體的結(jié)構(gòu)特性巖石（根據(jù)成因）可分為：淤積→地質(zhì)體(巖體)結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)面少，連續(xù)性差，閉合→巨型（

4、原型）結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)面較發(fā)育→塊狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)面極發(fā)育→破裂（散體）結(jié)構(gòu)根據(jù)相對(duì)組合關(guān)系劃分巖體的結(jié)構(gòu)§2.1巖體的結(jié)構(gòu)特性巖體結(jié)構(gòu)類型巖體地質(zhì)類型主要結(jié)構(gòu)形狀結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況巖土工程特征可能發(fā)生的巖土工程問(wèn)題整體狀結(jié)構(gòu)均質(zhì)，巨塊狀巖漿巖、變質(zhì)巖，巨厚層沉積巖、正變質(zhì)巖巨塊狀以原生構(gòu)造節(jié)理為主，多呈閉合型，裂隙結(jié)構(gòu)面間距大于15m，一般不超過(guò)1～2組，無(wú)危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)面組成的落石掉塊整體性強(qiáng)度高，巖體穩(wěn)定，可視為均質(zhì)彈性各向同性體不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體的局部滑動(dòng)或坍塌，深埋洞室的巖爆塊狀結(jié)構(gòu)厚層狀沉積巖、正變質(zhì)巖、塊狀巖漿巖、變質(zhì)巖

5、塊狀、柱狀只具有少量貫穿性較好的節(jié)理裂隙，裂隙結(jié)構(gòu)面間距0.7～1.5m。一般為2～3組，有少量分離體整體強(qiáng)度較高，結(jié)構(gòu)面互相牽制，巖體基本穩(wěn)定，接近彈性各向同性體層狀結(jié)構(gòu)多韻律的薄層及中厚層狀沉積巖、副變質(zhì)巖層狀、板狀、透鏡體有層理、片理、節(jié)理，常有層間錯(cuò)動(dòng)面接近均一的各向異性體，其變形及強(qiáng)度特征受層面及巖層組合控制，可視為彈塑性體，穩(wěn)定性較差不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體可能產(chǎn)生滑塌，特別是巖層的彎張破壞及軟弱巖層的塑性變形碎裂狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響嚴(yán)重的破碎巖層塊狀斷層、斷層破碎帶、片理、層理及層間結(jié)構(gòu)面較發(fā)育，裂隙結(jié)構(gòu)面間距

6、0.25~0.5m，一般在3組以上，由許多分離體形成完整性破壞較大，整體強(qiáng)度很低，并受斷裂等軟弱結(jié)構(gòu)面控制，多呈彈塑性介質(zhì)，穩(wěn)定性很差易引起規(guī)模較大的巖體失穩(wěn)，地下水加劇巖體失穩(wěn)散體狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響劇烈的斷層破碎帶，強(qiáng)風(fēng)化帶，全風(fēng)化帶碎屑狀顆粒狀斷層破碎帶交叉，構(gòu)造及風(fēng)化裂隙密集，結(jié)構(gòu)面及組合錯(cuò)綜復(fù)雜，并多充填粘性土，形成許多大小不一的分離巖塊完整性遭到極大破壞，穩(wěn)定性極差，巖體屬性接近松散體介質(zhì)易引起規(guī)模較大的巖體失穩(wěn)，地下水加劇巖體失穩(wěn)巖體的結(jié)構(gòu)類型§2.1巖體的結(jié)構(gòu)特性巖體結(jié)構(gòu)面的特征結(jié)構(gòu)面的成因類型地

7、質(zhì)成因類型力學(xué)成因類型原生結(jié)構(gòu)面構(gòu)造結(jié)構(gòu)面次生結(jié)構(gòu)面張性結(jié)構(gòu)面剪性結(jié)構(gòu)面§2.1巖體的結(jié)構(gòu)特性巖體結(jié)構(gòu)面的特征結(jié)構(gòu)面的成因類型沉積結(jié)構(gòu)面沉積巖在沉積和成巖過(guò)程中形成的，有層理面、軟弱夾層、沉積間斷面和不整合面等。巖漿結(jié)構(gòu)面巖漿侵入及冷凝過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)面，包括巖漿巖體與圍巖的接觸面、各期巖漿巖之間的接觸面和原生冷凝節(jié)理等。變質(zhì)結(jié)構(gòu)面巖體在變質(zhì)作用過(guò)程中形成，分為殘留結(jié)構(gòu)面和重結(jié)晶結(jié)構(gòu)面。構(gòu)造結(jié)構(gòu)面巖體形成后在構(gòu)造應(yīng)力作用下形成的各種破裂面，包括斷層、節(jié)理、劈理和層間錯(cuò)動(dòng)面等。次生結(jié)構(gòu)面巖體形成后在外營(yíng)力作用

8、下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面，包括卸荷裂隙、風(fēng)化裂隙、次生夾泥層和泥化夾層等?！?.1巖體的結(jié)構(gòu)特性巖體結(jié)構(gòu)面的特征結(jié)構(gòu)面的成因類型張性結(jié)構(gòu)面由拉應(yīng)力形成的，如羽毛狀張裂面、縱張及橫張破裂面、巖漿巖中的冷凝節(jié)理等特點(diǎn)：張開(kāi)度大、連續(xù)性差、形態(tài)不規(guī)則、面粗糙，起伏度大及破碎帶較寬,易被充填,常含水豐富，導(dǎo)水性強(qiáng)剪性結(jié)構(gòu)面剪應(yīng)力形成的，破裂面兩側(cè)巖體產(chǎn)生相對(duì)滑移，如逆斷層、平移斷層以及多數(shù)正斷層等。特點(diǎn)：連續(xù)性好，面較平直，延伸較