巖體的力學(xué)特性（上）巖石力學(xué)課件.ppt

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1、1第3章巖體的力學(xué)特性2第3章巖體的力學(xué)特性1）巖體結(jié)構(gòu)要素結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)面軟弱結(jié)構(gòu)面（夾泥的，夾層）堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)面（干凈的）板狀結(jié)構(gòu)體（長(zhǎng)厚比>15）塊狀結(jié)構(gòu)體（短軸的）2）巖體力學(xué)性質(zhì)變形特征強(qiáng)度特征穩(wěn)定特征巖體抵抗外作用的能力3）影響巖體力學(xué)性質(zhì)因素環(huán)境因素（地應(yīng)力、地下水、地溫）結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)巖體結(jié)構(gòu)的力學(xué)性質(zhì)（空間組合、與工程關(guān)系）結(jié)構(gòu)體（巖石）力學(xué)性質(zhì)§3.1巖體中的結(jié)構(gòu)面3第3章巖體的力學(xué)特性3.1.1結(jié)構(gòu)面的類型原生結(jié)構(gòu)面巖體在成巖過程中形成的結(jié)構(gòu)面。巖漿結(jié)構(gòu)面是巖漿侵入及冷凝過程中形成的結(jié)構(gòu)面。沉積結(jié)構(gòu)面是沉積巖

2、在沉積和成巖過程中所形成的物質(zhì)分異面。變質(zhì)結(jié)構(gòu)面在區(qū)域變質(zhì)作用中形成的結(jié)構(gòu)面。構(gòu)造結(jié)構(gòu)面是巖體形成后在構(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)面是巖體形成后在外營(yíng)力（如風(fēng)化、卸荷、應(yīng)力變化、地下水、人工爆破等）作用下形成的結(jié)構(gòu)面。1.結(jié)構(gòu)面的地質(zhì)成因類型4第3章巖體的力學(xué)特性5第3章巖體的力學(xué)特性成因類型地質(zhì)類型主要特征工程地質(zhì)評(píng)價(jià)產(chǎn)狀分布性質(zhì)原生結(jié)構(gòu)面沉積結(jié)構(gòu)面1層理層面2軟弱夾層3不整合面、假整合面4沉積間斷面一般與巖層產(chǎn)狀一致，為層間結(jié)構(gòu)面海相巖層中此類結(jié)構(gòu)面分布穩(wěn)定，陸相巖層中呈交

3、錯(cuò)狀，易尖滅層面、軟弱夾層等結(jié)構(gòu)面較為平整；不整合面及沉積間斷面多由碎屑泥質(zhì)物構(gòu)成，且不平整國(guó)內(nèi)外較大的壩基滑動(dòng)及滑坡很多由此類結(jié)構(gòu)面所造成的，如奧斯汀、圣·弗朗西斯、馬爾帕塞壩的破壞，瓦依昂水庫(kù)附近的巨大滑坡巖漿結(jié)構(gòu)面1侵入體與圍巖接觸面2巖脈巖墻接觸面3原生冷凝節(jié)理巖脈受構(gòu)造結(jié)構(gòu)面控制，而原生節(jié)理受巖體接觸面控制接觸面延伸較遠(yuǎn)，比較穩(wěn)定，而原生節(jié)理往往短小密集與圍巖接觸面可具熔合及破碎兩種不同的特征，原生節(jié)理一般為張裂面，較粗糙不平一般不造成大規(guī)模的巖體破壞，但有時(shí)與構(gòu)造斷裂配合，也可形成巖體的滑移，如有的壩肩局部滑移變

4、質(zhì)結(jié)構(gòu)面1片理2片巖軟弱夾層產(chǎn)狀與巖層或構(gòu)造方向一致片理短小，分布極密，片巖軟弱夾層延展較遠(yuǎn)，具固定層次結(jié)構(gòu)面光滑平直，片理在巖層深部往往閉合成隱蔽結(jié)構(gòu)面，片巖軟弱夾層具片狀礦物，呈鱗片狀在變質(zhì)較淺的沉積巖，如千枚巖等路塹邊坡常見塌方。片巖夾層有時(shí)對(duì)工程及地下洞體穩(wěn)定也有影響巖體結(jié)構(gòu)面的類型及其特征6第3章巖體的力學(xué)特性構(gòu)造結(jié)構(gòu)面1節(jié)理（剪節(jié)理、張節(jié)理）2斷層（正斷層、逆斷層、平移斷層）3層間錯(cuò)動(dòng)4羽狀裂隙、劈理產(chǎn)狀與構(gòu)造線呈一定關(guān)系，層間錯(cuò)動(dòng)與巖層一致張性斷裂較短小，剪切斷裂延展較遠(yuǎn)，壓性斷裂規(guī)模巨大，但有時(shí)被橫斷層切割成

5、不連續(xù)狀張性斷裂不平整，常具次生充填，呈鋸齒狀，剪切斷裂較平直，具羽狀裂隙，壓性斷層具多種構(gòu)造巖，成帶狀分布，往往含斷層泥、糜棱巖對(duì)巖體穩(wěn)定影響很大，在上述許多巖體破壞過程中，大都有構(gòu)造結(jié)構(gòu)面的配合作用。此外常造成邊坡及地下工程的塌方、冒頂次生結(jié)構(gòu)面1卸荷裂隙2風(fēng)化裂隙3風(fēng)化夾層4泥化夾層5次生夾泥層受地形及原結(jié)構(gòu)面控制分布上往往呈不連續(xù)狀，透鏡狀，延展性差，且主要在地表風(fēng)化帶內(nèi)發(fā)育一般為泥質(zhì)物充填，水理性質(zhì)很差在天然及人工邊坡上造成危害，有時(shí)對(duì)壩基、壩肩及淺埋隧洞等工程亦有影響，但一般在施工中予以清基處理成因類型地質(zhì)類型主

6、要特征工程地質(zhì)評(píng)價(jià)產(chǎn)狀分布性質(zhì)7影響區(qū)域穩(wěn)定性是巖體變形或破壞的控制條件，形成巖體力學(xué)作用邊界。屬于軟弱結(jié)構(gòu)面，構(gòu)成獨(dú)立的力學(xué)介質(zhì)單元區(qū)域性深大斷裂或大斷裂延伸數(shù)十公里深度可切穿一個(gè)構(gòu)造層破碎帶寬度在數(shù)米、數(shù)十米以上I級(jí)對(duì)巖體穩(wěn)定性影響力學(xué)屬性地質(zhì)類型分級(jí)依據(jù)級(jí)序第3章巖體的力學(xué)特性結(jié)構(gòu)面分級(jí)及其特性8控制山體穩(wěn)定性與I級(jí)結(jié)構(gòu)面可形成大規(guī)模的塊體破壞，即控制巖體變形和破壞方式。屬于軟弱結(jié)構(gòu)面，形成塊裂邊界不整合面假整合面原生軟弱夾層層間錯(cuò)動(dòng)帶風(fēng)化夾層延伸數(shù)百米至數(shù)公里，破碎帶寬度比較窄，幾厘米至數(shù)米II級(jí)對(duì)巖體穩(wěn)定性影響力學(xué)

7、屬性地質(zhì)類型分級(jí)依據(jù)級(jí)序第3章巖體的力學(xué)特性9控制巖體的穩(wěn)定性與I、II級(jí)結(jié)構(gòu)面組合可形成不同規(guī)模的塊體破壞劃分II類巖體結(jié)構(gòu)的重要依據(jù)多數(shù)屬于堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)面少數(shù)屬軟弱結(jié)構(gòu)面。各種類型的斷層原生軟弱夾層層間錯(cuò)動(dòng)帶等延展十米或數(shù)十米，無破碎帶，面內(nèi)不含泥，有泥膜。在一個(gè)地質(zhì)時(shí)代地層中分布。III級(jí)對(duì)巖體穩(wěn)定性影響力學(xué)屬性地質(zhì)類型分級(jí)依據(jù)級(jí)序第3章巖體的力學(xué)特性10劃分II類巖體結(jié)構(gòu)的基本依據(jù)是巖體力學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)基礎(chǔ)破壞巖體的完整性，與其他結(jié)構(gòu)面形成不同類型邊坡破壞方式。堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)面節(jié)理、劈理、片理、層理、卸荷裂隙等。延展數(shù)米，未

8、錯(cuò)動(dòng)，不夾泥，有的呈弱結(jié)合狀態(tài)，統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)面IV級(jí)對(duì)巖體穩(wěn)定性影響力學(xué)屬性地質(zhì)類型分級(jí)依據(jù)級(jí)序第3章巖體的力學(xué)特性11分布隨機(jī)，降低巖塊強(qiáng)度，是巖塊力學(xué)性質(zhì)效應(yīng)基礎(chǔ)。若十分密集，又因風(fēng)化，形成松散介質(zhì)。硬性結(jié)構(gòu)面微小節(jié)理隱微裂隙線理等。連續(xù)性極差、剛性接觸的細(xì)小或隱微裂面，統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)面V級(jí)對(duì)巖