巖體結(jié)構(gòu)的基本類型

1、目錄一、結(jié)構(gòu)體的類型和巖體結(jié)構(gòu)特征21.結(jié)構(gòu)體的類型22.巖體結(jié)構(gòu)特征23、組成34、結(jié)構(gòu)面35、結(jié)構(gòu)體46、類型47、力學(xué)效應(yīng)5二、巖層產(chǎn)狀的記錄方法6一、結(jié)構(gòu)體的類型和巖體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)體的類型由于各種成因的結(jié)構(gòu)面的組合，在巖體中可形成大小、形狀不同的結(jié)構(gòu)體。巖體中結(jié)構(gòu)體的形狀和大小是多種多樣的，但根據(jù)其外形特征可大致歸納為：柱狀、塊狀、板狀、楔形、菱形和錐形等六種基本形態(tài)。當(dāng)巖體強(qiáng)烈變形破碎時(shí)，也可形成片狀、碎塊狀、鱗片狀等形式的結(jié)構(gòu)體。結(jié)構(gòu)體的形狀與巖層產(chǎn)狀之間有一定的關(guān)系，例如：平緩產(chǎn)狀的層狀巖體中，一般由層面(或順層裂隙 )與平面上的 “X”斷裂組合，型 常將巖體切割成方塊體、三角形

2、柱體等； 在陡立的巖層地區(qū)，由于層面 (或順層錯(cuò)動面)、斷層與剖面的上“X型”斷裂組合，往往形成塊體、錐形體和各種柱體。結(jié)構(gòu)體的大小，可用體積裂隙數(shù)Jv 來表示。其定義是：巖體單位體積通過的總裂隙數(shù)(裂隙數(shù)m3 )，表達(dá)式為：式中的 Si 為巖體內(nèi)第i 組結(jié)構(gòu)面的間距；為該組結(jié)構(gòu)面的裂隙數(shù)(裂隙數(shù) m) 。根據(jù) Jv 值的大小可將結(jié)構(gòu)體的塊度進(jìn)行分類(表 16-4-2) 。結(jié)構(gòu)體塊度 (大小 )分類 表 16-4-2塊度描述巨型塊體大型塊體中型塊體小型塊體碎塊體體積裂隙數(shù)303Jv( 裂隙數(shù) m)巖體結(jié)構(gòu)特征巖體結(jié)構(gòu)是指巖體中結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的組合方式。巖體結(jié)構(gòu)的基本類型可分為整體塊狀結(jié)構(gòu)、層狀

3、結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)和散體結(jié)構(gòu)，它們的地質(zhì)背景、結(jié)構(gòu)面特征和結(jié)構(gòu)體特征等列于表16-4-3 中。(三 )巖體的工程地質(zhì)特性巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)首先取決于巖體結(jié)構(gòu)類型與特征，其次才是組成巖體的巖石的性質(zhì)(或結(jié)構(gòu)體本身的性質(zhì))。不同結(jié)構(gòu)類型巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)：1.整體塊狀結(jié)構(gòu)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)整體塊狀結(jié)構(gòu)巖體因結(jié)構(gòu)面稀疏、延展性差、結(jié)構(gòu)體塊度大且常為硬質(zhì)巖石，故整體強(qiáng)度高、變形特征接近于各向同性的均質(zhì)彈性體，變形模量、承載能力與抗滑能力均較高，抗風(fēng)化能力一般也較強(qiáng)，所以這類巖體具有良好的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖體結(jié)構(gòu)的基本類型表 16-4-3結(jié)構(gòu)類型地質(zhì)背景結(jié)構(gòu)面特征結(jié)構(gòu)體特征類亞類形態(tài)強(qiáng)度 (MPa)整巖性單一

4、，構(gòu)造變形結(jié)構(gòu)面少， 1 3 組，延展性體差，多呈閉合狀， 一般無充填整體結(jié)構(gòu)輕微的巨厚層巖層及巨型塊體60塊物，火成巖體，節(jié)理稀少狀tan 0.6結(jié)巖性單一，構(gòu)造變形結(jié)構(gòu)面 2 3 組，延展性差，構(gòu)多大型的方塊輕微中等的厚層巖塊狀結(jié)構(gòu)閉合狀， 一般無充填物， 層面 體、 菱塊體、一般 60體及火成巖體，節(jié)理有柱體一般發(fā)育，較稀疏一定結(jié)合力， tan =0.4 0.6構(gòu)造變形輕微中等結(jié)構(gòu)面 2 3 組，延展性較好，層的中厚層狀巖體 ( 單 以層面、 層理、 節(jié)理為主， 有 大中型層層狀結(jié)構(gòu)層厚 30cm)，節(jié)理中時(shí)有層間錯(cuò)動面和塊體、柱體、30狀等發(fā)軟弱夾層，層面結(jié)合力不強(qiáng)，菱柱體育，不密集t

5、an =0.3 0.5結(jié)構(gòu)面 2 3 組，延展性較好，構(gòu)造變形中等強(qiáng)烈以層面、 節(jié)理、 層理為主， 不大中型的結(jié) 薄層 (板) 狀 的薄層狀巖體 ( 單層時(shí)有層間錯(cuò)動面和軟弱夾層，板狀體、 板 一般 10 30構(gòu)結(jié)構(gòu)厚 2 3 組，以節(jié)理為形態(tài)大小不脆硬巖體形成的壓碎主，組數(shù)多， 較密集， 延展性碎一，棱角顯鑲嵌結(jié)構(gòu)巖，節(jié)理發(fā)育，較密較差，閉合狀， 無一少量充填60裂著，以中小集物，結(jié)構(gòu)面結(jié)合力不強(qiáng)，tan結(jié)型塊體為主 0.4 0.6構(gòu)層狀破裂結(jié)構(gòu)3、組成巖體內(nèi)巖塊的組合排列形式。巖體結(jié)構(gòu)是由結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體元組成。2 個(gè)基本單4、結(jié)構(gòu)面巖體內(nèi)存在的不同成因、不同特性的各種地質(zhì)界面的統(tǒng)稱。如層面

6、、節(jié)巖體結(jié)構(gòu)理、斷層、裂隙等。結(jié)構(gòu)面不是幾何學(xué)上的面，而往往是具有一定張開度的裂縫，或被一定物質(zhì)充填 , 具有一定厚度的層或帶。按成因 , 結(jié)構(gòu)面可分為：沉積或成巖過程中產(chǎn)生的層面、 夾層、冷凝節(jié)理等原生結(jié)構(gòu)面；構(gòu)造作用下形成的斷層、 節(jié)理等構(gòu)造結(jié)構(gòu)面； 變質(zhì)作用下所產(chǎn)生的片理、片麻理等變質(zhì)結(jié)構(gòu)面；還有在外營力作用下形成的風(fēng)化裂隙、卸荷裂隙等次生結(jié)構(gòu)面。按規(guī)模（主要是長度），可將結(jié)構(gòu)面分為 5 級：（幾十至上百公里，十幾公里，幾公里 , 幾米至幾十米和厘米級）。它們分級或共同控制著區(qū)域、地區(qū)、山體、巖體的穩(wěn)定性和巖塊的力學(xué)特性。按性質(zhì)，結(jié)構(gòu)面可分為硬性（剛性）結(jié)構(gòu)面和軟弱結(jié)構(gòu)面。硬性結(jié)構(gòu)面的摩

7、擦系數(shù)較大，多數(shù)沒有充填物。軟弱結(jié)構(gòu)面的摩擦系數(shù)相對較小，延伸較長，且普遍充填粘土、泥、巖石碎塊等物質(zhì)。按物質(zhì)組成和微結(jié)構(gòu)形態(tài)，軟弱結(jié)構(gòu)面分為原生軟弱夾層、斷層和層間錯(cuò)動破碎帶、軟弱泥化帶（或夾層）等 3 種類型。某些充填泥質(zhì)或粘土薄膜的大節(jié)理，也可構(gòu)成軟弱結(jié)構(gòu)面。軟弱結(jié)構(gòu)面是巖體中最容易產(chǎn)生變形和破壞的部位。它常常成為危險(xiǎn)的切割面、滑移面或構(gòu)成有害的壓縮變形帶，導(dǎo)致巖體產(chǎn)生不允許的變形或失穩(wěn)。因此，當(dāng)工程巖體中存在軟弱結(jié)構(gòu)面時(shí)，除了要研究它們的幾何形態(tài)、結(jié)合狀況、空間分布和填充物質(zhì)等方面外，還要特別注意對其物質(zhì)組成、厚度、微觀結(jié)構(gòu)、在地下水作用下工程地質(zhì)性質(zhì)（潛蝕、軟化）的變化趨勢、受力條件

8、和所處的工程部位，以及它們的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)等，進(jìn)行專門的試驗(yàn)研究，并對其對巖體穩(wěn)定性的影響作出定量的分析評價(jià)，提出工程處理措施。5、結(jié)構(gòu)體巖體受結(jié)構(gòu)面切割而成的塊體或巖塊。隨著結(jié)構(gòu)面的分級，相應(yīng)地結(jié)構(gòu)體也可分級。視研究問題的不同，所選取的結(jié)構(gòu)體等級是不一的。幾級結(jié)構(gòu)體綜合疊加影響居多。由于不同級別、不同性質(zhì)、不同產(chǎn)狀以及不同發(fā)育程度的結(jié)構(gòu)面的組合，結(jié)構(gòu)體幾何形態(tài)、單體大小可迥然不同。巖性的變化，也均關(guān)系著巖體的完整性、堅(jiān)強(qiáng)性，從而決定著巖體的所屬介質(zhì)類型。6、類型按結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體組合形式，尤其是結(jié)構(gòu)面性狀，可將巖體劃分如下結(jié)構(gòu)類型： 整體塊狀結(jié)構(gòu)， 包括整體 （斷續(xù)） 結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)和菱塊狀結(jié)構(gòu)

9、；層狀結(jié)構(gòu)， 包括層狀結(jié)構(gòu)和薄層 ( 板狀 ) 結(jié)構(gòu)； 碎裂結(jié)構(gòu)， 包括鑲嵌結(jié)構(gòu)、層狀碎裂結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)；散體結(jié)構(gòu)，包括塊夾泥結(jié)構(gòu)和泥夾塊結(jié)構(gòu)等。7、力學(xué)效應(yīng)結(jié)構(gòu)對巖體力學(xué)性能的影響。巖體在力學(xué)作用和力學(xué)性質(zhì)上有明顯的結(jié)巖體結(jié)構(gòu)構(gòu)效應(yīng)，結(jié)構(gòu)類型不同，力學(xué)效應(yīng)不一。若巖體內(nèi)存在著軟弱結(jié)構(gòu)面，則巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)效應(yīng)主要受它控制， 而且取決于它的充填度 ( 即充填物在結(jié)構(gòu)面內(nèi)填充程度 ) 、充填物成分與結(jié)構(gòu)、充填物厚度以及結(jié)構(gòu)面的起伏度（即結(jié)構(gòu)面的起伏程度，常用起伏差即起伏最大值表示）。其中又以充填物厚度、充填度和起伏度最為重要。厚度大小與物質(zhì)成分有關(guān), 一般顆粒越粗厚度越大; 反之 , 顆粒越細(xì) ,

10、厚度越小。 設(shè)充填物厚度為 h, 結(jié)構(gòu)面起伏差為 H, 定義為充填度。起伏的結(jié)構(gòu)面內(nèi)充填物的充填度越大，結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度越低。當(dāng)充填度大于200左右時(shí) , 結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度便穩(wěn)定于一定的水平上；即與軟弱充填物質(zhì)的強(qiáng)度相當(dāng)，這種關(guān)系稱之為充填度的力學(xué)效應(yīng)。結(jié)構(gòu)面起伏度用起伏差及起伏角表示。起伏差的力學(xué)效應(yīng)常與充填度相聯(lián)系。起伏角 為迎著受力方向結(jié)構(gòu)面的仰角，又稱為爬坡角。結(jié)構(gòu)面具有爬坡角為 的起伏時(shí)，其抗剪強(qiáng)度中的摩擦角 a 將增加 ，即a= j+ j 為平直結(jié)構(gòu)面的基本摩擦角。多組四級結(jié)構(gòu)面（如節(jié)理）發(fā)育的巖體結(jié)構(gòu)類型的力學(xué)效應(yīng)主要取決于結(jié)構(gòu)面密度（單位尺寸上的結(jié)構(gòu)面數(shù)）、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀（結(jié)構(gòu)面出露的空間

11、方位）及結(jié)構(gòu)面組數(shù) 3 個(gè)方面。巖體強(qiáng)度（變形參數(shù)也同樣）隨著巖體內(nèi)含的結(jié)構(gòu)面組數(shù)和結(jié)構(gòu)體數(shù)增多而降低。結(jié)構(gòu)面對巖體破壞影響有一定的范圍。當(dāng)結(jié)構(gòu)面傾角大于或小于 min 時(shí)，結(jié)構(gòu)面對巖體破壞便沒有影響。當(dāng)結(jié)構(gòu)面傾角介于和 min 之間時(shí) , 巖體強(qiáng)度則隨著結(jié)構(gòu)面傾角而變化，在=30時(shí)，出現(xiàn)強(qiáng)度最低值。在多組結(jié)構(gòu)面發(fā)育的巖體，結(jié)構(gòu)面對巖體力學(xué)作用和力學(xué)性質(zhì)的影響，是各組結(jié)構(gòu)面力學(xué)效應(yīng)的疊加。顯然，結(jié)構(gòu)面組數(shù)越多，巖體力學(xué)性質(zhì)越均勻化。整體結(jié)構(gòu)巖體的力學(xué)效應(yīng)規(guī)律基本上與節(jié)理化巖體相近。以單軸抗壓強(qiáng)度為例，節(jié)理化巖體僅相當(dāng)于巖塊抗壓強(qiáng)度的1/3至 1/10, 而整體結(jié)構(gòu)巖體的單軸抗壓強(qiáng)度可相當(dāng)于巖塊

12、的1/2 至 1/3 。二、巖層產(chǎn)狀的記錄方法如用方位角羅盤測量， 測得某地層走向是 330、傾向?yàn)?240、傾角為 50，記做 330/SW 50，或記做 24050（即只記傾向與傾角即可） 。如果用方位角羅盤測量但要用象限角記錄時(shí)，則需把方位角換算成象限角，再作記錄。如上述地層產(chǎn)狀其走向應(yīng)為 =360330=30，傾向 =240 180=60。其產(chǎn)狀記作 N30W/SW 50，或直接記作 S60W 50 則可。 在地質(zhì)圖或平面圖 上標(biāo)注產(chǎn)狀要素時(shí)， 需用符號和傾角表示。 首先找出實(shí)測點(diǎn)在圖上的位置， 在該點(diǎn)按所測巖層走向的方位畫一小段直線（ 4mm ）表示走向，再按巖層傾向方位，在該線段中

13、精品文檔，超值下載點(diǎn)作短 垂線 （ 2mm ）表示傾向，然后，將傾角數(shù)值標(biāo)注在該符號的右下方。精品文檔，超值下載春天的風(fēng)是有靈性的，依著風(fēng)的眼眸，我看到了那一株株桃花讀信的倩影，在桃林深處，紫色的青藤爬滿那個(gè)小屋。我的小城，桃花已然開成海，像是一場粉色的春夢。是否，可以赴一場最美的相逢，如是，便不負(fù)曾經(jīng)許下的約定。守住心底最美風(fēng)景，是一種風(fēng)度，一種期望。讓心，隨花兒輕舞，讓夢，隨蝶兒翩躚。等一縷柔風(fēng)載滿詩意，落滿我的小院，好想，牽著你的手走在花開的路上，臨摹又一個(gè)春的相遇，陌上綠色蔓延，讓深情的詩句落在眉彎，打開靈魂的心門，寫盡情意綿綿。春雨如絲，暖了一季寒涼露出溫暖，碧水映藍(lán)天，云朵兒似乎摸

14、到嫩草尖尖。花香十里，暗香盈袖。我們微笑著，不說話，就十分美好。生命里，總會有一些人，漸行漸遠(yuǎn)，偶爾想起，卻只是停留在文字里，那一抹淡淡的回憶。唯有春天，總那么詩意明亮，始終暈染著眉心，讓澀澀的往事隨風(fēng)，讓一些溫暖的記憶溫潤著心房。珍惜眼前的幸福，緊握手中的暖意，面向青山綠水，一路微笑，一路行走情暖山水間，盈一份詩意于心田，以云的飄逸輕盈過往，以花的姿態(tài)擁馨香滿懷，以文字的杯盞邀約一曲細(xì)水長流。煮一壺春色，與時(shí)光對語。窗前，柳枝兒發(fā)芽，玉蘭含苞，時(shí)光一直繞指馨香。心念如這徐徐春風(fēng)，蕩漾成一片流云。春落人間，一種別樣的景致美了心境，所有的疲憊與憂愁也隨風(fēng)而去，微笑著面對生活，用內(nèi)心的那份熱情，那份純真來經(jīng)營生活，來創(chuàng)造幸福，何嘗不是一種快樂？我的流年，風(fēng)過，紅塵入畫；雨落，纏綿入心。行走在春天里，眼里滿是明麗與清澈，一樹一樹的花開，細(xì)碎而芬芳；一片一片的綠地，靜美而清新。嗅著陽光的味道，把自己置身于大自然中，真好！只要心足夠明媚，縱然有小小的陰霾也無妨。我們一路走來，沿途總會有美麗的風(fēng)景。于喧囂紅塵中，守著心靈的一方山水。不亂于心，不困于情，不畏將來，不念過往。春水初生，耐人尋味。春雨如絲，絲如媚，綿綿的不著一點(diǎn)兒聲息。踏春而去，不知是哪一處的紅塵山水在心間已布滿了雅致，心如花開，一朵嫻雅的光陰，柔軟著眼角的笑意，