岩体的地质特征

1、 2.1 几个基本概念2.2 岩块及其特征 粘土矿物粘土矿物硅酸盐类矿物硅酸盐类矿物碳酸盐类矿物碳酸盐类矿物氧化物类矿物氧化物类矿物二、岩块的结构特征微结构面 削弱岩石强度，形成各向异性颗粒大小 强度： 粗粒细粒n岩块的风化程度可用定性指标定性指标和某些定量指标定量指标表述n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颜色、矿物蚀变程度、破碎程度及开挖锤击技术特征等。n定量指标主要有风化空隙率指标风化空隙率指标和波速指标波速指标等。n风化空隙率指标(Iw)是快速浸水后风化岩块吸入水的质量与干燥岩块质量之比。n波速指标 波速比波速比 风化系数风化系数 rpcpvvvk cwc

2、wfk 2.3 结构面地质特征 及对岩体力学性质的影响3132()(1)sin2jjmjCtgtgctg1111(a)(b)(c)11baaK1a1b1a2b2a3b3a4 结构面连续性分级表结构面连续性分级表 结构面的密度反映结构面发育的结构面的密度反映结构面发育的密集程度密集程度。 1、线密度线密度(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(条条m)。 2 2、间距间距(d)(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。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。KdKd与与d d互互为倒数关系。为倒数关系。

3、 如果测线是水平布置，且与结构面法线的夹角为如果测线是水平布置，且与结构面法线的夹角为，结构面的倾角为，结构面的倾角为时时: : cossincossinddKLnKn 结构面间距分级表) 11 . 0(1001 . 0dkkeRQDdn岩体质量指标岩体质量指标RQDRQD：长度大于10cm的岩心长度之和与钻孔总进尺的百分比。%10010钻孔总进尺的岩心长度之和长度大于cmRQDvgeKf122)2(Lharctgi 侧壁的起伏程度可用侧壁的起伏程度可用起伏角起伏角( (i) )表示表示n结构面胶结后结构面胶结后力学性质力学性质有所增强，有所增强，FeFe质胶结的强度最高，泥质与易溶盐类胶结的

4、质胶结的强度最高，泥质与易溶盐类胶结的结构面强度最低，且抗水性差。结构面强度最低，且抗水性差。n未胶结的结构面，未胶结的结构面，力学性质力学性质取决于其充填情况，可分为：薄膜充填、断续充填、取决于其充填情况，可分为：薄膜充填、断续充填、连续充填及厚层充填连续充填及厚层充填4 4类类1 1 薄膜充填薄膜充填是结构面两壁附着一层极薄的矿物膜，厚度多小于是结构面两壁附着一层极薄的矿物膜，厚度多小于1mm1mm，多明显降低结构，多明显降低结构面的强度。面的强度。2 2 断续充填断续充填结构面的力学性质与充填物性质、壁岩性质及结构面的形态有关。结构面的力学性质与充填物性质、壁岩性质及结构面的形态有关。3

5、 3 连续充填连续充填结构面的力学性质主要取决于充填物性质。结构面的力学性质主要取决于充填物性质。4 4 厚层充填厚层充填结构面的力学性质很差，主要取决于充填物性质，岩体往往易于沿这种结构面的力学性质很差，主要取决于充填物性质，岩体往往易于沿这种结构面滑移而失稳。结构面滑移而失稳。n结构面的组合关系控制着可能滑移岩体的几何边界条件、形态、规模、滑动方向结构面的组合关系控制着可能滑移岩体的几何边界条件、形态、规模、滑动方向及滑移破坏类型，它是工程岩体稳定性预测与评价的基础。及滑移破坏类型，它是工程岩体稳定性预测与评价的基础。 结构体的形状示意图结构体的形状示意图jihgfedcba图图1-6 结

6、构体形状典型类型示意图（据孙广忠，结构体形状典型类型示意图（据孙广忠，1983）a，b. 柱状结构体；柱状结构体；d，e. 菱形或板状结构体；菱形或板状结构体；c，f，g，h，j. 楔、锥形结构体；楔、锥形结构体；i. 板状结构体板状结构体三、岩体结构控制论三、岩体结构控制论 工程实践和研究表明，岩体结构对工程实践和研究表明，岩体结构对表现如下方面：表现如下方面：发育于岩体中的结构面，是岩体的薄弱环节。降低了岩体的完整性和力学强度，使岩体物理力学性质变差。 岩体变形机制岩体变形机制受岩体结构控制 表明岩体变形受结构面变形控制。表明岩体变形受结构面变形控制。 块状结构块状结构岩体变形主要为贯通性

7、结构面滑移；岩体变形主要为贯通性结构面滑移；碎裂状结构碎裂状结构岩体变形则由岩体变形则由、级级结构面滑移及部分岩块变形构成；结构面滑移及部分岩块变形构成；完整岩体完整岩体的变形才受控于岩石的变形特征。的变形才受控于岩石的变形特征。 岩体破坏机制受岩体结构控制abcd 结 束输出模拟结果绘出结构面三维网络图是否符合概率模型？切结构面网络剖面，计算结构面间距各组结构面是否模拟完?对模拟结果进行检验NYNY间距与预设值一致否?YYN调整结构面数量生成结构面中心点坐标生成结构面半径生成结构面张开度当前组模拟完否?生成结构面产状N组合成结构面调整结构面半径均值切结构面网络剖面，计算结构面平均迹长Y迹长与

8、预设值一致否?N初步确定当前组结构面数目开始建立结构面概率模型输入结构面分组数输入当前组结构面概率模型参数统一各参数单位 三维网络模拟主程序流程图三维网络模拟主程序流程图 02468101214160246810121416024681012141602468101214160246810121416024681012141602468101214160246810121416结构面网络图 平面图SCALE： 0.01X-AXIAL： 90平面图SCALE： 0.01X-AXIAL： 90横剖面图SCALE： 0.01纵剖面图纵剖面图横剖面图SCALE： 0.01SCALE： 0.01SCALE： 0.01X-AXIAL： 115X-AXIAL： 115X-AXIAL： 25X-AXIAL： 25（A）网络图（B）连通图结构面网络图 SCALE： 0.01SCALE： 0.01SCALE： 0.01SCALE： 0.01SCALE： 0.01SCALE： 0.01平面图平面图横剖面图横剖面图纵剖面图纵剖面图（A）网络图（