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第二章岩块和岩体的地质特征概述岩体力学研究的对象是在各种地质作用下形成的天然岩体。这些岩体,尤其是与人类工程活动密切相关的地壳表层岩体,其物理力学性质和力学属性,在很大程度上受形成和改造岩体的各种地质作用过程所控制,往往表现出非均匀、非连续、各向异性和多相性特征。因此,在岩体力学研究中,应将岩体地质特征的研究工作置于相当重要的地位。岩块和岩体均为岩石物质和岩石材料。传统的工程地质方法往往是按岩石的成因,取小块试件在室内进行矿物成分、结构构造及物理力学性质的测定,以评价其对工程建筑的适宜性。大量的工程实践表明,用岩块性质来代表原位工程岩体的性质是不合适的。因此,自20世纪60年代起,国内外工程地质和岩体力学工作者都注意到岩体与岩块在性质上有本质的区别,其根本原因之一是岩体中存在有各种各样的结构面及不同于自重应力的天然应力场和地下水。因而,从岩体力学观点出发提出了岩块、结构面和岩体等基本概念。本章将重点讨论岩块、结构面和岩体的地质特征,影响岩块与岩体物理力学性质的主要地质因素以及岩体工程分类等问题。岩块一、岩块的物质组成岩块(rock或rockblock)是指不含显著结构面的岩石块体,是构成岩体的最小岩石单元体。这一定义里的显著一词是个比较模糊的说法,一般来说,能明显地将岩石切割开来的分界面叫显著结构面,而包含在岩石块体内结合比较牢固的面如微层面、微裂隙等都属于不显著的结构面。在国内外,有些学者把岩块称为结构体(structuralelement)、岩石材料(rockmaterial)及完整岩石(intactrock)等等。岩石是由具有一定结构构造的矿物(含结晶和非结晶的)集合体组成的。因此,新鲜岩块的力学性质主要取决于组成岩块的矿物成分及其相对含量。一般来说,含硬度大的粒柱状矿物(如石英、长石、角闪石、辉石等)愈多时,岩块强度愈高;含硬度小的片状矿物(如云母、绿泥石、蒙脱石和高岭石等)愈多时,则岩块强度愈低。自然界中的造岩矿物有:含氧盐、氧化物及氢氧化物、卤化物、硫化物和自然元素五大类。其中以含氧盐中的硅酸盐、碳酸盐及氧化物类矿物最常见,构成了几乎99.9%的地壳岩石。而其他矿物的工程地质意义不大。常见的硅酸盐类矿物有长石、辉石、角闪石、橄榄石及云母和粘土矿物等。这类矿物除云母和粘土矿物外,硬度大,呈粒、柱状晶形。因此,含这类矿物多的岩石如花岗岩、闪长岩及玄武岩等,强度高,抗变形性能好。但该类矿物多生成于高温环境,与地表自然环境相差较大,在各种风化营力的作用下,易风化成高岭石、水云母等。尤以橄榄石、基性斜长石等抗风化能力最差,长石、角闪石次之。粘土矿物属层状硅酸盐类矿物,主要有高岭石、水云母及蒙脱石三类,具薄片状或鳞片状构造,硬度小。因此含这类矿物多的岩石如粘土岩、粘土质岩,物理力学性质差,并具有不同程度的胀缩性,特别是含蒙脱石多的膨胀岩,其物理力学性质更差。碳酸盐类矿物是石灰岩和白云岩类的主要造岩矿物。岩石的物理力学性质取决于岩石中CaCO3及酸不溶物的含量。CaCO3含量越高,如纯灰岩、白云岩等强度高、抗变形和抗风化性能都比较好。泥质含量高的,如泥质灰岩、泥灰岩等,力学性质较差。但随岩石中硅质含量的增高,岩石性质将不断变好。另外,碳酸盐类岩体中,常发育各种岩溶现象,使岩体性质趋于复杂化。氧化物类矿物以石英最常见,是地壳岩石的主要造岩矿物。呈等轴晶系、硬度大,化学性质稳定。因此,一般随石英含量增加,岩块的强度和抗变形性能都明显增强。岩块的矿物组成与岩石的成因及类型密切相关。岩浆岩多以硬度大的粒柱状硅酸盐、石英等矿物为主,所以其岩块物理力学性质一般都很好。沉积岩中的粗碎屑岩如砂砾岩等,其碎屑多为硬度大的粒柱状矿物,岩块的力学性质除与碎屑成分有关外,在很大程度上取决于胶结物成分及其类型。细碎屑岩如页岩、泥岩等,矿物成分多以片状的粘土矿物为主,其岩块力学性质很差。变质岩的矿物组成与母岩类型及变质程度有关。浅变质的副变质岩如千枚岩、板岩等多含片状矿物(如绢云母、绿泥石及粘土矿物等),岩块力学性质较差。深变质岩如片麻岩、混合岩、石英岩等,多以粒柱状矿物(如长石、石英、角闪石等)为主,因而其岩块力学性质好。二、岩块的结构与构造岩块的结构是指岩石内矿物颗粒的大小、形状和排列方式及微结构面发育情况与粒间连结方式等反映在岩块构成上的特征。岩块的结构特征,尤其是矿物颗粒间连结及微结构面的发育特征对岩块的力学性质影响很大。矿物颗粒间具有牢固的连结是岩石区别于土并赋予岩石以优良工程地质性质的主要原因。岩石的粒间连结分结晶连结与胶结连结两类。结晶连结是矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起,如岩浆岩、大部分变质岩及部分沉积岩均具这种连结。它是通过共用原子或离子使不同晶粒紧密接触,故一般强度较高。但是不同的结晶结构对岩块性质的影响不同。一般来说,等粒结构的岩块强度比非等粒结构的高,且抗风化能力强。在等粒结构中,细粒结构岩块强度比粗粒结构的高。在斑状结构中,具细粒基质的岩块强度比玻璃质基质的高。总之,结晶愈细愈均匀,非晶质成分愈少,岩块强度愈高,如某粗粒花岗岩的抗压强度(σc)为120MPa,而其成分相同的细粒花岗岩σc可达250MPa。胶结连结是矿物颗粒通过胶结物连结在一起,如碎屑岩等具这种连结方式。胶结连结的岩块强度取决于胶结物成分及胶结类型。一般来说,硅质胶结的岩块强度最高;铁质、钙质胶结的次之;泥质胶结的岩块强度最低,且抗水性差。如某地具不同胶结物的砂岩抗压强度为:硅质胶结的σc=207.5MPa;铁质胶结的σc=105.9MPa;钙质胶结的σc=84.2MPa;泥质胶结的σc=55.6MPa。从胶结类型来看,常以基底式胶结的岩块强度最高,孔隙式胶结的次之,接触式胶结的最低。微结构面是指存在于矿物颗粒内部或颗粒间的软弱面或缺陷,包括矿物解理、晶格缺陷、粒间空隙、微裂隙、微层面及片理面、片麻理面等。它们的存在不仅降低了岩块的强度,还往往导致岩块力学性质具有明显的各向异性。振岩块的构充造是指矿贼物集合体需之间及其崇与其他组庆分之间的信排列组合寇方式。如虑岩浆岩中拥的流线、快流面构造庸,沉积岩贩中的微层弦状构造,景变质岩中阳的片状构致造及其定西向构造等底等。这些盯都可使岩寒块物理力课学性质复滚杂化。处由上述可您知岩块的腥结构构造跑不同,其虑力学性质棉及其各向斗异性和不肺连续性程良度也不同末。因此,叶在研究岩班块的力学退性质时也筛要注意其匪各向异性送和不连续溜性。但是成相对岩体鸽而言,岩凑体的各向郊异性和不口连续性更镜为显著,哲因此,在胖岩体力学循研究中,锻通常又把坡岩块近似部地视为均醒质、各向皱同性的连研续介质公。弱保三、岩块竭的风化程寻度全理众所周知捕,风化作命用可以改哗变岩石的巩矿物组成祸和结构构秩造,进而目改变岩块叉的物理力捐学性质。荡一般来说提,随风化果程度的加夏深,岩块垄的空隙率笨和变形随劫之增大,客强度降低俭,渗透性省加大姥。躬唯不同的岩丽石对风化然作用的反污应是不同艳的。如花屿岗岩类岩睬石,常先鲜发生破裂妇,而后被智渗入的雨瞧水形成的芽碳酸所分篮解。碳酸瑞与长石、卫云母、角贞闪石等矿幼物作用,城析奖出必F粒e瘦,请M苏g扫,堆K仙,比N将a抽等可溶盐忠以及游阶离诉SiO凳2膊,并被地险下水带走圈,而岩屑爪、粘土物矿质和石英写颗粒等残稍留在原地落。基性岩专浆岩的风苹化过程,汪与中酸性巨岩浆岩类雀似,只是做其风化残败留物多为或粘土;石万灰岩的风环化残留物册为富含杂薪质的粘土况;砂砾岩效的风化,裂常仅发生恒解体破碎克,等等。叠因此,研秃究岩体风推化时,应患考虑到岩扭石的风化毕程度及风角化产物的每类型。济岩块的风赶化程度可稳通过定性滨指标和某辱些定量指堂标来表述升。定性指仗标主要有祥:颜色、忆矿物蚀变辟程度、破叉碎程度及爹开挖锤击直技术特征脾等。定量掏指标主要暴有风化空源隙率指标娘和波速指林标等。爷风化空隙腥率指司标贞(Iw敲)拐是汉罗踪尔块(Ham掀ra拢l终,贱1961借)驻提出的泄。扭I限w沫是快速浸漫水后风化丝岩块吸入赛水的质量优与干燥岩校块质量之扛比。借此屋可近似地坛反映风化节岩块空隙摩率的大小帅。辫国家标准梢《岩土工勺程勘察规沿范疗》惭GB50川021鼓-94肆中提出用帐风化岩块香的纵波速宜度醒(vcp岔)皱、波速碍比坚(kv递)糊和风化系溪数接(kf各)否等指标来珠评价岩块沫的风化程掘度,其峰中物k狼v雪、乱k作f窄的定义为绒:貌痛牛础彩帆绣枯(2命-1)滔弃肾认浓勉旦碗(2甲-2)堪式中胜:嚷vc底p橡,规vr枣p旨分别为风般化岩块和析新鲜岩块反的纵波速政度顿(迎m饼/信s忧)挑;阻σ灯′窃c娇w耀,泡σ搬c忠w葛分别为风缎化岩块和土新鲜岩块趁的饱和单旷轴抗压强校度滥(MPa兵)里。秤按岩块杏的垃vcp,洋k纺v央和疯k颠f绣将硬质岩策石的风化跪分级划分同如墙表抚2喷-禾1玻。讨表裂2钥-波1柱泪硬质岩石咸按波速指食标的风化羡分级师表静室(柱据岩土工容程勘察规懂范肤,辜1995幻)威第三病节尚爬李结构胖面句豪结构告面轻(str苗uctu翻raLp图lane迅)扬是指地质扒历史发展迫过程中,缸在岩体内农形成的具阔有一定的烫延伸方向子和长度,糟厚度相对混较小的地胜质界面或深带。它包妹括物质分推异面和不欣连续面,斜如层面、苍不整合面艰、节理面施、断层、毙片理面等必。国内外急一些文献肠中又称为虏不连续和面拢(dis提cont改inui告ties胸)揉或节喇理老(joi赤nt茎)或。在结构只面中,那也些规模较座大、强度奉低、易变别形的结构美面又称为点软弱结构榨面。器结构面对罩工程岩体地的完整性慢、渗透性阅、物理力励学性质及效应力传递友等都有显没著的影响侨,是造成殖岩体非均烟质、非连箱续、各向咐异性和非殖线弹性的弄本质原因雅之一。因浪此,全面宜深入细致影地研究结料构面的特议征是岩体妥力学中的内一个重要造课题。炸一、结构克面的成因摘类肥型买蚁(狐一右)挣地质成因临类续型外泛根据地质子成因的不蛮同,可将忌结构面划眯分为原生燥结构面、浅构造结构星面和次生穴结构面三也类,各类盛结构面的藏主要特征牛如干表眠2少-处2放。恐表奖2腰-区2议佣岩体结构陕面的类型盾及其特盏征括(百据张咸恭肥,撇1979剥)复成因愿类型虽地质类型友主晚灿喘要稀椒黎特习促运征忠工程地质者评价括产受工里状危分太威滩布畜性失祸驼质膀原生结构模面著沉积结构导面缓1狭层理层面破2秃软弱夹层百3脊不整合面玻、假整合膨面浸4汗沉积间断圾面存一般与岩膀层产状一血致,为层鞋间结构面罗海相岩层滥中此类结线构面分布种稳定,陆指相岩层中榆呈交错状腾,易尖灭搏层面、软介弱夹层等凭结构面较沸为平整;南不整合面凶及沉积间婆断面多由皆碎屑泥质枕物构成,现且不平整扩国内外较榨大的坝基测滑动及滑吊坡很多由雁此类结构款面所造成珍的,如奥削斯汀、朝圣异·倦弗朗西斯盾、马尔帕千塞坝的破帅坏,瓦依铸昂水库附敏近的巨大押滑听坡败锅舍岩浆结构猪面搂蒜斯侵入体与奴围岩接触笋面兔岩浆岩结杆构面此1情侵入体与衔围岩接触问面勾2直岩脉岩墙幅接触面丝3言原生冷凝竹节理仅岩脉受构涛造结构面打控制,而接原生节理示受岩体接而触面控制渣接触面延突伸较远,盖比较稳定昏,而原生活节理往往党短小密集峰与围岩接搞触面可具势熔合及破爱碎两种不拘同的特征瑞,原生节房理一般为捐张裂面,轿较粗糙不走平奋一般不造轮成大规模瞎的岩体破混坏,但有工时与构造换断裂配合起,也可形前成岩体的闭滑移,如定有的坝肩岁局部滑移拳变质结构旧面惧1沾片理汇2夹片岩软弱聋夹层廊产状与岩采层或构造辣方向一致肺片理短小盏,分布极丢密,片岩胜软弱夹层软延展较远絮,具固定怎层次盼结构面光巩滑平直,锯片理在岩肝层深部往摔往闭合成炼隐蔽结构你面,片岩飘软弱夹层前具片状矿象物,呈鳞咱片状刚在变质较袍浅的沉积舟岩,如千增枚岩等路列堑边坡常钥见塌方。寻片岩夹层棵有时对工阅程及地下浇洞体稳定天也有影响差构造结构州面虽1香节纠理筝(饱X艇型节理、芹张节住理笋)川2定断习层湖(捞冲断层、悔捩断层、龄横断哄层周)截3狸层间错尸动傅啄4代羽状裂隙缘、劈理偶产状与构闹造线呈一驰定关系,委层间错动蒸与岩层一海致汉张性断裂丹较短小,辆剪切断裂我延展较远悟,压性断雁裂规模巨绝大,但有寸时为横断穿层切割成茂不连续状例张性断裂贺不平整,命常具次生模充填,呈义锯齿状,计剪界切断裂较腿平直,具伞羽状裂隙林,压性断污层具多种陶构造岩,曾成带状分者布,往往甩含断辜层泥、糜射棱岩否对岩体稳柱定影响很厅大,在上粪述许多岩集体破坏过掀程中,大敲都有构造塑结构面的铁配合作用抚。此外常烘造成边坡薪及地下工蔽程的塌方樱、冒顶搭次生结构葡面竭1煌卸荷裂捡隙墙堪2序风化裂回隙跃洞3脖风化夹侧层勿兄4民泥化夹使层壤陆5路次生夹泥后层柄受地形及归原结构面逼控制评分布上往佛往呈不连姻续状,透睬镜状,延荐展性差,叉且主要在法地表风化屡带内例发育伸一般为泥栽质物充填油,水理性贯质很差党在天然及驰人工边坡饿上造成危喝害,有时右对坝基、掘坝肩及浅莲埋隧洞等规工程亦纸有影响,旗但一般在凯施工中予错以清基处滋理贼1疑.微原生结构煎面净伍这类结构荡面是岩体瘦在成岩过喷程中形成腔的结构面来,其特征胆与岩体成境因密切相犯关,因此蝶又可分为次沉积结构划面、岩浆滨结构面和旁变质结构病面三类。丛沉积结构纽面是沉积毒岩在沉积污和成岩过爆程中形成浮的,包括态层理面、色软弱夹层进、沉积间揪断面和不提整合面等畜。沉积结欣构面的特坑征与沉积侍岩的成层筝性有关,丛一般延伸巾性较强,煌常贯穿整栗个岩体,芒产状随岩屑层产状而跪变化。如联在海相沉逝积岩中分乐布稳定而残清晰;在流陆相岩层彻中常呈透们镜状虽。卷尸岩浆结构胞面是岩浆尊侵入及冷盆凝过程中位形成的结耳构面,包去括岩浆岩宪体与围岩划的接触面饮、各期岩息浆岩之间链的接触面遭和原生冷多凝节理等昂。玻测变质结构蝇面可分为违残留结构宫面和重结谣晶结构面岩。残留结舍构面主要躲是沉积岩始经变质后什,在层面竿上绢云母效、绿泥石溉等鳞片状奇矿物富集雪并呈定向胜排列而形竞成的结构捡面,如千渡枚岩的千叮枚理面和印板岩的板农理面等。没重结晶结付构面主要盘有片理面杆和片麻理勒面等,它耻是岩石发统生深度变述质和重结服晶作用下包,片状矿稀物和柱状纳矿物富集代并呈定向锦排列形成蛇的结构面皱,它改变蚀了原岩的灭面貌,对铲岩体的物弦理力学性川质常起控虫制性作用俘。宏原生结构亩面中,除至部分经风膜化卸荷作袭用裂开者厨外,多具理有不同程赴度的连结拨力和较高熟的强度。择2傲.摊构造结构波面边这类结构词面是岩体血形成后在亲构造应力腊作用下形摔成的各种室破裂面,泳包括断层饰、节理、匠劈理和层仇间错动面屡等。构造蛾结构面除阴被胶结者乒外,绝大适部分都是洒脱开的。司规模大者腰如断层、筑层间错动馆等,多数艺有厚度不路等、性质苹各异的充愤填物,并传发育有由种构造岩组硬成的构造断破碎带,乞具多期活陡动特征。群在地下水执的作用下惭,有的已骄泥化或者租已变成软羊弱夹层。只因此这部转分构造结绒构红面煮(锐带搬)数的工程地变质性质很宿差,其强过度接近于悔岩体的残贩余强度,置常导致工充程岩体的胀滑动破坏披。规模小阳者如节理娱、劈理等璃,多数短转小而密集罢,一般无朵充填或只眨具薄层充混填,主要妄影响岩体她的完整性燥和力学性漫质歼。狸胳3骂.约次生结构挥面励这类结构调面是岩体兔形成后在仁外营力作椅用下产生雕的结构面艳,包括卸贺荷裂隙、柴风化裂隙准、次生夹龄泥层和泥息化夹层等鉴。哑卸荷裂隙潮面是因表校部被剥蚀旷卸荷造成回应力释放和和调整而缺产生的,伟产状与临界空面近于沉平行,并辛具张性特骆征。如河沙谷岸坡内零的顺坡向家裂隙及谷品底的近水注平裂隙等铁,其发育闷深度一般墙达基岩面莲以行下表5直~莲10足m苹,局部可笑达数十米定,甚至更榆大。谷底状的卸荷裂龄隙对水工岸建筑物危药害很大,萝应特别注孩意。植风化裂隙逮一般仅限睬于地表风盲化带内,净常沿原生步结构面和身构造结构认面叠加发徐育,使其牢性质进一乱步恶化。扯新生成的倚风化裂隙僚,延伸短热,方向紊寄乱,连续遍性差。堵泥化夹层晚是原生软休弱夹层在商构造及地菊下水共同轰作用下形婆成的;次林生夹泥层乐则是地下稼水携带的小细颗粒物伸质及溶解肢物沉淀在繁裂隙中形配成的。它遗们的性质企一般都很番差,属软腹弱结构面弹。何女(叙二窄)热力学成因沫类余型悲矩从大量的鸦野外观察立、试验资勿料及莫尔犁强度理论宾分析可知悬,在较低酱围限应奖力假(逆相对岩体若强度而员言霉)杜下,岩体演的破坏方螺式有剪切醉破坏和拉弱张破坏两酒种基本类旧型。因此童,相应地霜按破裂面牧的力学成称因可分为竟剪性结构随面和张性且结构面两月类。男张性结构河面是由拉腐应力形成棍的,如羽节毛状张裂狭面、纵张版及横张破魔裂面,岩若浆岩中的庆冷凝节理叠等等。羽鸣毛状张裂取面是剪性狭断裂在形桌成过程中读派生力偶徒所形成的桌,它的张版开度在邻蛙近主干断壁裂一端较凝大,且沿草延伸方向锻迅速变窄霸,乃至尖宗灭。纵张悦破裂面常似发生在背河斜轴部,础走向与背枪斜轴近于迹平行,呈役上宽下窄艳。横张破夫裂面走向乐与褶皱轴版近于垂直迁,它的形泉成机理与椒单向压缩存条件下沿吨轴向发展乔的劈裂相驴似。一般结来说,张断性结构面偶具有张开级度大、连末续性差、什形态不规邻则、面粗酸糙,起伏斩度大及破象碎带较宽顷等特征。岔其构造岩侵多为角砾忍岩,易被漏充填。因捎此,张性证结构面常盆含水丰富旷,导水性贴强等。促剪性结构跃面是剪应洒力形成的塞,破裂面泳两侧岩体茅产生相对伴滑移,如壮逆断层、蒸平移断层浆以及多数兽正断层等陆。剪性结袄构面的特漠点是连续恋性好,面绣较平直,恶延伸较长粪并有擦痕研镜面等现森象发育。群二、结构更面的规模狠与分级倒结构面的支规模大小德不仅影响票岩体的力牙学性质,撒而且影响弓工程岩体穿力学作用枪及其稳定妇性。按结凑构面延伸介长度、切鞭割深度、抄破碎带宽欧度及其力吗学效应,辉可将结构泊面分为如伶下伐5牺级。衣Ⅰ月级窑弱让指大断层裤或区域性枪断层,一沃般延伸约戒数公里至诱数十公里蜓以上,破桑碎带宽约校数米至数微十米乃至碎几百米以耀上。有些玉区域性大拾断层往往傅具有现代旁活动性,迷给工程建踪设带来很府大的危害讨,直接关劫系着建设房地区的地录壳稳定性抛,影响山贺体稳定性诱及岩体稳鹿定性。所嫁以,一般报的工程应帐尽量避开似,如不能包避开时,气也应认真庸进行研究丢,采取适表当的处理角措施。艳Ⅱ惹级转肾院指延伸长纲而宽度不耽大的区域锤性地质界岔面,如较枕大的断层忙、层间错写动、不整诵合面及原被生软弱夹言层等。其杏规模贯穿币整个工程剧岩体,长唱度一般数俗百米至数胸千米,破白碎带宽数甘十厘米至匪数米。常破控制工程铺区的山体炼稳定性或烈岩体稳定拘性,影响葵工程布局涉,具体建耀筑物应避死开或采取塔必要的处箭理措施。赴Ⅲ狱级奉锐巨指长度数抢十米至数补百米的断誉层、区域筝性节理、崭延伸较好干的层面及剂层间错动矿等。宽度跃一般数厘导米迈至凝1远m睛左右。它认主要影响初或控制工窃程岩体,坝如地下洞泥室围岩及挥边坡岩体球的稳定性跪等等。边Ⅳ眠级有宫授指延伸较蝇差的节理场、层面、稠次生裂隙盖、小断层夸及较发育施的片理、暴劈理面等调。长度一登般数十厘婚米慰至俱2慌0辛~立30晨m册,小者仅效数厘米至烦十几厘米悄,宽度为岔零至数厘愚米不等。浇是构成岩站块的边界孩面,破坏境岩体的完豆整性,影各响岩体的龙物理力学防性质及应戒力分布状煤态。该级难结构面数牺量多,分糖布具随机勒性,主要装影响岩体伶的完整性低和力学性御质,是岩寄体分类及迷岩体结构宏研究的基投础,也是还结构面统别计分析和孝模拟的对之象。甚Ⅴ僚级心搁爽又称微结速构面。指执隐节理、伪微层面、健微裂隙及杂不发育的丛片理、劈私理等,其衬规模小,据连续性差桌,常包含袭在岩块内妨,主要影董响岩块的坐物理力学毒性质。灶上寸述票5另级结构面仪中窗,英Ⅰ谈、映Ⅱ钉级结构面踪又称为软索弱结构面丰,它Ⅲ歼级结构面隆多数也为潮软弱结构射面箱,萄Ⅳ垄、奋Ⅴ籍级结构面兽为硬性结泽构面。不裙同级别的浙结构面,近对岩体力辆学性质的黄影响及在毛工程岩体谢稳定性中裁所起的作涝用不同。轰如谊Ⅰ犬级结构面椅控制工程谨建设地区享的地壳稳裹定性,直菠接影响工锯程岩体稳盖定性箭;雄Ⅱ洗、比Ⅲ土级结构面型控制着工棚程岩体力杨学作用的孝边界条件愈和破坏方驳式,它们狼的组合往陶往构成可彩能滑移岩零体壤(两如滑坡、身崩塌帜等昂)警的边界面愿,直接威质胁工程的姥安全稳定死性盯;异Ⅳ谋级结构面塘主要控制决着岩体的真结构、完浸整性和物邀理力学性剧质,是岩皆体结构研辛究的重点割,也是难催点,因为炼相对于工未程岩体来月说互Ⅲ绿级以上结回构面分布纪数量少,峡甚至没有摧,且规律块性强,容浓易搞清楚续,换而急Ⅳ非级结构面蒙数量多且波具随机性线,其分布可规律不太版容易搞清酸楚,需用洪统计方法追进行研究温;返Ⅴ懒级结构面仁控制岩块将的力学性矛质,等等格。但各级蔬结构面是河互相制约随、互相影筐响,并非惹孤立的。银这些特点均在实际工浅作中应予叔注意。章三、结构用面特征及导其对岩体侨性质的影矛响悄图2-1结构面产状对破坏机理的影响示意图拥结构面对熄岩体力学怨性质的影商响是不言违而喻的,苦但其影响悉程度则主泉要取决于开结构面的盟发育情况限。如岩性根完全相同逝的两种岩据体,由于以结构面的颤空间方位斤、连续性幸、密度、寇形态、张毯开度及其膏组合关系比等的不同抄,在外力棵作用下,简这两种岩灯体将呈现脑出完全不盯同的力学组反应。因岔此研究结筛构面特征冶及其力学织效应是十歼分必要的轰。下面主恒要断就坟Ⅳ欣级结构面黄进行讨论所。图2-1结构面产状对破坏机理的影响示意图埋(姓一狂)智产泡状斥赢结构面的愤产状常用沸走向、倾从向和倾角奥表示。结律构面与最速大主应力集间的关系静控制着岩岸体的破坏村机理与强鲜度。如撕图割2-婆1丰所示,当蠢结构面与要最大主平势面的夹给角嚼β颤为锐角时爷,岩体将德沿结构面瓣滑移破晌坏毕(画图踢2-1(领a)迷)部;决当英β霉=统0始°案时,表现柱为横切结塔构面产生绘剪断岩体休破狗坏舌(桶图拢2-1(蹲b)己)外;旁当宽β也=隶90笔°为时,则表翠现为平行闹结构面的寒劈裂拉张累破床坏龟(吗图默2-1(局c)奖)膊。随破坏男方式不同慢,岩体强携度也发生强变化。据朗单结构面悦理论,岩界体中存在液一组结构冲面时,岩凤体的极限漂强起度黑σ睁1置与结构面波倾卸角敲β太间的关系仅为:随探瘦看葱绍(2-3得)图2-2结构面的线连续性系数计算图朗式中魔:挡C霸j任,底φ擦j减分别为结顶构面的粘饲聚力和摩图2-2结构面的线连续性系数计算图德由糟(2-3直)击式可知:劈当围冠压芒σ迎3上不变时,范岩体强娃度蕉(棒σ高1寇-夹σ牌3向)泳随结构面吹倾肿角皮β筝变化而变沿化。烫(贸二迫)俗连续铃性眉刮结构面的羊连续性反柜映结构面照的贯通程开度,常用土线连续性金系数、迹循长和面连劝续性系数逗表示。伪线连续性骂系阻数硬(墙K剖1湾)屿是指沿结然构面延伸轧方向上,晒结构面各犬段长度之满和睬(签Σ狐a酒)齐与测线长使度的比秤值来(万图垦2-2矛)垃,即:演臣纷费捞稻(2-4损)悉式中拖:豆Σ漏a悉,戴Σ棍b撤分别为结瓶构面及完多整岩石长熊度之和。船膊 趟K伯1事变化颂在黑0涝~扇1窗之间功,税K洲1柳值愈大说室明结构面俘的连续性领愈好,导当僚K棋1敞=仿1笼时,结构搜面完全贯扣通。议另外,国符际岩石力卷学学封会炎(197孕8息)惠主张用结会构面的迹沸长来描述挥和评价结患构面的连羊续性,并玉制订了相翅应的分级河标意准屈(窗表宋2-3涛)爸。蓄结构面的乳连续性对菊岩体的变细形、变形沟破坏机理办、强度及尖渗透性都符有很大的灰影响。准(西三泥)垮密惑度鲁饲结构面的易密度反映脆结构面发显育的密集零程度,常页用线密度峰、间距等张指标表示旺。衰线密絮度希(Kd湿)立是指结构续面法线方蹈向单位测浮线长度上弹交切结构燕面的条宾数筹(拥条球/慈m蹄)钳;间岭距戚(d都)饺则是指同条一组结构巾面法线方前向上两相胜邻结构面塘的平均距却离;两者丈互为倒数飞关系,哪即钉规下休掘性赔链惜固(2-5盆)违按以上定绘义,则要赌求测线沿垒结构面法蕉线方向布抄置,但在巾实际结构疾面量测中伐,由于露作头条件的娱限制,往谎往达不到面这一要求也。如果测帜线是水平脖布置的,间且与结构凑面法线的盼夹角妨为晴α薯,结构面件的倾角嚷为漂β流时,双则债K达d终可用下式何计算:手候恒单栽坦(2-6亲)彼式中悬:隔L缺为测线长修度,一般条应蠢为站2串0菠~剥50风m占;施K也‘舅d妈为测线方窜向某组结跳构面的线让密度游,伙n它为结构面锻条数。拉当岩体中写包含有多混组结构面其时,可用慎叠加方法蹈求得水平删测线方向绳上的结构晒面线密度那。厕结构面的裁密度控制庭着岩体的帽完整性和盛岩块的块燥度。一般屡来说,结帽构面发育涌愈密集,林岩体的完耽整性愈差鸽,岩块的劈块度愈小惹,进而导据致岩体的壁力学性质址变差,渗匪透性增强皮。普里斯胆特等凉人棵(Pri闸es帅t始等托,佛1976炕)箩提出用线节密痛度恢(Kd独)领来估算岩内体质量指膏标拨RQD(销rock景qua闲lity朱des愉igna础tion典)仔为:戴品舞篮榜指扭失(2-皆7)逮为了统一体描述结构园面密度的奋术语破,克ISR企M瓶规定了分阳级标准如锈表蝶2-义4数。绳表小2诊-3老遥诞结构面连负续性分级垮表爱绒般录卵表柔2巩-治4种镇结构面间惠距分级表骗(依四艳)童张开霜度诉届结构面的仙张开度是享指结构面网两壁面间敞的垂直距创离。结构途面两壁面母一般不是威紧密接触果的,而是务呈点接触肺或局部接怕触,接触橡点大部分茫位于起伏昂或锯齿状亮的凸起点骆。这种情矛况下,由店于结构面踪实际接触揭面积减少箱,必然导响致其粘聚枕力降低。启当结构面礼张开且被库外来物质却充填时,专则其强度垂将主要由若充填物决南定。另外肠,结构面绝的张开度巡对岩体的知渗透性有搏很大的影律响。如在橡层流条件身下,平直张而两壁平圈行的单个叼结构面的逆渗透系负数技(Kf竖)循可表达为妇:贼父渴榨帖宪嘴框哈今永(2-8怠)俩式中栗:撇e贪为结构面竭张开旦度术(mm灿)刻,它的描垄述术语和鉴分级标准失如江表泉2歉-消5必所示骆;么υ苏为水的运甘动粘滞系塘数造(窑cm亿2析/谱s滑)零;奇g嫩为重力加执速度。傲缘表析2弹-搁5疮杜结构面张为开度分级陡表辩根据大量匆的野外实滩测统计表甲明仰,井Ⅳ迹级及部蔽分铅Ⅲ乱级结构面里的产状、戚迹长、间活距及张开派度等几何虚特征参数季,服从于涛某种随机鸭分布规律粮,而非定杯值。仅表朝2壮度6呼列出了结开构面几何裕要素常见舰的概率分券布规律,想同时还给琴出了这些株分布函数慧的表达式毙,供使用吼时参考。踪这些分布烤规律对结宗构面网络陕及连通网微络模拟、碍研究结构乡面的空间竖分布、岩筝体质量评片价及岩体雪力学性质筐参数确定松等都是很肺有用的。绪表怪2-6穗捏结构面几旨何要素经痛验概率分蜡布形式表图2-4结构面的起伏角计算图图2-4结构面的起伏角计算图图2-5标准粗糙程度剖面及其JRC值(据Barton,1977)图2-3结构面的起伏形态示意图平直的;b.台阶状的;c.锯齿状的;d.波状的;e.不规则状的黄(疲五阀)卧形暂图2-5标准粗糙程度剖面及其JRC值(据Barton,1977)图2-3结构面的起伏形态示意图平直的;b.台阶状的;c.锯齿状的;d.波状的;e.不规则状的钞结构面的针形态对岩胖体的力学或性质及水呀力学性质双存在明显第的影响,乱结构面的亩形态可以款从侧壁的然起伏形态警及粗糙度剃两方面进篮行研究。渣据统计,真结构面侧蒸壁的起伏位形态可分窝为:平直般的、波状责的、锯齿松状的、台犬阶状的和螺不规则状漆的几酿种笑(停图昂2-3淋)仁。而侧壁察的起伏程瞎度可用起容伏区角得(i盆)扛表示如蛛下旦(秘图疗2-4墓)循:写痕(玉2-9)龟式中元:塘h遥为平均起绕伏差缝;劝L裹为平均基陶线长度涂。鼻太结构面的启粗糙度可负用粗糙度港系斧JRC(外join监trou贤ghne顶ssco酿effi犯cien注t罪)洽表示,随往粗糙度的放增大,结爷构面的摩扯擦角也增械大。据巴穿顿核(Bar前to陆n找,恼1977敢)德的研究可申将结构面历的粗糙度计系数划分筐为如诉图税2-制5沃的犬1貌0膝级。在实微际工作中锻,可用结何构面纵剖浑面仪测出励所研究结赢构面的粗躺糙剖面,施然后与赏图刑2-退5枝所示的标解准剖面进倘行对比,傻即可求得拣结构面的桑粗糙度系环数顶JR兰C喊。皆(妨六愤)锁充填胶结夏特逃征纵俭结构面经亿胶结后,升总的来说啄,力学性侧质有所改碍善。改善咬的程度因通胶结物成痒分不同而痰异。以铁防硅质胶结炒的强度最骨高,往往惯与岩石强烧度差别不炮大,甚至最超过岩石娘强度,这杆类结构面笼一般不予横研究。而崖泥质与易培溶盐类胶惧结的结构懒面强度最午低,且抗竹水性差。预未胶结具崖一定张开饮度的结构容面往往被沈外来物质擦所充填,胶其力学性汁质取决于境充填物成备分、厚度汇、含水性脾及壁岩的饮性质等。羞就充填物畜成分来说午,以砂质晚、砾质等碰粗粒充填锤的结构面单性质最好乘,粘土杏质轰(降如高岭石裤、绿泥石径、水云母撇、蒙脱石斥等直)泪和易溶盐半类充填的水结构面性饮质最差。用按充填物严厚度和连但续性,结放构面的充祖填可分为假:薄膜充头填、断续抄充填、连然续充填及砌厚层充冷填税4蹄类。薄膜村充填是结搂构面两壁房附着一层淡极薄的矿志物膜,厚瞧度多小驴于现1m圆m颤,多为应忧力矿物和采蚀变矿物明等。这种糕充填厚度别虽薄,但觉因多是性亚质不良矿次物,因而誉明显地降嫌低了结构麦面的强度逝。断续充封填的充填着物不连续羽且厚度小脖于结构面闸的起伏差贺,结构面席的力学性回质与充填衣物性质、仪壁岩性质算及结构面研的形态有芦关。连续重充填的充崖填物分布膏连续,且茶厚度大于块结构面的岭起伏差,店结构面的谈力学性质课主要取决蠢于充填物晕性质。厚删层充填的托充填物厚家度远大于魂结构面的镜起伏差,旅大者可达侍数十厘米旋以上,结珍构面的力研学性质很谷差,岩体芝往往易于理沿这种结娘构面滑移坛而失稳。链(狂七拐)栋结构面的汤组合关系雨结构面的扇组合关系拆控制着可标能滑移岩待体的几何性边界条件县、形态、拐规模、滑语动方向及灯滑移破坏喂类型,它穿是工程岩汉体稳定性吵预测与评时价的基础爷。梯任何坚硬岩岩体的块瞒体滑移破寄坏,都必统须具备一熔定的几何凳边界条件化。因此,纯在研究岩蒙体稳定性韵时,必须序研究结构床面之间及蚁其与临空含面之间的雹组合关系戴,确定可洁能失稳块足体的形态察、规模和槽可能滑移袍方向等。搬结构面组朴合关系的狮分析可用堪赤平投影巨、立体投缴影和三角稀几何计算但法等进行吃。拉改 笼四、软弱息结构用面杏辛以上讨论胁的主要筛是脖Ⅳ搅级及部壶分帮Ⅲ台级结构惑面罗(票硬性结构陵面北)伍的特征及散其力学影廉响。这里女再简要地系讨论一下赤软弱结构绢面的特征疮及其力学阀影响。软毛弱结构面锅就其物质怪组成及微哈观结构而刑言,主要孩包括原生洋软弱夹层夏、构造及京挤压破碎始带、泥化禁夹层及其参他夹泥层钩等。它们络实际上是眨岩体中具常有一定厚足度的软弱幕带跃(唱层热)颤,与两盘珍岩体相比卷具有高压型缩和低强享度等特征慰,在产状种上多属缓各倾角结构蛋面。因此观,软弱结瓜构面在工什程岩体稳揭定性中具槽有很重要沃的意义,线往往控制丰着岩体的玻变形破坏早机理及稳然定性,如罗我国葛洲昂坝电站坝页基及小浪轧底水库坝蚀肩岩体中院都存在着淡泥化夹层股问题,极论大地影响日着水库大话坝的安全插,需特殊绒处理。其灾中最常见赢危害较大令的是泥化属夹层,故盾作重点讨贺论。法泥化夹层舞是含泥质毫的软弱夹河层经一系甘列地质作掏用演化而考成的。它锯多分布在典上下相对熄坚硬而中经间相对软誓弱刚柔相挺间的岩层挣组合条件缝下。在构呈造运动作烧用下产生翻层间错动探、岩层破累碎、结构室改组,并圣为地下水询渗流提供铸了良好的牙通道。水猛的作用使宇破碎岩石贤中的颗粒苦分散、含棚水量增大耻,进而使掏岩石处于劈塑性状竞态巨(讲泥方化踏)脂,强度大螺为降低,题水还使夹饭层中的可衬溶盐类溶踪解,引起桂离子交换岭,改变了搂泥化夹层杠的物理化牺学性质。部泥化夹层裳具有以下处特性终:贫①跳由原岩的吗超固结胶户结式结构放变成了泥浸质散状结莲构或泥质闸定向结构炊;涛②完粘粒含量父很高随;拳③殿含水量接贿近或超过患塑限,密科度比原岩丙小舰;宾④盾常具有一杠定的胀缩挖性降;站⑤呜丑力学性质奸比原岩差桃,强度低忘,压缩性稀高鸡;席⑥尾由于其结围构疏松,痕抗冲刷能忌力差,因浓而在渗透董水流的作范用下,易仍产生渗透币变形。以每上这些特槽性对工程啊建设,特束别是对水化工建筑物帽的危害很端大。丧对泥化夹芝层的研究原,应着重仅于研究其啦成因类型距、存在形舍态、分布恰、所夹物支质的成分待和物理力庄学性质以殊及这些性雅质在条件混改变时的鹿变化趋势御等。虾第四跑节充狸姿岩你蛾浮体季一、岩体时的定义与顾组成阵岩返体熄(roc疲kmas及s闹)滋是指在地姻质历史过猫程中形成浑的,由岩井石单元砍体国(蔬或称岩睡块叉)概和结构面舰网络组成逼的,具有碗一定的结伙构并赋存摆于一定的任天然应力督状态和地微下水等地魂质环境中回的地质体送。国内外芳一些文献丝中也有称果为岩石的译。寒岩体是由惭结构面网勒络及其所陷围限的岩肥石块体所焦组成。这冻种岩石块辟体毁(旅或称岩石贿单元葱体规)巾被称为结痒构体,它京的大小、犁形态及其蛙活动性取刘决于结构每面的密度堂、连续性许及其组合架关系。岩充体的组成网对岩体的该力学性质恳以及稳定驰性具有重锄要的影响齿。方具有一定网的结构是茄岩体的显滨著特征之贞一。岩体判在其形成拘与存在过荒程中,长些期经受着锁复杂的建选造和改造虾两大地质比作用,生填成了各种貌不同类型滔和规模的耐结构面,险如断层、害节理、层乒理、片理拆、裂隙等大。受这些被结构面的赴交切,使寒岩体形成鲜一种独特昂的割裂结绿构。因此续,岩体的自力学性质变及其力学萌作用不仅碎受岩体的拾岩石类型震控制,更晋主要的是予受岩体中筐结构面以悟及由此形新成的岩体腐结构所控吩制。泽岩体中存包在着复杂消的天然应件力状态和轰地下水,穴这是岩体求与其他材联料的根本鼻区别之一渡。因此研田究岩体在困外力作用温下的力学查习性及其树稳定性时急,必须充吐分考虑天假然应力,吩特别是构模造应力和境水的影响睬。索二、岩体防的结构特肥征嚼岩体结尸构端(roc爸kmas寇sstr云uctu解re椒)诉是指岩体榆中结构面暴与结构体淹的排列组惰合特征,啄因此,岩医体结构应炉包括两个唉要素或称幅结构单元怎,即结构浇面和结构虹体。也就筹是说不同匪的结构面划与结构体煎之间,以冤不同方式肢排列组合右形成了不滋同的岩体静结构。大容量的工程敏失稳实例养表明:工要程岩体的震失稳破坏俗,往往主旨要不是岩娇石材料本水身的破坏勿,而是岩误体结构失美稳引起的将。所以,斜不同结构县类型的岩畜体,其物都理力学性饱质、力学宝效应及其谜稳定性都添是不同的忌。在第三淹节中我们呆对结构面革的特征作横了详细讨饺论,不予必重复。这漆里仅就结确构体特征布及岩体结挎构类型作纯一简单的等讨论。雨 酸(湿一离)厅结构体特偷征赢盐结构絮体悠(指stru鲜ctur宜a丢l曾elem樱ent养)途是指岩体达中被结构无面切割围霞限的岩石靠块体。有天的文献上混把结构体缸称为岩块高,但岩块朗和结构体狸应是两个惧不同的概酱念。因为取不同级别帮的结构面钱所切割围喂限的岩石献块岂体翅(渗结构蒙体陡)饭的规模是悼不同的。虏如舌Ⅰ桑级结构面驰所切割念的矮Ⅰ呜级结构体拼,其规模供可达数平通方公里,齐甚至更大蜡,称为地宁块或断块樱;绳Ⅱ缩、计Ⅲ凑级结构面倒切割垦的拖Ⅱ好、鄙Ⅲ托级结构体灰规模又相喝应减小;手只田有净Ⅳ数级结构面改切割责的趣Ⅳ仪级结构体嘉,才被称棉为岩块,勒它是组成袄岩体最基牧本的单元闲体。所以产,结构体可和结构面乎一样也是观有级序的柔,一般将添结构体划哭分源为李4繁级。其中阅以仰Ⅳ碑级结构体坊规模最小窝,其内部身还包含有演微裂隙、制隐节理惨等寇Ⅴ舟级结构面组。较大级迹别的结构牵体是由许蛾许多多较竟小级别的袖结构体所距组成,并瑞存在于更壤大级别的膏结构体之雪中。结构韵体的特征罚常用其规插模、形态华及产状等面进行描述筐。结构体钩的规模取催决于结构院面的密度级,密度愈蚀小,结构榜体的规模岩愈大。常次用单位体文积内秤的跑Ⅳ维级结构体辜数臭(呀块度模住数提)槽来表示,李也可用结垒构体的体尸积表示。分结构体的胶规模不同乔,在工程头岩体稳定梁性中所起福的作用也口不同。扰结构体的乱形态极为父复杂,常这见的形状变有:柱状啦、板状、掉楔形及菱输形波等鱼(充图琴2致-昂6交)父。在强烈造破碎的部翼位,还有预片状、鳞贫片状、碎啄块状及碎押屑状等形病状。结构块体的形状求不同,其怜稳定性也岗不同。一绿般来说,饰板状结构厌体比柱状敲、菱形状符的更容易惜滑动,而均楔形结构俱体比锥形梳结构体稳蚁定性差。欧但是,结清构体的稳表定性往往陆还需结合仗其产状及造其与工程果作用力方鸡向和临空鉴面间的关功系作具体条分析。图2-6结构体形状典型类型示意图(据孙广忠,1983)a,b.柱状结构体;d,e.菱形或板状结构体;c,f,g,h,j.楔、锥形结构体;i.板状结构体辱结构体的扎产状一般虹用结构体厘的长轴方第向表示。援它对工程让岩体稳定采性的影响刘需结合临瞒空面及工乡程作用力祖方向来分甲析。比如施,一般来售说,平卧宫的板状结洽构体与竖擦直的板状射结构体的佣稳定性不哀同,前者驻容易产生康滑动,后惨者容易产效生折断或酷倾倒破坏爸;又如,宏在地下洞符室中,楔只形结构体准尖端指向海临空方向王时,稳定锅性好于其药他指向;样其他形状怨图2-6结构体形状典型类型示意图(据孙广忠,1983)a,b.柱状结构体;d,e.菱形或板状结构体;c,f,g,h,j.楔、锥形结构体;i.板状结构体陶(犯二亚)翠岩体的结松构类型划使分表2-7岩体结构类型划分表(引自《岩土工程勘察规范》GB50021-94,1995)岩体结构类型岩体地质类型主要结构形状结构面发育情况岩土工程特征可能发生的岩土工程问题整体状结构均质,巨块状岩浆岩、变质岩,巨厚层沉积岩、正变质岩巨块状以原生构造节理为主,多呈闭合型,裂隙结构面间距大于15m,一般不超过1~2组,无危险结构面组成的落石掉块整体性强度高,岩体稳定,可视为均质弹性各向同性体不稳定结构体的局部滑动或坍塌,深埋洞室的岩爆块状结构厚层状沉积岩、正变质岩、块状岩浆岩、变质岩块状柱状只具有少量贯穿性较好的节理裂隙,裂隙结构面间距0.7~1.5m。一般为2~3组,有少量分离体整体强度较高,结构面互相牵制,岩体基本稳定,接近弹性各向同性体层状结构多韵律的薄层及中厚层状沉积岩、副变质岩层状板状透镜体有层理、片理、节理,常有层间错动面接近均一的各向异性体,其变形及强度特征受层面及岩层组合控制,可视为弹塑性体,稳定性较差不稳定结构体可能产生滑塌,特别是岩层的弯张破坏及软弱岩层的塑性变形碎裂状结构构造影响严重的破碎岩层块状断层、断层破碎带、片理、层理及层间结构面较发育,裂隙结构面间距025~05m,一般在3组以上,由许多分离体形成完整性破坏较大,整体强度很低,并受断裂等软弱结构面控制,多呈弹塑性介质,稳定性很差易引起规模较大的岩体失稳,地下水加剧岩体失稳散体状结构构造影响剧烈的断层破碎带,强风化带,全风化带碎屑状颗粒状断层破碎带交叉,构造及风化裂隙密集,结构面及组合错综复杂,并多充填粘性土,形成许多大小不一的分离岩块完整性遭到极大破坏,稳定性极差,岩体属性接近松散体介质易引起规模较大的岩体失稳,地下水加剧岩体失稳川由于组成栗岩体的岩宿性,遭受乓的构造变袖动及次生总变化的不里均一性,泽导致了岩季体结构的书复杂性。促为了概括州地反映岩眉体中结构搭面和结构饰体的成因会、特征及回其排列组犬合关系,基将岩体结述构划分卵为利5壤大类。各泥类结构岩煌体的基本佛特征列于兰表盯2-然7逢。由表可支知:不同殊结构类型堤的岩体,湾其岩石类刮型、结构遥体和结构绞面的特征路不同,岩端体的工程或地质性质讽与变形破指坏机理也纳都不同。禁但其根本瓶的区别还烫在于结构伏面的性质盆及发育程棵度,如层少状结构岩栏体中发育传的结构面阅主要是层蚕面、层间沿错动;整质体状结构蚁岩体中的现结构面呈中断续分布晌,规模小碌且稀疏;玻碎裂结构摊岩体中的捧结构面常赚为贯通的早且发育密裤集,组数唯多;而散删体状结构冰岩体中发妈育有大量牺表2-7岩体结构类型划分表(引自《岩土工程勘察规范》GB50021-94,1995)岩体结构类型岩体地质类型主要结构形状结构面发育情况岩土工程特征可能发生的岩土工程问题整体状结构均质,巨块状岩浆岩、变质岩,巨厚层沉积岩、正变质岩巨块状以原生构造节理为主,多呈闭合型,裂隙结构面间距大于15m,一般不超过1~2组,无危险结构面组成的落石掉块整体性强度高,岩体稳定,可视为均质弹性各向同性体不稳定结构体的局部滑动或坍塌,深埋洞室的岩爆块状结构厚层状沉积岩、正变质岩、块状岩浆岩、变质岩块状柱状只具有少量贯穿性较好的节理裂隙,裂隙结构面间距0.7~1.5m。一般为2~3组,有少量分离体整体强度较高,结构面互相牵制,岩体基本稳定,接近弹性各向同性体层状结构多韵律的薄层及中厚层状沉积岩、副变质岩层状板状透镜体有层理、片理、节理,常有层间错动面接近均一的各向异性体,其变形及强度特征受层面及岩层组合控制,可视为弹塑性体,稳定性较差不稳定结构体可能产生滑塌,特别是岩层的弯张破坏及软弱岩层的塑性变形碎裂状结构构造影响严重的破碎岩层块状断层、断层破碎带、片理、层理及层间结构面较发育,裂隙结构面间距025~05m,一般在3组以上,由许多分离体形成完整性破坏较大,整体强度很低,并受断裂等软弱结构面控制,多呈弹塑性介质,稳定性很差易引起规模较大的岩体失稳,地下水加剧岩体失稳散体状结构构造影响剧烈的断层破碎带,强风化带,全风化带碎屑状颗粒状断层破碎带交叉,构造及风化裂隙密集,结构面及组合错综复杂,并多充填粘性土,形成许多大小不一的分离岩块完整性遭到极大破坏,稳定性极差,岩体属性接近松散体介质易引起规模较大的岩体失稳,地下水加剧岩体失稳丹三、岩体喊成因与岩捐体特征方按成因岩碍体可分为更岩浆岩、婚沉积岩和廉变质岩三炉大类。各宪类岩体的形工程地质就特征简述臣如下。嫌(涛一鼓)肌岩浆岩体身岩浆岩在降我国分布涌较广,其岸中以花岗骗岩类和玄镇武岩类最抵为常见。煤特点是无疾层理,产宣状复杂,盛其岩相则邮表现在结泪晶程度上涌。根据岩粒浆活动方党式,岩浆都岩可分为嚼深成岩、怕浅成岩和低喷出岩三僻类。由于用生成条件档不同,因间而其矿物哭组成、工顺程地质特夜征也各不脚相同。以深成岩多膝为巨大的尖侵入体,状如岩基、距岩株等,标岩性均一有,变化较熔小。岩体倍呈整体状候或块状结废构,只在扫边缘相岩尺体中常存请在流线、向流面和各拴种原生节颗理。岩石太结构相对惭较简单,酬多为中粗占粒结构,喜颗粒均匀狮,且致密商坚硬,孔接隙率低,沿力学性质岩好,强度浇高。因此妙,深成岩似体的工程蛋地质性质凑是比较好掉的,常可招作为大型泥建筑物的窝地基。但现是,由于尿深成岩特驳有的生成割环境和结桶构,也常钻显示出许旬多不足之慧处。主要超表现在道:传①航抗风化能坚力弱,其益风化带厚春度较大,炊如华南花亿岗岩分布么区风化带纽厚度一般省可锁达柱5壶0飞~初100普m语以上晴;珠②后深成岩中影常有同期扯或后期岩忧脉穿插,泄岩体时代仪越老,岩易脉穿插愈线多且复杂隐,使岩体跟的完整性昏遭到破坏旱,恶化了规岩体的力异学性质。单浅成岩多经呈岩床、巨岩墙和岩吐脉等小型渗侵入体。身岩石多为略斑状结构枣,均一性肝较差。岩瓶石力学性状质较好,取抗风化能霜力强。胜喷出岩为熊火山喷出煮的熔岩凝笛固而成,奉由于火山沉喷发的多肠期性,火源山熔岩往承往与火山购碎屑岩相局间分布,河呈似层状孝产出。岩汗石多呈玻知璃质,结辨构致密。纱气孔构造育、杏仁构栋造或流动闪构酒造命(盼流线流染面们)患及原生节扁理较发育顾。这些构泡造的存在雪使得喷出辟岩岩体的放结构较为物复杂,均冠一性差,死各向异性茎显著,并柔有软弱夹岔层淡(能带睛)欣发育,岩闲体的力学代性质变差焰。洁仍在研究岩吊浆岩岩体朴力学性质算时,除岩暖体本身外炼,还必须绿研究它与侧围岩的接底触关系。利岩浆岩与抵围岩的接脉触关系有系冷接触和宣热接触两犯种。冷接稼触带没有拦变质和蚀橡变现象,颜除少数为耻沉积接触黎外,常呈垄断层接触均,具有一揭定厚度的领接触破碎溪带。热接倚触的主要识特点是有挎接触变质萄和蚀变现微象,使接帮触部位岩盗石性质恶乏化,构成明软弱结构纳面餐。欲摩(类二识)疑沉积岩里体低洞沉积岩由打于其物质初来源、搬皱运营力及加沉积环境芽不同,形搜成的岩石傅类型、岩技相及物理丸力学性质育差异很大架。其共同赞特点是具访有层理构谜造,岩体毅呈层状结节构。沉积皇岩包括他旨生沉积岩阁和自生沉婆积岩两大丈类。左1凉蛙他生沉积不岩丘瓣他生沉积跑岩按物质润来源可分内为陆源碎茅屑岩和火戚山碎屑岩阿两种。败陆源碎屑抄岩包括各前种砾岩、芒砂岩、粉尝砂岩和泥欢质岩。这堡类岩石的包性质主要稳决定于胶房结物成分敌、胶结方崭式及碎屑络成分。胶搭结物成分汤主要有硅箭、铁、钙篇质和泥质利几种,其页力学强度倍与抗水性用依次降低捞。对于碎蹦屑成分,扮一般砾岩抹、砂岩均进以石英等业硬矿物为灰主,因此美其力学强删度一般较累高。角砾洲岩碎屑有篇时为灰岩挖、砂岩类碍等碎块,按其力学性完质较好,腰但易受溶习蚀。时代元较新、胶丝结较差的子岩石,如晃第三纪及滔中生代砂赛砾岩类,墓常为钙、认泥质胶结案,固结程籍度低,并蓬夹有泥质侄岩类夹层俩,因而岩悔体力学性是质差,强滔度低,抗杆水性差。宰泥质岩主集要包括页也岩、泥岩矩等,常与劫其他碎屑旗岩或石灰台岩互层或类夹于其中拔,构成原除生软弱夹赶层。这类倒岩石结构参疏松,抗汗变形性差番,强度低析,易软化寇和泥化,赏隔水性好瓜。坦火山碎屑弦岩的物质顷源于火山牢喷发作用锹。按其颗吧粒粗细可签分为集块包岩、火山伸角砾岩和择凝灰岩等鼻。火山碎绸屑岩的结躲构变化复顺杂、性质裳差异很大互。其中凝叠灰岩和凝衔灰质页岩宫,结构疏登松强度低校,抗风化禁与抗水性枝能差,工包程地质性厦质最差,老其他岩类脉则相对较荡好。萝2字竟自生沉积歇岩匪自生沉积佛岩主要包暴括化学和阴生物化学奸沉积岩,略其中以石环灰岩和白押云岩类最刘为常见。酱岩石多致脉密坚硬,躲强度较高企,是良好银的建筑石产材。但这拦类岩体易爹被水溶蚀楚形成各种皆岩溶现象丸,大大降辽低了岩体凉的完整性红和力学强葬度。突(墙三寄)段变质岩收体兵奋变质岩的王成因比较贷复杂,其存物理力学怖性质变化型大。多数瘦岩石变质满后都经历未了不同程征度的重结塘晶作用,堡结构较致晕密,抗水临性增强,森孔隙率较第低,透水永性弱,抗薄变形性能筒好,强度塌高。因此布与沉积岩演相比,变番质岩的性适质一般要臂好些。特区别是泥质绕岩变质后霸性质大为呀改善。但胡是,变质植岩中常发内育有片理号及片麻理杂等结构面酸,使岩石辣的连结力辅减弱并呈击现明显的补各向异性跪。变质岩肺按其成因冷不同可分阔为接触变再质岩、动比力变质岩些及区域变出质岩三类崭。老接触变质击岩出现在顷岩浆岩与周围岩的接炕触部位,交其范围和近性质取决起于岩浆侵荐入体的大刚小、类型戴和围岩性瞎质。岩石抵强度由于双重结晶作洒用而有所寿提高。但愈由于侵入纯体的挤压恼作用,在咏接触带附史近形成挤岂压破碎带窃,降低了诸岩体的完君整性,岩银体的抗风价化能力和色强度都将夜降低。虹动力变质抹岩是构造缠地质作用纳形成的,激又称构造墙岩,主要猾沿较大的韵断层分布雹。其特点怨是构造破亦碎、胶结代不良,裂货隙很发育单,岩体呈萄碎裂结构多或散体结节构。岩体抹的力学性柄质很差常迹构成软弱拣结构来面勾(稀带体)浩。构造岩验又可分为绣碎块岩、殊压碎岩、喝断层角砾颤岩、糜棱摊岩和断层笔泥几种。围区域变质揭岩分布范颗围较广,锅厚度大,乳变质程度掌在一定范撇围内较为芦均一。区厚域变质岩钟按其变质冶程度可分霞为深变质患、中变质芝和浅变质让岩三种。千深变质岩趣是高温高石压条件下远形成的,餐包括各类昼片麻岩、袖麻粒岩和叶混合岩。旗岩石重结醒晶程度高溪,矿物结畜晶较粗,俭因而岩体敬较完整坚皮硬,呈块选状或整体杯状结构,揪总的来说付,岩体强摇度高,抗土水性较好窗。但岩体回中发育的阵片麻理等坚结构面往发往使岩体族性质具各叫向异性,能并降低了柴岩体的强挽度。中变书质岩主要猾由各类片翠岩构成,冶其突出的筋特点是具宾有发育完营善的片理默构造。片寺岩的种类立很多,由裁于原岩性绸质、矿物蝶组成及片获理构造的日差异,岩五体的物理毅力学性质垦相差很大伙。如石英嗓片岩、角绝闪石片岩裁等的性质醋较好,强欠度相对较忧高,而云续母片岩、庸绿泥石片滩岩及滑石鞋片岩则性恳质差,强趋度低,且摸各向异性戚强烈。浅裹变质岩主咱要包括板继岩和千枚姜岩类。特液点是具有宰不完整的流片理构造走,鳞片状茎矿禁物短(文如绢云母西、绿泥石截等敲)当富集。岩末体力学性沿质虽比原搏岩有所提总高,但从初整体上讲胆,其力学语性质较差盾,强度低背,且抗水区性差。典第五节岩级体的工程牙分类似岩体工程妙分类是岩询体力学中涝的一个重亮要研究课盟题。它既禾是工程岩哭体稳定性伯分析的基骑础,也是博岩体工程币地质条件斤定量化的腾一个重要倍途径。岩乳体工程分垦类实际上撑是通过岩案体的一些须简单和容园易实测的誉指标,把缘工程地质堤条件和岩疯体力学性该质参数联驳系起来,门并借鉴已后建工程设亮计、施工缘和处理等逗方面成功既与失败的涛经验教训大,对岩体六进行归类棉的一种工爬作方法。象其目的是粮通过分类湿,概括地级反映各类巩工程岩体比的质量好此坏,预测池可能出现诞的岩体力毙学问题。宴为工程设哭计、支护伤衬砌、建产筑物选型括和施工方追法选择等辅提供参数众和依据。席目前国内无外已提出蛙的岩体分匆类方案有编数十种之得多,其中愚以考虑各胀种地下洞坚室围岩稳贝定性的居挣多。有定拴性的,也六有定量或愚半定量的刃,有单一循因素分类盗,也有考站虑多种因婶素的综合部分类。各片种方案所荷考虑的原剂则和因素凭也不尽相反同,但岩贼体的完整醒性和成层撑条件、岩谨块强度、借结构面发锐育情况和眉地下水等寻因素都不旋同程度地扁考虑到了软。下面主碌要介绍几粱种国内外春应用较广舞、影响较统大的分类秀方法。除丘这些分类奥方法外,盆本章第四钱节中介绍奶的《岩体驶结构分类郑》、铁道尊部提出的葵《铁路隧材道围岩分择类》、原镇国家建委抛提出的《决人工岩石使洞室围岩课分类》等霸,在国内弟应用也很兼广泛,均珍可在实践旅工作中,取根据具体摆岩体条件震和工程类丹型选用。表2-8岩块抗压强度(σc)分类表类别岩块分类σc(MPa)岩石类型举例A表2-8岩块抗压强度(σc)分类表类别岩块分类σc(MPa)岩石类型举例A极高强度>200石英岩、辉长岩、玄武岩B高强度100~200大理岩、花岗岩、片麻岩C中等强度50~100砂岩、板岩D低强度25~50煤、粉砂岩、片岩E极低强度1~25白垩、盐岩隶(在一绝)逃迪尔和米柳勒的双指故标分稳类伪表2-9岩块模量(Et/σc)分类表类别Et/σc分类Et/σcH高模量比>500M中等模量比200~500L低模量比<200晌迪析尔虽(Dee侄re撇)饼和米合勒泰(Mil逮ler余)喇于麦196并6钞年提出以棍岩块的单盏轴抗压强纹度献(绸σ辩c域)番和模量也比雪(E梢t扛/垄σ旅c延为紫σ雷c轨/私2搭处的切线则模顾量捡E问t币与浸σ耕c月的比怠值秘)悼作为分类麦指标。分所类时首先泊按厦σ涛c恳将岩块分己为晶5德类,如菊表寄2鲜-计8贺所示。然震后,再肌按减E秧t奉/锣σ祝c学将岩块分艳为如意表埋2扮-壁9跟所示结的缩3侦类。最后逝综合二者撞,将岩块敢划分成不吧同类别,布如亮AH依(搁高模量比穴极高强度悼岩掏块表2-9岩块模量(Et/σc)分类表类别Et/σc分类Et/σcH高模量比>500M中等模量比200~500L低模量比<200双这一分类当的优点是矩较全面地嗓反映了岩吊块的变形烫与强度性距质,使用算简便。桐(知二庸)虑岩石强度勿分狠类作它国标《岩犹土工程勘谎察规范抗》域GB50坟0219拍4远中提出用道新鲜岩块星的饱和单较轴抗压强内度进行分晕类。枣表勿2真-诸1毯0乞给出了各龄类岩块强产度的界限解值。梅表蝇2孟-唐10北终岩石强度犁分类表恶类蒙渔晚别端亚类适饱和单轴猫抗压强故度探(鞭MPa)兵代表性岩蔑石况硬质岩石领极硬岩石谎>皇60黑花岗岩、虹花岗片麻很岩、闪长暑岩、玄武奴岩、石灰妹岩、石英地砂岩、石究英岩、大亏理岩朱、硅质砾侵岩等睬次硬岩石浮3美0川~蒜60饺软质岩石绘次软岩石绍5疮~嫂30样粘土岩、销页岩、千锣枚岩、绿宗泥石片岩俗、云母片雅岩等生极软岩石答<援5收二、岩体丰的工程分谅类婆歉(类一是)追岩体质量猎分臭级桃湾国标《工删程岩体分校级标准剑》宿GB50酷218律-睡9那4薪提出采用产二级分级翅法:首先兆,按岩体暂的基本质称量指泥标灶B舌Q情进行初步傍分级;然蚁后,针对远各类工程腰岩体的特剂点,考虑弓其他影响豪因素如天轿然应力、尚地下水和悄结构面方来位等企对裹B挂Q残进行修正逼,再按修纸正后的秤[蚀B榴Q阔]进行详讲细分级。乌岩体基本苏质量指调标粮B裤Q袄用下式表责示悄:奔董BQ=9保0+3就σ秧cw售+250阻Kv掠(桶2明-举10未)身但当叫σ吨c巡w望>怖90K敬v乔+停3臣0声时,境以宇σ嫁c恋w不=膛90K蚀v翠+美3互0瓣和括K吉v木代鼓入然(旗2脊-视10浓)吵式计派算片B姑Q杏值;忙当惰K第v贴>睬0下.去0叨4兽σ算c朋w趴+剖0德.睡4倾时,畅以烤K伤v控=拣0绍.反0药4漠σ酒c延w裂+攻0摩.慨4挽和贪σ言c翼w惰代厌入尿(危2访-排10绳)娇式计古算纳B悉Q索值遇。进(密2抄-侄10借)稀式中脉:齐σ难c缓w惑为岩块饱父和单轴抗阳压强惕度嫂(MPa诊)壤;桶K妈v劳为岩体的骑完整性系叶数,可用供声波试验埋资料按下开式确定:召(2寺-11)怖式中伟:骂vm救p泪为岩体纵云波速度倦;肆vr疫p晒为岩块纵伤波速度。睬当无声波欢试验资料穿时,也可转用岩体单薪位体积内石结构面条竞数倍J溪v测,查涛表晚2坡-荣1甲1议求得。管表聋2狠-驻11渴J沸v摧与盗K昂v盟对照储表对歼Jv逗(滑条谣/眯m嫌3闻)防<胜3爸3坚~截10答1愧0织~葬20伯2毅0偏~致35敏>淋35蛾Kv紫>抚0拐.澡75凝0赢.野7诚5进~努0祖.累55岸0小.宗5歉5负~门0会.呀35违0正.壶3扒5门~凤0床.精15丙<狱0扛.赖15淡岩体的基电本质量指诚标主要考励虑了组成昼岩体岩石强的坚硬程逮度和岩体陵完整性。央按选B含Q盖值和岩体骨质量定性叫特征将岩茎体划分济为雹5组级,如并表烤2钟-唤1丸2润。私确当地下洞罚室围岩处荷于高天然穿应力区或悉围岩中有诊不利于岩欠体稳定的愿软弱结构该面和地下氧水时,岩异体住B剧Q威值应进行呼修正,修博正值略[熄B以Q松]按下式灶计算:答[徐B醒Q搭]伤=重B圾Q纵-观100(摊K膀1否+叉K的2塌+逮K颈3悼)酸(2-1部2耀)鉴口式中另:午K赶1疯为地下水认影响修正自系数,按狱表筛2命-苏1负5率确定敏;统K理2蝶为主要软县弱面产状评影响修正钻系数,按啊表个2嘱-女1诚6卧确定怖;蝶K致3溉为天然应梦力影响修猾正系数,诵按啦表宿2朗-锦1厉7胃确定。表2-12岩体质量分级基本质量级别岩体质量的定性特征岩体基本质量指标(BQ)Ⅰ坚硬岩,岩体完整>550Ⅱ坚硬岩,岩体较完整;较坚硬岩,岩体完整550~451Ⅲ坚硬岩,岩体较破碎;较坚硬岩或软、硬岩互层,岩体较完整;较软岩,岩体完整450~351Ⅳ坚硬岩,岩体破碎;较坚硬岩,岩体较破碎表2-12岩体质量分级基本质量级别岩体质量的定性特征岩体基本质量指标(BQ)Ⅰ坚硬岩,岩体完整>550Ⅱ坚硬岩,岩体较完整;较坚硬岩,岩体完整550~451Ⅲ坚硬岩,岩体较破碎;较坚硬岩或软、硬岩互层,岩体较完整;较软岩,岩体完整450~351Ⅳ坚硬岩,岩体破碎;较坚硬岩,岩体较破碎—破碎;较软岩或软硬岩互层,且以软岩为主,岩体较完整—较破碎;软岩,岩体完整—较完整350~251Ⅴ较软岩,岩体破碎;软岩,岩体较破碎—破碎;全部极软岩及全部极破碎岩<250注:表中岩石坚硬程度按表2-13划分;岩体破碎程度按表2-14划分。炮岩石饱和晶单轴抗压徐强阁度盘σ尤cw(M铺Pa)触>箱60硬6预0禽~晨30桂3益0原~茫15竟1谦5牙~诱5嫩<昆5常坚硬程度含坚硬岩阵较坚硬岩悉较软岩西软岩蚂极软岩发表极2疫-卫14刮敢岩体完整观程度划分贵表啦寻岩体完整词性系矿数册Kv挑>折0名.歌75标0杜.点7反5简~迈0既.拜55丘0抹.途5话5鞠~称0却.凭35术0姑.告3马5叹~革0林.祥15鸣<量0响.净15姜完整程度响完整督较完整床较破碎凭破碎观极破碎堤根据修正鼻值诸[欧B贺Q酿]的工程淋岩体分级张仍按姥表土2睬-糖1隔2艇进行。各昌级岩体的掌物理力学兄参数和围天岩自稳能驴力可按轿表凭2毅-内1饥8观确定。艘另外,对百于边坡岩窝体和地基嫁岩体的分阶级,由于必目前研究帮较少,如塘何修正,柔标准中未环作硬性规联定。一般犁来说,对答边坡岩体窑应按坡高苦、地下水俩、结构面幕方位等因吸素进行修终正,因此穴可参照以串上地下洞征室围岩分夕级方法进踏行。而对疑于地基岩田体由于荷燕载较为简藏单,且影渴响深度不标大,可直沙接用岩体浑基本质量吊指尘标引B交Q窑进行分级轻。惑表侍2尝-比15鼠曲地下水影狐响修正系洽数奥(K1粉)谱表斥K1籍BQ蝴>腥450男45唯0毁~菊350团35尼0薯~廉250省<以25远地下水状支态档潮湿或点迷滴状出水悉0束0承.再1龄0陷.2骆~钢0世.托3洗0攻.牺4杯~味0触.疑6影淋雨状或现涌流状出林水,水抱压录≤吼0靠.枯1MP鸣a援或单位水货量绞<站10蛇L收/坦min呆0娃.沃1扰0再.竖2舒~跨0蒜.葛3谢0济.斯4笋~亏0规.慨6谋0份.察7集~及0晚.熔9能淋雨状或封涌流状出图水,水压棋>扔0歉.秘1MP洲a到或单位水迈量豆>讯10袜L歇/涉min否0货.挺2灯0寒.固4药~洲0叔.狡6欧0成.附7爱~朋0挨.笛9扬1拜.忽0终表坡2-16陈缎秀主要软弱钻结构面产候状影响修重正系绑数匆(K2亦)嫌表求结构面产铲状及其与扶洞轴线的懒组合关系扮结构面走稀向与洞轴艰线夹莲角衰α身<伶30浅°爷,倾翻角说β击=雀30际°想~燥75°跳结构面走鱼向与洞轴得线夹跌角纳α缠>箭60骆°疫,倾赚角猴β将>阳75°纽其他组合菠K2姿0.下4宰~杏0.5宿0李~钟0.2祖0.许2究~证0.4性表蛾2-17孕无稠天然应力楚影响修正退系衡数煤(K3薪)绩表危K3耳BQ谈>岭550狂55莫0蔑~垒450雁45念0轻~魄350京35滔0姓~犁250余<饰250恩天然应力然状态仔极高应力良区匪1.0巨1.0势1.碧0捡~薄1.5测1.坊0拾~缴1.5减1.0餐高应力区周0.5游0.5语0.5剩0.锁5连~效1.0嫂0.劫5贫~唉1.0斑尤注:极高恳应力斩指索σ企c构w合/种σ统ma孔x找<秘4宵,高应力判指桥σ尿cw挨/秩σ跟ma婶x径=泪4糟~矿7码。假σ挡ma叔x背为垂直洞秩轴线方向秩平面内的柿最大天然忍应力。缴表真2-18河辟划各级岩体口物理力学锡参数及围鸟岩自稳能裂力表盟级别岗密逗度残ρ不(呼g慨/样cm仔3怀)叶抗剪强度懒变形模救量茄E(GP柔a)沟泊松利比小μ旷围岩自稳哪能力粗φ户(魂°)未C(MP升a)编Ⅰ厅>寄2.65辉>马60啄>著2.1问>枣33犯0.2偏跨当度扑≤迅20只m吐,可长期商稳定,偶堡有掉块,沙无塌方纱Ⅱ技>亩2.65姨6蛙0每~谱50耀2.糕1溪~规1.5帝3六3垦~集20拼0.于2钳~糟0.25抛跨博度稍1疾0逼~猎20习m誓,可基本棉稳定,局丹部可掉块育或小塌劣方迹;守梳跨度晓<回10攻m版,可长期统稳定,偶喷有掉块否Ⅲ污2.6鸣5锁~例2.45坝5琴0商~冷39候1.寻5胃~竹0.7予2精0伍~转6造0.2绘5雨~允0.3壶跨欲度晴1蒙0艳~血20搞m蝇,可稳定穗数日际~承1墨月,可发抽生小至中德塌方;跨搬度顽5讲~勇10芹m杆,可稳定喇数月,可齿发生局部庸块体移动拥及小至中烂塌方;跨福度坏<鲜5信m旨,可基本内稳定背Ⅳ奸2.4观5铃~进2.25凭3嘴9线~妙27赌0.品7挠~麦0.2饰6篇~捧1.3纪0.乖3糊~暂0.35煮跨度酱>助5关m释,一般无避自稳能力惨,数日至慧数月内可糠发生松动孟、小塌方佣,进而发翼展为中至果大塌方。倒埋深小时无,以拱部拨松动为主搂,埋深大个时,有明炼显塑性流冤动和挤压卧破坏;跨分度龙≤壶5灯m麻,可稳定污数日蚊至天1乐月搅Ⅴ孟<酱2.25骂<疫27贿<挣0.2临<隶1.3脱>义0.35僚无自稳能国力默注:小塌魔方:塌方没高巩<脏3归m遣,或塌方验体积件<盐30m毫3葛;中塌方慰:塌方高笔度欣3拣~蹲6逮m除,或塌方宁体妄积蹄3丹0姨~呀100m菊3寄;大塌方殊:塌方高洁度盘>努6串m剧,或塌方扮体积度>艳100m插3代。般(这二需)袜洞室围岩横分类游国标《锚犬杆喷射混炒凝土支护氏技术规范热》霉GBJ8爆6-8透5泄中提出的赚围岩分类睬方案列于啊表翠2-1庆9乖中。该分星类系统考狼虑了岩体持结构、结杠构面发育蠢特征、岩凤石强度及返岩体声学老性质等指双标,将岩陷体划分笼为摄5绝类,并给庸出了毛洞奖自稳性的廉工程地质男评价。此滨外污,荒GBJ8甩6-8芬5匹中还给出局了各类围盒岩的喷锚血支护设计踢参数及围幸岩物理力搏学性质的册计算指标夕,解决了奏工程实际毕问题。贝(枪三偶)没岩体地质幻力学分袄类炎(RM煮R堂分布类税)酬由比尼卫她斯帆基恳(Bie零naws赏k亿i餐,承1973型)商提出,后泳经多次修绿政,联于津198互9丰年发表在念《工程岩该体分类》释一书中。众该分类系尽统由岩块德强度坚、诸RQ胸D席值、节理货间距、节铜理条件及荷地下周水段5承类指标组证成。分类喘时,根据披各类指标期的数值,栽按给表局2-20递A浙的标准评梨分,求和要得总普分唯RM欧R访值。然后愤按返表志2-20愈B妨和膀表芬2祥总2锻1来的规定对线总分作适用当的修正悦。最后用舱修正后的邪总分对照满表顽2-20寺C永求得所研额究岩体的侨类别及相君应的无支县护地下洞岛室的自稳脚时间和岩寇体强度指郊标楚(香c后,塞φ办)猛值。符(勇四咸)娃巴顿岩体竞质俘量鹅(Q须)瘦分类裂由巴淋顿说(Bar冰to错n就,骂1974疮)段等人提出栗,其分类从指标为:烂(2木-13)乎式中答:钞RQ垦D乌为岩石质看量指标,炕定义为大寒于沸10c泄m巩的岩心累菜计长度与誓钻孔进尺充长度之比适的百分数殿;蜜J吸n凯为节理组分数孝;占J虾r质为节理粗辞糙系数牺;抹J豆a取为节理蚀绿变系数仪;警J绩w裤为节理水知折减系数率;迁SR橡F隐为应力折尸减系数。偷(轧2甩-浩13喇)幼式蹈中截6柄个参数的浴组合,反窃映了岩体榨质量谅的没3饼个方面,霸即测RQD/蛛J镇n述为岩体的备完整性忌;猪Jr/J晌a疗表示结构踪面崭(堆节怖理聋)彼的形态、筐充填物特妄征及其次傻生变化程棍度叠;栽JW/S辰R恢F挠表示水与割其他应力需存在时对止岩体质量票的影响。贞分类时,醉根据放这站6恳个参数的足实测资料符,查违表涛(纹表省们略待)壁确定各自请的数值。腥然后代杯入绑(蛮2港-拜13虏)教式求得岩督体去的鲜Q汗值,吨以听Q勺值为依据牺将岩体分涛为哈9锁类,各类铜岩体与地佛下开挖当爷量尺穷寸肚(De狮)围间的关系宅示如减图顺2勾-踢7犁。螺表温2-19卫GB普J86-惰8臣5欢围岩分类少围岩类别欺主顽饭产要茅干墙工观骗业程讨朝礼地镜奏握质慢虎车特省誓恢点拜毛洞稳定汁情况牢岩体结构邀构造影响签程度,结异构面发育定情况和组锦合状态世岩石强度测指标嘉岩体声波幻指标丢岩体强度虎应力术比找Sm拔单轴饱和榜抗压强杰度嚼σ醉cw(M腹Pa)逮点荷载强物度侨(盖MPa)轻岩体纵波酒度色vmp(变k亡m绑/抛s)旋岩体完整糕性系智数维Kv览Ⅰ魔整体状及既层间结合挨良好的厚差层状结构泥构造影响酱轻微,偶划有小断层德。结构面招不发育,赞仅有两到宽三组,平饶均间距大榜于悼0棚蓝8芳m亩,以原

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