岩体力学性质

时间:2022-11-23 15:35:12 作者:壹号 字数:6406字

岩体的影响

3 岩体力学性质

岩体的影响

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3.1 岩体结构-主要内容 1 岩体结构要素 2 结构面类型 3 结构面分级及其特性

4 结构面状态 5 岩体结构类型

岩体的影响

3.1.1 岩体结构要素岩体结构要素(单元) 坚硬结构面 干净的 结构面 软弱结构面 夹泥的,夹层 结构体 块状结构体(短轴的) 于 板状结构体(长厚比大 15的)

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3.1.2 结构面(Structural plane)类型-1 成因类型 沉积 结构面 原 生 结 构 面 地质类型

层面、层理、沉积间断面(不整 合面、假整合面)、原生软弱夹 层流层、流线、火山岩流接触面, 蚀变带、挤压破碎带、原生节理

火成 结构面 变质 结构面

片理、板理、软弱夹层

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3.1.2 结构面(Structural plane)类型-2 成因类型 地质类型劈理 构 造 结 构 面 节理

断层层间破碎夹层

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3.1.2 结构面(Structural plane)类型-3 成因类型 地质类型卸 荷 裂 隙 次 生 结 构 面 爆 破 裂 隙 风 化 裂 隙 风 化 夹 层

泥 化 夹 层

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3.1.3 结构面分级及其特性-1 级 分级依据 序 延伸数十公 里 I 级 深度可切穿 一个构造层 破碎带宽度 在数米、数 十米以上 力学 地质类型 属性 属于软 弱结构 区域性深 面, 大断裂 构成独 或大断裂 立的力 学介质 单元 对岩体稳 定性影响 影响区域稳定性 是岩体变形或破 坏的控制条件, 形成岩体力学作 用边界。

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3.1.3 结构面分级及其特性-2 级 序 分级依 据 地质类型 力学属性 对岩体稳 定性影响

不整合面延伸数 假整合面 百米至 数公里, 原生软弱 夹层 破碎带 宽度比 较窄, 层间错动 带 几厘米 至数米 风化夹层 控制山体稳定性

II 级

属于软弱 结构面 与I级结构面可 形成大规模的块 形成块裂 体破坏,即控制 边界 岩体变形和破坏 方式。

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3.1.3 结构面分级及其特性-3 级 序

分级依据

地质类型 力学属性

对岩体稳 定性影响 控制岩体的稳 定性

延展十米或 数十米, 各种类型 的断层 无破碎带, III 原生软弱 夹层 级 面内不含泥, 有泥膜。在 一个地质时 层间错动 代地层中分 带等 布。

多数属于 与I、II级结构 坚硬结构 面组合可形成 面 不同规模的块 体破坏 少数属软 弱结构面。 划分II类岩体 结构的重要依 据

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3.1.3 结构面分级及其特性-4

级 序

分级依据 延展数米,

力学属 对岩体稳定性影 地质类型 性 响节理、 划分II类岩体结 构的基本依据

未错动,IV 级

劈理、

是岩体力学性质 片理、 坚硬结 和结构效应基础 不夹泥, 构面 层理、 破坏岩体的完整 有的呈弱结 性,与其他结构 合状态,统 卸荷裂隙 面形成不同类型 计结构面 等。 边坡破坏方式。

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3.1.3 结构面分级及其特性-5 级 序 分

级依据 地质类型 力学属性 对岩体稳 定性影响

V 级

分布随机,降 低岩块强度, 微小节理 连续性极差、 是岩块力学性 刚性接触的 硬性结构 质效应基础。 细小或隐微 隐微裂隙 面 裂面,统计 若十分密集, 结构面 线理等。 又因风化,形 成松散介质。

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3.1.4 结构面状态1)结构面贯通类型和连续性 a. 贯通类型 ①非贯通性结构面:较短、不能贯通,岩块强度降低、 变形增大. ②半贯通性结构面:有一定长度、不能贯通,岩块强度 降低、变形增大. ③贯通性结构面:长度较长、连续好、贯通整个岩体、 构成岩体边界,它对岩体有较大的影响,破坏常受这种 结构面控制.

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b. 连续性 结构面的连续性反映结构面的贯通程度。 ①线连续性系数K1 :沿结构面延伸方向上,结构面 各段长度之和与测线长度比值. K1=∑a/(∑a+ ∑b) K1变化在0~1之间变化,

K1值愈大说明结构面的 连续性愈好, 当K1=1时,结构面完全 贯通。

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②面连续性系数(面切割度)Xe:在岩体中沿结构 面延展平面上,结构面各块面积之和∑a与该断面面 积A之比. Xe=∑a/AXe变化在0~1之间变化; Xe值愈大说明结构面的连续 性愈好; 当Xe =1时,结构面完全贯。 当Xe =0时,岩体完整。

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岩体按切割度Xe的分类表 名称 完整的 弱节理化 中等节理化 切割度Xe 0.1~0.2 0.2~0.4 0.4~0.6

强节理化完全节理化

0.6~0.80.8~1.0

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k=10~100为非常密集节理, k=100~1000为压碎、糜棱化。

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②裂隙度K与的线密度Kd关系: 假设测线OC是水平布置的,且与结构面法

线OA在水 平面上的投影线OB的夹角为α,结构面的倾角为β,则

1 k d

1 , sin d 1 OB d cos sin d d sin cos k kd d sin cos sin cos ③体切割度Xv: 面切割度Xe与裂隙度K的乘积:Xv= K·Xe 表示一组结构面对岩体的切割程度。

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