地质弱面
第4章 岩石弱面变形与强度
Xe
a A
多处不连续切割叠加：
a
a
i 1
n
i
结构面的密集程度 ：岩体中结构面发育的程度 裂隙度K :同一组结构面沿法线方向单位长度上的节理数量
a.单组节理(具有同一走向）
设取样线长度为L，在 L上
实例： k=4/10=0.4/m d=1/k=2.5m
§2 弱面类型(张版) 原生结构面
火成结构面 沉积结构面 变质结构面 断层 节理 劈理
成因及类型
构造结构面
次生结构面
原生结构面是指在成岩过程中所形成的结构面，其特征和
岩体成因密切相关。
构造结构面是指岩体受地壳运动（构造应力）作用所形成
的结构面，如断层、节理、劈理以及由于层间错动而引起
的破碎层等。 次生结构面是指岩体在外营力（如风化、卸荷、应力变化 、地下水、人工爆破等）作用下而形成的结构面。
Patton公式
arcta分形几何也提供了一种确定粗糙度系数的方法。
3.4 弱面抗剪强度参数
弱面类型 泥化石 黏土岩层面、泥灰 岩层面、页岩层面 砂岩层面、砾岩层 面、石灰岩层面 滑石片岩片理面、 云母片岩片理岩 一般片理面 光滑破碎面 粗破碎面 内摩擦角ψ/0 10－20 20－30 30－40 10－20 20－30 30－40 40－48 内摩擦系数tanψ 0.18-0.36 0.36-0.58 0.58-0.84 0.18-0.36 0.36-0.58 0.58-0.84 0.81-1.11 0-0.490 0.490-0.980 0.490-0.980 0.085-0.2940 黏结系数/MPa 0-0.490 0.490-0.980
地质环境条件复杂程度分类
地质环境条件复杂程度分类复杂：１、地质灾害发育强烈２、地形与地貌类型复杂３、地质构造复杂，岩性岩相变化大，岩土体工程地质性质不良４、工程地质、水文地质条件不良５、破坏地质环境的人类工程活动强烈中等：１、地质灾害发育中等２、地形较简单，地貌类型单一３、地质构造较复杂，岩性岩相不稳定，岩土体工程地质性质较差４、工程地质、水文地质条件较差５、破坏地质环境的人类工程活动较强烈简单：１、地质灾害一般不发育２、地形简单，地貌类型单一３、地质构造简单，岩性单一，岩土体工程地质性质良好４、工程地质、水文地质条件良好５、破坏地质环境的人类工程活动一般注：每类５项条件中，有一条符合复杂条件者即划为复杂类型。
地质灾害主要分为：崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面塌陷等六种类型，其中崩塌、滑坡、泥石流是目前所有地质灾害发生次数中最多的三种。
上述六种地质灾害类型的特征如下：崩塌是指地质体在重力作用下，从高陡坡突然加速崩落（跳跃）。
具有明显的拉断和倾覆现象。
滑坡是指地质体沿地质弱面向下滑动的重力破坏。
滑坡通常具有双重含义，可指一种重力地质作用的过程，也可指一种重力地质作用的结果。
泥石流是指由于降水（暴雨、冰川、积雪融化水）在沟谷或山坡上产生的一种携带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流。
其汇水、汇砂过程十分复杂，是各种自然和（或）人为因素综合作用的产物。
地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下，向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种地质现象。
地裂缝是地表岩层、土体在自然因素(地壳活动、水的作用等)或人为因素(抽水、灌溉、开挖等)作用下,产生开裂,并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种宏观地表破坏现象。
地面沉降是在人类工程经济活动影响下，由于地下松散地层固结压缩，导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动（或工程地质现象）。
地质作用的分类根据产生地质作用的能源及作用发生的部位，地质作用分为内力地质作用和外力地质作用两类内力地质作用是因地球内部能产生的地质作用，这类地质作用主要发生在地下深处，有的可波及到地表。
地质灾害六大类型
地质灾害六大类型
地质灾害主要分为：崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面塌陷等六种类型,其中崩塌、滑坡、泥石流是目前所有地质灾害发生次数中最多的三种。
上述六种地质灾害类型的特征如下：崩塌是指地质体在重力作用下,从高陡坡突然加速崩落跳跃。
具有明显的拉断和倾覆现象。
滑坡是指地质体沿地质弱面向下滑动的重力破坏。
滑坡通常具有双重含义,可指一种重力地质作用的过程,也可指一种重力地质作用的结果。
泥石流是指由于降水暴雨、冰川、积雪融化水在沟谷或山坡上产生的一种携带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流。
其汇水、汇砂过程十分复杂,是各种自然和或人为因素综合作用的产物。
地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下,向下陷落,并在地面形成塌陷坑洞的一种地质现象。
地裂缝是地表岩层、土体在自然因素地壳活动、水的作用等或人为因素抽水、灌溉、开挖等作用下,产生开裂,并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种宏观地表破坏现象。
地面沉降是在人类工程经济活动影响下,由于地下松散地层固结压缩,导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动或工程地质现象。
―――岩体力学作业之二一、名词释义l.结构面①指在地质历史发展
―――岩体力学作业之二一、名词释义l.结构面：①指在地质历史发展过程中，岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的宏观地质界面或带。
②又称弱面或地质界面，是指存在于岩体内部的各种地质界面，包括物质分异面和不连续面，如假整合、不整合、褶皱、断层、层面、节理和片理等。
2.原生结构面：在成岩阶段形成的结构面，根据岩石成因的不同，可分为沉积结构面、岩浆（火成）结构面和变质结构面三类。
3.构造结构面：指在构造运动作用下形成的各种结构面，如劈理、节理、断层面等。
4.次生结构面：指在地表条件下，由于外力(如风力、地下水、卸荷、爆破等)的作用而形成的各种界面，如卸荷裂隙、爆破裂隙、风化裂隙、风化夹层及泥化夹层等。
5.结构面频率：即裂隙度，是指岩体中单位长度直线所穿过的结构面数目。
6.结构体：结构面依其本身的产状，彼此组合将岩体切割成形态不一、大小不等以及成分各异的岩石块体，被各种结构面切割而成的岩石块体称为结构体。
7.结构效应：是指岩体中结构面的方向、性质、密度和组合方式对岩体变形的影响。
8.剪胀角（angle of dilatancy）：岩体结构面在剪切变形过程中所发生的法向位移与切向位移之比的反正切值。
9.节理化岩体：是指被各种节理、裂隙切割呈碎裂结构的岩体。
10.结构面产状的强度效应：指结构面与作用力之间的方位关系对岩体强度所产生的影响。
11.结构面密度的强度效应：指结构面发育程度(数量)对岩体强度所产生的影响。
12.岩体完整性指标：是指岩体弹性纵波与岩石弹性纵波之比的平方。
13.岩体基本质量：岩体所固有的、影响工程岩体稳定性的最基本属性，岩体基本质量由岩石坚硬程度和岩体完整程度决定。
14.自稳能力：在不支护条件下，地下工程岩体不产生任何形式破坏的能力。
15.体积节理数：是指单位岩体体积内的节理(结构面)数目。
16.岩石质量指标(RQD)：长度在10cm（含10 cm)以上的岩芯累计长度占钻孔总长的百分比，称为岩石质量指标RQD(Rock Quality Designation)。
地质灾害及防治PPT课件
滑坡要素图
滑坡要素示意图 a）剖面示意图 b)平面示意图 1滑坡体2滑动面3滑坡床4滑坡周界5滑坡后壁6滑坡台阶7滑坡舌8拉张 裂隙9滑坡封闭洼地10剪切裂隙11鼓张裂隙12扇形裂隙
滑坡要素
1．滑坡体：沿滑动面向下滑动的那部分岩土体。
2．滑动面：滑坡体沿其下滑的面。
3．滑坡床；滑动面下稳定不动的岩土体。
（1）比较甲、乙、丙三幅图，简述易贡湖在滑坡前后发生了哪些变化？ 原因是什么？
答案：湖水逐渐增多，滑坡堆积体阻塞了湖泊的下泄出口，而周围的冰雪 融水和上游来水在不断增加。
（2）对比甲乙两图，易贡地区的雪线有什么变化？简述其变化的原因？ 答案：2000年的雪线较1998年的雪线高度明显降低。 原因是1998年为秋季时的照片，经过夏季的融化冰川量减少，2000年为 春季时的照片，经过秋冬春季的积蓄，冰川量大。
滑坡的分类
按规模大小划分
① 小型滑坡：滑坡体小于10万立方米 ② 中型滑坡：10-100万立方米 ③ 大型滑坡：100-1000万立方米 ④ 特大型滑坡： 1000-10 000万立方米 ⑤ 巨型滑坡：大于10 000万立方米 按滑坡力学性质划分
① 牵引式滑坡 ：主要是由于坡脚被切割（人为开挖或河流冲 刷等）使斜坡下部先变形滑动，因而使斜坡的上部失去支 撑，引起斜坡上部相继向下滑动 ，一般滑动速度慢。
第七章 地质灾害及防治
第一节滑坡
第一节 滑坡 Landslide
滑坡的定义：
地质体沿地质弱面向下滑动的重力破坏。有双 重含义：可指一种重力地质作用的过程，也可 指一种重力地质作用的结果。
滑坡的形成条件：
斜坡岩体平衡条件遭到破坏的结果。即：下滑 力（力矩）大于抗滑力（力矩）。 不稳定的山坡形态（陡峭的坡度和凌空面） 软弱面的存在（岩体中的裂隙和松软夹层） 破坏平衡的触发作用？
试述薄弱层确定原则
试述薄弱层确定原则
薄弱层确定原则是指在地质工程中，为了保证工程的安全和稳定，确定薄弱层的方法和原则。
薄弱层是指地质中存在的对工程具有较大不利影响的层。
确定薄弱层的原则主要有以下几点：
1.综合判断原则：综合考虑不同的地质因素，如地层岩性、地层结构、地下水状况等，通过对地质资料的分析和判断，确定薄弱层的范围和特征。
2.现场勘察原则：通过野外地质勘察和取样分析，获取准确的地质资料。
现场勘察可以包括钻孔、试坑、地质雷达等技术手段，以获取地下地质信息和材料特性。
3.试验检测原则：通过实验室试验和现场测试，对地质材料的物理力学性质进行测定和评估。
试验检测可以包括土壤试验、岩石力学试验等方法，以确定薄弱层的强度和承载能力。
4.经验总结原则：结合过往类似工程的经验数据，总结出薄弱层的一般特征和分布规律。
根据这些经验，可以初步确定薄弱层的位置和范围，并在实际工程设计中予以考虑。
总之，确定薄弱层的原则是基于综合判断、现场勘察、试验检测和经验总结等方法，并根据地质工程的具体需求进行合理选择和运用。
通过准确确定薄弱层，可以有效避免在工程中出现地质灾害和工程失稳等问题。
高原地区公路红土层边坡滑坡成因及处治措施分析
高原地区公路红土层边坡滑坡成因及处治措施分析高原地区公路红土层边坡滑坡的成因主要有三个方面：地质因素、人为因素和自然因素。
地质因素是导致高原地区公路红土层边坡滑坡的主要原因之一。
高原地区的地质条件复杂，常常存在着断裂、节理、岩溶等地质构造演化过程中形成的弱面。
这些弱面在地下水的侵蚀和水压作用下容易发生破坏，导致边坡滑坡。
人为因素也是导致高原地区公路红土层边坡滑坡的重要原因之一。
高原地区经济发展相对滞后，基础设施建设不完善，公路建设工程常常采用简易施工方式，忽略了边坡的稳定性。
而且，开采矿山等人为活动也会导致边坡的破坏，进一步加剧滑坡风险。
自然因素包括气候和地震等自然灾害。
高原地区气候多变，降水量大，水分渗入边坡，增加边坡的重量，引起滑坡。
地震也会引发边坡滑坡。
针对高原地区公路红土层边坡滑坡的处治措施，可以采用以下方法：一是加固弱面。
通过注浆、爆破等手段，增加边坡的抗剪强度，提高边坡的稳定性。
二是排除地下水的影响。
可以通过采用防渗井、水泥搅拌桩等方式，降低地下水位，减轻边坡的渗透压力。
三是加强边坡的排水系统。
通过设置排水沟、排水管道等设施，及时将边坡内积聚的水排除，减少边坡的重量和渗透压力，增加边坡的稳定性。
四是合理设计公路路基和边坡。
在公路建设中，应该充分考虑边坡的地质条件和工程实际，合理设计边坡的坡度和形状，提高边坡的抗滑能力。
五是加强监测预警体系。
通过安装监测仪器、定期检查边坡的变形，及时发现边坡的变形迹象，采取相应的措施进行处理，以防止滑坡的发生。
高原地区公路红土层边坡滑坡是一个综合性问题，需要从地质、工程和管理等多个方面进行综合施策。
软弱结构面的工程地质分类探索构架
软弱结构面的工程地质分类探索构架摘要：软弱结构面的存在可能会造成岩层结构体出现滑动，影响岩层整体稳定性。
因此，必须充分了解软弱结构面的工程地质分类，以便为工程项目建设的勘察、设计提供相应指导。
论文对软弱结构面的工程地质分类进行简单分析，仅供参考。
关键词：软弱结构面；岩层；工程地质；分类引言在工程建设过程中，需要对施工区域的工程地质状况进行勘察，并据此进行相应的工程设计。
对软弱结构面进行研究的重要目标是在工程建设过程中评价其对稳定性的影响。
1软弱结构面概述1.1主要类型软弱结构面的性质较弱，并在岩层中具有一定厚度，一般是由原生沉积、火山碎屑、沉积变质、层间错动、断裂破碎、次生充填、地下水泥化等因素的影响下形成的岩层中的层状或带状软弱薄层，其厚度较于相邻岩层较薄，整体的力学强度、变形模量、饱和抗压强度都很低，部分软弱结构面遇水会发生崩解。
原生型的软弱结构面以石英砂岩为主，同时在岩层中夹有黏土质岩层或泥岩薄层；次生型的软弱结构面是以风化、溶滤、层间剪切、断层错动等因素为前提条件形成的结构面。
在软弱结构面与坚硬的岩层之间，由于岩层褶曲会出现顺层错动，软弱结构面不同部分受到的破坏程度是不同的，容易出现构造分带现象，可以分为节理带、泥化层两类，其中泥化层又可分为劈理揉褶带、泥化带、错动泥化面。
软弱结构面各个部分的致密程度、结构类型、天然含水量、塑性指数、孔隙度、力学强度等多种参数都存在差异。
1.2组成成分经过大量工程地质勘察研究可以发现，软弱结构面的主要成分是由豁粒、砂粒两种物质构成，这两者不会独立存在，多是通过泥质胶结的形成进行结合存在，其中豁粒的主要成分是高岭石，砂粒的主要成分是石英，这些物质一起共同形成了岩层中的软弱结构面。
1.3结构特征1.3.1结构面存在垂直分带的情况对于构造型的软弱结构面基本都存在垂直分带特性，一般主要包括泥化带、劈理带、节理带等多种类型。
垂直分带主要依据包括岩层的破碎程度、泥化程度、碎屑间的契合程度等要素进行区分，其中的不同分带各具特点，如泥化带一般抗剪能力较低，而节理带的抗剪能力较高，在由泥化带逐步向两侧完整岩石过渡期间，其抗剪强度也在不断提升，即便是毫米级厚度的薄泥层都会对整个软弱结构面的抗剪强度产生显著影响。