岩体结构,岩土工程地大-教材讲义资料
岩土基本知识—认识地质构造与地貌(工程岩土课件)
岩层是由两个平行或近于平行的界面所限制的同一岩性组成要素。
2. 岩层产状
岩层产状是指岩层的空间位置。包括岩层的走向、倾向、倾角。 称产状三要素。
走向：指岩层层面与水平面交线的方位角，其表示岩层在空间延
伸的方向.
注意：这里强调两端所指的方向，因此走向的方位角有２个，
碎或形成构造角砾岩带；地下水多聚积在褶皱核部，要注意岩层的坍
落、漏水及涌水问题。
2）在褶皱翼部布置建筑工程时，如果开挖边坡的走向近于平行岩层 走向，且边坡倾向与岩层倾向一致，边坡坡角大于岩层倾角，则容易 造成顺层滑动现象。在褶皱两翼形成倾斜岩层容易造成顺层滑动，特 别是当岩层倾向与临空面坡向一致且岩层倾角小于坡角，或当岩层中 有软弱夹层，如有云母片岩、滑石片岩等软弱岩层存在时应慎重对待。
四川盆地:在四川省东部，是典型的山间盆地。内部丘陵， 低山多，海拔多在500米左右。盆地在形成的过程中，周围 山地，高原的细沙和泥土被流水冲积到盆底，含铁、磷、钾 的物质经过氧化变成紫红色，所以又称“紫色盆地”。
平原
是地势低平坦荡、面积辽阔广大的陆地。根据平原的高度，把海拔0-200米的称 为低平原，如我国东北、华北、长江中下游平原。把海拔高于200米的称为高平 原，如我国成都平原。
褶皱构造中岩石的每一个弯曲(一个完整的波形)都称为一个褶曲。
褶 核部 位于褶曲中央最内部的一个岩层，是褶曲的中心部分
曲 的 组
翼
位于核部两侧，向不同方 向倾斜的部分.
成 轴面 从褶曲顶平分两翼的面. 要
素
轴
轴面与水平面的交线；轴的方 位，表示褶曲的方位；轴的长
度，表示褶曲延伸的规模.
2. 褶皱的分类 背斜 岩层向上拱起，经风化、剥蚀后露出地面的地层，向两侧成对称出现，自核部向翼 部岩层时代依次由老到新，新地层在两侧，即两翼岩层常相背向外倾斜的称背斜。 向斜 岩层向下弯曲形成槽型褶皱，自核部向翼部岩层时代依次由新到老，两翼岩层常相 对向内倾斜的称为向斜。
工程地质学第六章岩体的工程地质性质及岩体工程分类
2020/5/30
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工程地质学概论:第六章 岩体的工程地质性质及岩体工程分类
(二)力学成因类型
1、张性结构面是由拉应力形成的，如羽毛状张裂面、纵张 及横张破裂面、岩浆岩中的冷凝节理等
• 特点：张开度大、连续性差、形态不规则、面粗糙，起 伏度大及破碎带较宽,易被充填,常含水丰富，导水性强
岩脉受构造结构 面控制，而原生 节理受岩体接触 面控制
产状与岩层或构 造方向一致
产状与构造线呈 一定关系，层间 错动与岩层一致
受地形及原结构 面控制
主要特征 分布
性质
工程地质评价
海相岩层中此类结构 面分布稳定，陆相岩 层中呈交错状，易尖 灭
层面、软弱夹层等结构面较为平整； 不整合面及沉积间断面多由碎屑泥 质物构成，且不平整
2、剪性结构面是剪应力形成的，破裂面两侧岩体产生相对 滑移，如逆断层、平移断层以及多数正断层Байду номын сангаас。
• 特点：连续性好，面较平直，延伸较长并有擦痕镜面等 。
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工程地质学概论:第六章 岩体的工程地质性质及岩体工程分类
二、结构面特征及其对岩体力学性质的影响
1、结构面产状
• 走向、倾向、倾角 • 结构面与最大主应力间的关系控制着岩体的破坏机理与强度。如图，当
(一)地质成因类型 • 原生结构面 • 构造结构面 • 次生结构面 (二)力学成因类型 • 张性结构面 • 剪性结构面
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中国地质大学工程学院
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工程地质学概论:第六章 岩体的工程地质性质及岩体工程分类
岩体结构面的类型及其特征
岩体结构,岩土工程 地大-教材讲义
研究岩体结构的意义
• 岩体在自然界中经受过多次变形和破坏， 要评价其在环境改变或工程条件下产生 再变形与再破坏的规律，而地下工程施 工过程基本上是一个卸载过程，因此， 研究岩体结构对评价模型建立及计算方 案选择具有重要意义。
• 具体表现在： • 第一，可以使我们充分认识岩体结构对稳定性的 控制作用，既要重视对结构面的研究，又要重视 对其物质组成(工程地质单元)的研究； • 第二，对判断工程地质作用机制具有指导意义， 不同结构的岩体其变形破坏机制是不同的，如分 析岩体变形时首先应根据岩体结构特征分析其是 材料变形为主，还是以结构变形为主，对材料变 形应该选用何种介质模型(弹性、弹塑性、粘弹 性还是粘弹塑性)，对结构变形应采用什么结构 模型。
• 岩体结构单元 结构面 • • 结构体 • 坚硬结构面(干净的) 软弱结构面(夹泥的，夹层) 块状结构体(短轴的) 板状结构体(长厚比大于15)
结构面
• 岩体与一般材料的重大差别在于它是结构面 纵横切割、具有一定结构的多裂隙体。岩体 内的结构面及它控制下形成的岩体结构控制 着岩体的变形、破坏机制及力学法则。
• 泥化夹层：含泥质的软弱夹层。它多分布 在上下相对坚硬而中间相对软弱、刚柔相 向的岩层组合条件下。在构造运动作用下， 产生层间错动、岩层破碎及结构改组等。
泥化夹层的特征
• • • • • • 泥质散状结构或泥质定向结构 粘粒含量增多 含水量接近或超过塑限,密度变小 膨胀性 力学强度降低,压缩性增大 容易产生渗透变形
• 结构面是指岩体内开裂的和易开裂的地质界面。 被结构面切割成的岩块称为结构体。结构面和结 构体均是具有一定的地质实体特征的概念术语， 它们与几何学上的面和体不完全相同。结构面常 充填有一定的物质、具有一定的厚度，
第一二章岩土体结构的工程地质研究、软弱岩石的工程地质研究讲解
(2)间距distance：系指相邻结构面间的垂直距离，通常是指一组结构面的平均间距。它是反映岩体的完整程度和岩块大小的重要指标。
(3)延续性：它是表征结构面延伸长度和展布范围的指标。
(4)粗糙度：结构面的平整光滑程度不同，抗剪强度也不同。结构面的形态有平直的、波状的、锯齿状的、台阶状的和不规则状的几种。结构面的起伏程度可用起伏差及起伏角表示，结构面的粗糙程度可用粗糙度系数(JRC)表示，详见结构面的抗剪强度部分。
岩浆侵人、喷溢及冷凝过程中形成的结构面，如流层、冷凝节理、侵人体与围岩的接触面及岩浆间歇喷溢所形成的软弱接触面等。
（3）变质结构面metamorphicstructure mass
变质结构面可分为残留的变余结构面和变成的重结晶结构面两种。
2．次生结构面epigenetic structure mass
第五节 土结构和构造的工程地质研究
一、粒组划分和土的分类
（一）我国制定的粒组（粒级）划分方案
1990年颁布的国家标准《土的分类标准》（GBJ145—90）中的粒组划分：
(5)结构面侧壁强度：它可以反映结构面经受风化的程度，可用施密特回弹仪或点荷载仪测定节理壁的强度。
(6)张开度：指结构面两壁间的垂直距离。结构面的张开度通常不大，一般小于1mm。
(7)充填物：结构面内常见的充填物有砂、粘土、角砾、岩屑及硅质、钙质、石膏质沉淀物，结构面经胶结后强度会提高，其中以铁或硅质胶结者
一般把切割岩体的这些地质界面称为结构面，这些界面经常是开裂的或易于开裂的，它导致岩体力学性质的不连续性、不均一性及各向异性。
2）结构体structure mass
岩体在工程荷载作用下的变形与破坏，主要受各种结构面性质及其组合关系的控制。因此，研究岩体的工程地质性质，首先必须研究岩体的结构特征。
工程地质学课件 02岩体结构控制论
软弱结构面 较大的断层
软弱结构面
小断层、层间错 动带
①参与块裂岩体切割；② 划分Ⅱ级岩体结构类型的 重要依据；③构成次级地 应力场边界
①划分岩体Ⅱ级岩体结构 类型的重要依据；②是岩 体力学性质、结构效应的 基础；③有的为次级地应 力场边界
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表生 结构面
卸荷裂隙，风化裂隙， 风化夹层，泥化夹层， 层面及裂隙夹泥
在地表部位发育，延续性不强，产 状变化大，结构面常有泥质物充填
第二章 岩体结构控制论
2.2.1 结构面的类型及特征 1）结构面成因类型和特征（力学成因类型）
剪性结构面：剪应力形成的，破裂面两侧岩体产生相对滑移 如逆断层、平移断层以及多数正断层等。
③变质岩大多形成于高温高压下，其物质成分和结构 均发生剧烈变化，往往产生软弱的岩层与岩组。
如千枚岩、绿泥石片岩、石墨片岩等；
第二章 岩体结构控制论
2.2.3 岩石的成层条件及其厚度变化
对沉积岩及负变质岩，岩石成层特点直接关系到岩体 介质的连续性与各向异性：
①沉积岩，应特别重视滨海及河湖相岩层，其厚度往 往特别大。
均一性与各向异性：
①沉积岩成岩环境复杂，形成过程差别很大，由此决 定岩性、岩相变化与层厚；
②岩浆岩成因类型同样复杂，岩性岩相随之变化。 要特别注意岩浆分异及其岩性岩相分带、岩脉的分布 及其接触带。
第二章 岩体结构控制论
火山岩分布很广，成因类型不同，其岩性岩相变化显 著，岩石组合更为复杂。
海底喷发的火山岩类型，它往往与海底沉积岩交互产 生，构成不利的岩石组合，形成较差的工程地质条件。
物性质，岩体往往易于沿这种结构面滑移而失稳。
工程地质 岩体结构
• 本构方程 岩体变形与岩石性质、岩体结构、地应力 及温度、湿度等的关系称为本构关系，可以写作下列 表达式： 岩体变形＝F（岩石、 岩体结构、压力、温度、 时间）这种本构关系的数学表达式称为本构方程。这 个方程式的前两项为岩体的实体，第三、四项为岩体 赋存环境，最后一项表征变形过程。 • 岩体结构对岩体变形的控制 岩体的变形主要决定于结构面发育状况 ；结构面发 育特征不仅控制变形量的大小而且控制变形性质及变 形过程。块裂结构岩体变形主要沿贯通性结构面滑移 形成 ；碎裂结构岩体变形则由；碎裂结构岩体变形 则由Ⅲ、Ⅳ级结构面滑移及部分岩块变形构成；只有 完整岩体的变形才受控于组成岩体的岩石变形特征。
3、结构面的光滑度或粗糙度
• 根据结构面的光滑度或粗糙度，可将结构 面分为：极粗糙、粗糙、一般、光滑、镜 面五个等级。结构面越粗糙，其抗剪强度 的摩擦系数(φ值)越大。
4、结构面的结合状态及充填物
紧闭型结构面一般干净无充填物，两壁结合紧密， 结构面的抗剪强度取决于结构面的形态、起伏差、 粗糙度以及两壁岩石性质。 闭合型结构面内一般具有泥质、铁质薄膜等，其抗 剪强度不仅取决于形态和两壁岩石性质，而且还取 决于薄膜的物质成分和亲水性。 张开型结构面，以两壁张开的程度可分为微张开的 (0.2~1.0mm)、张开的(1.0～5.0mm)、宽张 开的(>5.0mm)。微张开的结构面两壁岩石常有多 处保持点接触，其抗剪强度比张开的结构面大。而 张开的和宽张开的结构面，其抗剪强度则主要取决 于充填物的成分和厚度，如当充填物为粘土时，其 抗剪强度比充填物为砂、岩屑时的低。
二、岩体结构控制论的基本思想
层次一：基础理论 层次二：应用
岩体结构控制论是岩体力学基础理论
3.2
• 问题：
土木工程概论《岩土与地下工程》课件 (一)
土木工程概论《岩土与地下工程》课件 (一)《岩土与地下工程》是土木工程领域中的一个专业方向，它主要关注的是地下土体的力学性质和不同地质条件下的设计与施工方案。
在这个领域中，土木工程师需要涵盖多种知识，如土壤力学、地下水力学、撑墙技术和地下开挖等。
近年来，随着科技的发展，课件作为一种新型的学习方式，逐渐得到了广泛的应用。
《岩土与地下工程》课件是一种专业教材，它由多种资料和知识点组成，通过课件的呈现，可以帮助学生更好地理解和掌握岩土工程学习内容。
下面，我将就《岩土与地下工程》课件的内容、结构和优点等方面进行分析。
一、课件的内容《岩土与地下工程》课件主要涵盖了以下内容：1. 土壤力学——介绍了土壤的分类、力学指标、孔隙水压力分布、应力路径及主应变曲线等相关知识；2. 岩石力学——讲解了岩石材料的分类、强度、破裂特性及力学模型等基础知识；3. 地下水力学——介绍了地下水流的形成机理、渗透率、渗透压及水头线等概念；4. 地下结构——讲解了地下结构的构造分类、设计原则及承受能力等相关知识；5. 基础工程——涵盖了常见基础类型、基础设计计算方法、主要结构材料及基础施工流程。
二、课件的结构《岩土与地下工程》课件的结构可以分为导入、基础知识、应用案例三个部分。
1. 导入——主要通过简单的文字、图表或案例，引导学生了解本章节所涵盖的内容；2. 基础知识——涵盖了该领域所涉及的基本概念、计算公式及理论等部分，并通过形式多样、生动有趣的方式，使学生更好地理解掌握；3. 应用案例——结合当今实际工程的案例，让学生了解该领域的实际应用，增强对课程的兴趣和理解度。
三、课件的优点《岩土与地下工程》课件采用了多媒体、交互式、生动有趣的教学方式，具有以下几个优点：1. 信息全面——通过多样化的图片、视频、解析和案例探讲，可以全面了解到该领域的各个方面知识点，且每个部分涵盖的知识点系统全面；2. 灵活性——课件作为一种新型的教学方式，具有很强的灵活性，学生不再被传统教材的单一性所限制，可以根据自己的学习习惯和需要自由选择学习路径和深度；3. 互动性——课件通过交互式教学方式，学生可以在教材中任意地与知识互动，让学生更加积极主动地获取知识；4. 可复用性——课件为可复用的教学资源，可以随时随地进行课程补充、重讲等操作。
岩土工程50讲
岩土工程50讲1. 岩土工程概论2. 岩土工程中的土力学基础3. 岩土工程中的岩石力学基础4. 岩土工程中的水文地质学基础5. 岩土工程中的地下水流动和渗透问题6. 岩土工程中的地震动力学基础7. 岩土工程中的振动理论及其应用8. 岩土工程中的土质地基基础9. 岩土工程中的岩石地基基础10. 岩土工程中的地下结构基础11. 岩土工程中的边坡稳定分析12. 岩土工程中的隧道和地铁工程13. 岩土工程中的基坑支护与降水14. 岩土工程中的地下水压力及其防治15. 岩土工程中的软土地基处理技术16. 岩土工程中的深基坑施工技术17. 岩土工程中的地震灾害防治技术18. 岩土工程中的地下空间利用技术19. 岩土工程中的抗震设计与加固技术20. 岩土工程中的大坝工程21. 岩土工程中的隧道灌浆技术22. 岩土工程中的沉降观测与分析23. 岩土工程中的地下水位控制技术24. 岩土工程中的土石方工程25. 岩土工程中的岩土爆破技术26. 岩土工程中的岩土锚固技术27. 岩土工程中的地震动力学分析软件28. 岩土工程中的环境土力学问题29. 岩土工程中的隧道通风与烟气控制技术30. 岩土工程中的地下水污染与治理技术31. 岩土工程中的地下工程施工管理32. 岩土工程中的高速公路路基工程33. 岩土工程中的港口码头工程34. 岩土工程中的地下管道工程35. 岩土工程中的沉降补偿技术36. 岩土工程中的地下障碍物处理技术37. 岩土工程中的地下仓库与地下车库38. 岩土工程中的地下垃圾填埋场39. 岩土工程中的地下水库与水源工程40. 岩土工程中的地下电站与地热工程41. 岩土工程中的地下城市与地下文化遗产保护42. 岩土工程中的海底隧道工程43. 岩土工程中的水下工程44. 岩土工程中的环境地质与地质灾害45. 岩土工程中的岩土工程实验与测试技术46. 岩土工程中的岩土工程设计与施工规范47. 岩土工程中的岩土工程案例分析48. 岩土工程中的岩土工程创新与发展趋势49. 岩土工程中的岩土工程安全与风险管理50. 岩土工程中的岩土工程未来发展展望。
【PPT】岩体地质与结构特征讲解共52页文档
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯Байду номын сангаас10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
【PPT】岩体地质与结构特征讲解
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
Thank you
第十九章第四节知识资料岩体结构和稳定分析
第四节岩体结构和稳定分析岩体是指由各种岩石块体所组成的天然地质体。
它通常具有不延续性、非匀称性和各向异性的特点。
普通将与工程有关的岩体叫工程岩体，其中组成岩体的岩块称为结构体，将岩体分割成岩块的不延续界面称为结构面，结构面和结构体的组合关系称为岩体结构，其组合类型称为岩体结构类型。
一、岩体结构面和结构体的类型和特征（一）结构面的类型和特征结构面是指各种不同成因、不同特性的地质界面，如层面、节理裂隙面、断层面、不整合接触面及刚强夹层等，使岩体成为一种不延续介质。
结构面是控制岩体工程地质性能的重要因素。
1．结构面的类型按成因，结构面可分为原生结构面、构造结构面和次生结构面三大类。
（1）原生结构面原生结构面是指在成岩阶段形成的结构面，可分为沉积、火成和变质结构面三种类型。
①沉积结构面：在沉积岩成岩过程中形成的各种地质界面，如层理面、沉积间断面（假整合、角度不整合）及原生刚强夹层等。
②火成结构面：岩浆侵入、喷溢、冷凝所形成的各种结构面，包括火成岩中的流层、流线、原生节理、侵入体与围岩的接触面及刚强接触面等。
③变质结构面：是指变质岩形成时产生的结构面，如片麻理、片理、板理等。
(2)构造结构面在构造应力作用下在岩体中形成的破碎面或破碎带称为构造结构面，其中包括劈理、节理、断层和层间错动带等。
(3)次生结构面次生结构面是地表浅层的岩体经风化、卸荷及地下水等作用下形成的结构面，如风化裂隙、卸荷裂隙和泥化夹层、爆破碎隙等。
2.结构面的特征结构面的特征包括结构面的规模、形态、结构面的间距、连通性、方位、张开度及胶结充填情况等。
（1）结构面的规模第1 页/共10 页中国科学院地质研究所将结构面的规模分为五级，直接影响工程区域稳定性的区域断裂破碎带属于一级结构面，普通在计划选点时，应尽量避免。
二级结构面是指延展性较好，贯通囫囵工程地区或在一定范围内切断囫囵岩体的结构面，如断层、层间错动带、刚强夹层、沉积间断面、大型接触破碎带等的分布和组合，控制了山体及工程岩体的破坏方式及滑动边界。