1岩体地质与结构特征
第讲-岩体结构与结构面性质
§2-2 岩体结构面的几何与力学性质
一、结构面的几何性质
1、产状
结构面产状三要素：走向、倾向、倾角； 与主应力之间的关系：控制岩体的破坏机理与强度。
2、分布密度
结构面的分步密度反映结构面发育的密集程度，以裂隙度和切 割度表示。 ①裂隙度K ：沿取样线方向单位长度上的结构面数量。 设取样线长度为L,单位m,该长度内出现的结构面数量n，沿取 样线方向结构面平均间距为d′，则
延伸十米~数十米，无破碎 带，面内不含泥，仅在一个 地质年代的地层中分布
延展数厘米~数米，未错动，有 的呈弱结合状态，统计结构面
微米~毫米，细小或隐微裂 面，统计结构面
区域性深大断裂
影响区域稳定性；如通过 工程区，形成岩体力学作 用边界
大中型断层、不整合 面、层间错动带、软 弱夹层等
小断层、软弱夹层、 层间错动带等
（2）力学成因类型
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 数正断层等。
张性结构面是由拉应力形成 的，如粘土岩失水收缩节理、 岩浆岩中的冷凝节理等。
逆断层 正断层
平移断层
2、分级
级序
分级依据
地质类型
对岩体稳定影响
Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅴ级
延伸数公里以上（最长达上 千公里），破碎带宽度数米 ~数十米 延伸数百米~数公里，破碎 带宽度几厘米~几米
1、法向变形与法向刚度
（1）法向变形特征 ①曲线形状，先凹，后陡；归结为接触 微凸体的弹性变形、压碎、间接拉裂隙 产生、新的接触点和面的增加。 ②初始阶段，结构面变形为主， 当σn=σc / 3时结构面变形基本完成 ③最大闭合量小于张开度。 ④卸除荷载后，有明显的迟滞和非弹性 效应。
岩土体工程地质划分
一、岩体工程地质类型及特征依据岩石成因，研究区岩体可划分为岩浆岩、沉积岩二大工程地质类型。
1．岩浆岩区内岩浆岩仅发育有侵入岩，包括变质侵入岩。
变质侵入岩也可划为变质岩类副变质岩，由于研究区内变质岩类型单一，面积小，只在侵入岩类中加以叙述其特征。
依据侵入岩工程地质结构特征、岩性组合、岩石强度，分为坚硬块状闪长玢岩、正长斑岩、花岗岩、闪长岩岩性综合体和坚硬—较坚硬片状闪长岩类岩性综合体。
（1）坚硬块状闪长玢岩、正长斑岩、花岗岩、闪长岩岩性综合体：岩性组合为元古代二长花岗岩、正长花岗岩、黑云花岗闪长岩及中生代燕山期石英正长斑岩、角闪闪长玢岩岩脉。
岩石坚硬性脆，工程地质结构类型为块状结构。
岩石饱和单轴抗压强度大于60Mpa，抗风化能力强。
在裸露区风化残积土厚0—1m，隐伏区残积土厚1—3m，标贯击数14—30击，地基承载力标准值240—280kpa；全风化带厚0—2m，标贯击数40.9击，地基承载力标准值350—500kpa；强风化带厚0—4m，标贯击数60.2击，地基承载力标准值500—2000kpa。
该岩性综合体具低压缩性，是良好的天然地基。
（2）坚硬—较坚硬片状闪长岩类岩性综合体：为晚太古代阜平期片麻状中粒黑云角闪英云闪长岩。
是经过区域变质作用的片状、片麻状变质侵入岩。
片理产状45°—65°。
岩石饱和单轴抗压强度30—60Mpa，属坚硬—较坚硬；工程地质结构类型为片状结构。
岩体全风化带厚0—5m，标贯击数35击。
地基承载力标准值300—400kpa；强风化带厚5—10m，标贯击数54击，地基承载力标准值400—1500kpa。
岩体塑性变形较大，具中低压缩性，边坡稳定性差，易引起风化、流失、边坡失稳等工程地质问题。
2．沉积岩沉积岩可划分为碳酸盐岩、碳酸盐岩夹碎屑岩、碎屑岩、碎屑岩夹碳酸盐岩四种工程地质岩组。
（1）碳酸盐岩岩组依据岩组工程地质结构特征，岩性组合，岩石强度分为坚硬中厚层状碳酸盐岩岩性综合体；坚硬—较坚硬中厚层状碳酸盐岩岩性综合体；坚硬中薄层状碳酸盐岩岩性综合体；坚硬—较坚硬薄层状碳酸盐岩岩性综合体。
岩体的工程地质特征
岩体结构特征的研究意义
岩体的结构特征是指岩体中结构面和结构体的形状、 规模、性质及其组合关系的特征。
岩体中的软弱结构面，常常成为决定岩体稳定 性的控制面。
靠近地表的岩体，其结构特征在很大程度上确 定了外营力对岩体的改造进程。这是由于结构面往 往是风化、地下水等各种外营力较活动的部位，也 常常是这些营力的改造作用能深入岩体内部的重要 通道，往往发展为重要的控制面。
节理间距与完整性的关系
分级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
间距（m） >2
0.5～2 0.1～0.5 < 0.1
描述 不发育 较发育 发育 极发育
完整性 完整 块状 碎裂 破碎
结构面的贯通性
岩 体 的 面 连 续 性
二、结构面的特征
(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强度 最高，泥质及易溶盐类胶结者强度低、抗水性差。 未胶结的充填物强度低，充填物厚度不同时，结构 面的变形与强度也不同。
二、结构面的特征
(1)方位：即结构面的产状。
(2)间距：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。
工程地质学-第三章 岩体的工程地质性质与岩体分类-1-结构面特征与结构面类型
1）产状：结构面的产状常用走向、倾向和倾角三要素 表示。 2）连续性：结构面的连续性反映结构面的贯通程度， 常用线连续性系数、迹长和面连续性系数等表示。 3）密度：结构面的密度反映结构面发育的密集程度， 常用线密度、面密度和间距等指标表示Байду номын сангаас 4）张开度与填充胶结特征：结构面的张开度e是结构 面两壁面间的垂直距离（mm） 5）形态：结构面的形态对岩体的力学性质及水力学性 质存在明显的影响。 6）结构面的组合关系：控制着可能滑岩的岩体的几何 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。
1)原生结构面：是岩体在成岩过程中形成的结构面，其特征与 岩体成因密切相关。因此，又可将其分为沉积结构面、岩浆结 构面和变质结构面三类。原生结构面除部分经风化卸荷作用裂 开外，多具有不同程度的连接力和较高的强度。 (1)沉积结构面
沉积岩的层理、层面、沉积间断面及沉积软弱夹层等都属 于沉积结构面。 (2)火成结构面
在岩体的强度性质中，最重要的是抗剪强度。
它是影响工程安全和造价的重要因素，在岩基抗滑稳 定、边坡岩体稳定和地下硐室围岩稳定性分析与近似 中，岩体的抗剪强度参数是必不可少的。
二、岩体的流变特征
蠕变：指在应力一定的条件下,变形随时间的持续而逐 渐增长的现象； 松弛：变形保持一定时，应力随时间的增长而逐渐减 小的现象。 长期强度：出现蠕变破坏的最低应力值
2.结构面的规格和等级 按结构面延伸长度、切割深度、破碎带宽度及其
力学效应，可将结构面划分为如下五级： Ⅰ级：指大断层或区域性断层。 Ⅱ级：指延伸长而宽度不大的区域性地质界面，如较 大的断层、层间错动、不整合面及原生软弱夹层等。 Ⅲ级：指长度为数十米至数百米的断层、区域性节理、 延伸较好的层面及层间错动等。 Ⅳ级：指延伸较差的节理、层面、次生裂隙、小断层 及较发育的片理、剪理面等。其长度一般为数十米至 二三十米，宽度近于零至数厘米不等，是构成岩块的 边界面。 Ⅴ级：又称微结构面，指隐节理、微层面、微裂隙及 不发育的片理、劈理等，其规模小，连续性差，常包 括在岩块内，主要影响沿块的物理力学性质。
岩体地质与结构特征 (2)
2、泥化夹层 泥化夹层是指岩体中软弱岩层在层间错 动与地下水的长期物理化学作用下形成 的结构疏松、颗粒多呈定向排列、粒间 排列的特殊软弱层，多发生在上下相对 坚硬而中间相对软弱的、刚柔的岩层组 合条件下。
泥化夹层具有一下特征：
1、由原岩的超固结胶结式结构，便成了泥 质散状结构或泥质定向结构 2‘黏粒含量较原岩曾多并达到一定含量。 3、含水量接近或超过塑限，密度比原 岩小. 4、常具有一定膨胀性。 5、力学强度比原岩大大降低， 压缩性较大。 6由于结构松散，因而抗冲刷能力 低，在渗透水流作用下，易产生 渗透变形。
任务二 岩体的结构特征
一、结构面的成因类型 根据成因，结构面分为原生结构面、构造 结构面和次生结构面三大类。 （一）原生结构面 原生结构面是在岩石成岩过程中形成的， 分为以下三类。 1、沉积结构面 层面 沉积间断面 沉积软弱夹层等 沉积软弱夹层的强度低，遇水易软化。
2、岩浆结构面 岩浆侵入、喷出后冷凝过程中形成的结构面 3、变质结构面 残留的变余结构面 变成的重结晶结构面
（二）构造结构面 是岩体在构造应力作用下形成的各种破裂面， 是岩体在构造应力作用下形成的各种破裂面， 包括断层、节理、劈理和层间错动面等。 包括断层、节理、劈理和层间错动面等。 （三）次生结构面 由风化作用、卸荷及人类活动所形成的结构面 卸荷裂隙 风化裂隙 风化夹层 泥化夹层等称 为次生结构面
岩 体 结 构 面 的 类 型 及 其 特 征
三、岩体的结构
岩体结构(rockmass structure)指岩体中结构 岩体结构(rockmass structure)指岩体中结构 面与结构体的排列组合关系。 面与结构体的排列组合关系。 1 结构体特征 结构体(structural element)指岩体中被结构 结构体(structural element)指岩体中被结构 面切割围限的岩石块体。它不同于岩块的概念。 面切割围限的岩石块体。它不同于岩块的概念。 结构体的规模取决于结构面的密度，密度愈小， 规模取决于结构面的密度 结构体的规模取决于结构面的密度，密度愈小， 结构体的规模愈大,与结构面对应,划分为四 结构体的规模愈大,与结构面对应,划分为四级。 常用块度模数 单位体积内的Ⅳ 块度模数（ 常用块度模数（单位体积内的Ⅳ级结构体 或结构体体积来表示结构体规模。 数) 或结构体体积来表示结构体规模。 结构体常见的形状有： 结构体常见的形状有： 柱状、板状、楔形及菱形等。 柱状、板状、楔形及菱形等。 形状不同，稳定性不形成泥化夹层一般认为必须具备下述三个条件。 （1）物质基础。粘土岩类夹层是泥化夹层形成 的物质基础。 （2）构造作用。构造作用可以破坏原来粘土岩 夹层的完整性，为地下水的渗入提供通道；同 时，原岩的矿物颗粒联接也会受到严重的破坏， 为泥化提供了重要的有利条件。 （3）地下水的作用。水在粘粒周围形成结合水 膜，使颗粒进一步分散，颗粒间连接力减弱， 含水量增加，使粘土岩夹层处于塑态甚至接近 流态，即产生了泥化。
岩体力学课后思考题
绪论1、何谓岩体力学？它的研究对象是什么？是力学的一个分支学科,是研究岩体在各种力场作用下的变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学,是一门应用型基础学科。
研究对象是各类岩体。
2、岩体力学的研究内容和研究方法是什么？内容:○1岩块、岩体地质特征。
○2岩石的物理、水理与热学性质。
○3岩块的基本力学性质。
○4结构面力学性质。
○5岩体力学性质。
○6岩体中天然应力分布规律及其测量的理论与方法。
○7边坡岩体、地基岩体及地下洞室围岩等工程岩体的稳定性。
○8岩体性质的改善与加固技术。
○9各种新技术、新方法与新理论在岩体力学中的应用。
○10工程岩体的模型、模拟试验及原位监测技术。
方法：○1工程地质研究法。
○2试验法。
○3数学力学分析法。
○4综合分析法。
一、岩体地质与结构特征1、何谓岩块、岩体？试比较岩块与岩体，岩体与土有何异同点？岩块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。
岩体是指在地质历史过程中形成的，由岩石单元体和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。
岩块岩体都是由岩石组成，但岩体包含若干不连续结构面，岩块不含显著结构面。
岩块是岩体的组成物质，岩体是岩块和结构面的统一体。
岩石露在地表部分被风化和淋滤后形成的不溶于水的物质，残留在原地的形成土。
矿物，岩石，岩体都可以形成土。
组成岩体的岩石的矿物颗粒间具有牢固的连接而土没有。
2、岩石的矿物组成是怎样影响岩块的力学性质的？岩石是天然产出的具稳定外型的矿物或玻璃集合体，按照一定的方式结合而成。
力学性质主要取决于组成岩块的矿物成分及其相对含量。
矿物硬度大则强度大，反之则小。
3、何谓岩块的结构？它是怎样影响岩块的力学性质的？岩块的结构是指岩石内矿物颗粒的大小、形式和排列方式及微结构面发育情况与粒间连接方式等反应在岩块构成上的特征。
力学性质主要取决于矿物颗粒连接及微结构面的发育特征。
4、为什么说基性岩和超基性岩最容易风化？可能与其二氧化硅的含量有关。
岩体结构的基本类型(完整资料).doc
目录一、结构体的类型和岩体结构特征 (2)1.结构体的类型 (2)2.岩体结构特征 (2)3、组成 (3)4、结构面 (3)5、结构体 (4)6、类型 (4)7、力学效应 (5)二、岩层产状的记录方法 (6)一、结构体的类型和岩体结构特征1.结构体的类型由于各种成因的结构面的组合，在岩体中可形成大小、形状不同的结构体。
岩体中结构体的形状和大小是多种多样的，但根据其外形特征可大致归纳为：柱状、块状、板状、楔形、菱形和锥形等六种基本形态。
当岩体强烈变形破碎时，也可形成片状、碎块状、鳞片状等形式的结构体。
结构体的形状与岩层产状之间有一定的关系，例如：平缓产状的层状岩体中，一般由层面(或顺层裂隙)与平面上的“X”型断裂组合，常将岩体切割成方块体、三角形柱体等；在陡立的岩层地区，由于层面(或顺层错动面)、断层与剖面的上“X”型断裂组合，往往形成块体、锥形体和各种柱体。
结构体的大小，可用体积裂隙数Jv来表示。
其定义是：岩体单位体积通过的总裂隙数(裂隙数／m3)，表达式为：式中的Si为岩体内第i组结构面的间距；为该组结构面的裂隙数(裂隙数／m)。
根据Jv值的大小可将结构体的块度进行分类(表16-4-2)。
结构体块度(大小)分类表16-4-22.岩体结构特征岩体结构是指岩体中结构面与结构体的组合方式。
岩体结构的基本类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构，它们的地质背景、结构面特征和结构体特征等列于表16-4-3中。
(三)岩体的工程地质特性岩体的工程地质性质首先取决于岩体结构类型与特征，其次才是组成岩体的岩石的性质(或结构体本身的性质)。
不同结构类型岩体的工程地质性质：1.整体块状结构岩体的工程地质性质整体块状结构岩体因结构面稀疏、延展性差、结构体块度大且常为硬质岩石，故整体强度高、变形特征接近于各向同性的均质弹性体，变形模量、承载能力与抗滑能力均较高，抗风化能力一般也较强，所以这类岩体具有良好的工程地质性质。
岩体地质与结构特征
分布上往往呈不连 续状，透镜状，延 展性差，且主要在 地表风化带内发育
一般为泥质物充填，水理性质 很差
在天然及人工边坡上造成危害，有 时对坝基、坝肩及浅埋隧洞等工程 亦有影响，但一般在施工中予以地 基处理
第一章 岩体的地质与结构特征
(一)地质成因类型
1.原生构造面岩体在成岩过程中形成旳构造面。 沉积构造面是沉积岩在沉积和成岩过程中形成旳，有层理
3.次生构造面 是岩体形成后在外营力作用下产生旳构造面， 涉及卸荷裂隙、风化裂隙、次生夹泥层和泥化夹层等。
第一章 岩体的地质与结构特征
(二)力学成因类型
1、张性构造面是由拉应力形成旳，如羽毛状张裂面、纵张 及横张破裂面、岩浆岩中旳冷凝节理等
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
衡量岩块旳风化程度旳指标： 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。 定量指标主要有风化空隙率指标和波速指标等。
第一章 岩体的地质与结构特征
风化空隙率指标(Iw)：迅速浸水后风 化岩块吸入水旳质量与干燥岩块质量 之比。
波速指标
•纵波波速（cp）
•波速比(kv)
kv
vcp vrp
Ⅳ级构造面主要控制着岩体旳构造、完整性和物理 力学性质，数量多且具随机性，其分布规律具统计 规律，需用统计措施进行研究。
Ⅴ级 又称微构造面。常包括在岩块内，主要影响岩 块旳物理力学性质，控制岩块旳力学性质。
第一章 岩体的地质与结构特征
三、 产状
走向、倾向、倾角 构造面与最大主应
力间旳关系控制着 岩体旳破坏机理与 强度。
第一章 岩体的地质与结构特征
构造面旳粗糙度用粗糙度 系JRC(joint roughness coefficient)表达。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
mw Iw mrd
2015年12月17日10时40 分
快速浸水后风化岩 石吸入水的质量
《岩石力学与工程》
13
第1章 岩体地质与结构特征
岩块的风化程度
定量指标：
② 波速指标
1）波速比
风化岩石纵波 速度
kv
vcp
2）风化系数
vrp ' cw kf cw
14
2015年12月17日10时40 分
实例
2015年12月17日10时40 分 26
第1章 岩体地质与结构特征
1.3.3 结构面特征及其对岩体性质的影响
（三） 密度
反映结构面发育 的密集程度
实例： Kd=4/10=0.4/m d=1/Kd=2.5m
10m
2015年12月17日10时40 分
27
第1章 岩体地质与结构特征
1.3.3 结构面特征及其对岩体性质的影响
硬质岩石按波速指标的风化分级表
风化程度
全风化 强风化 中等风化 微风化
vcp（m/s）
500~1000 1000~2000 2000~4000 4000~5000
kv
0.2~0.4 0.4~0.6 0.6~0.8 0.8~0.9
kf
<0.4 0.4~0.8 0.8~0.9
未风化
>5000
0.9~1.0
32
2015年12月17日10时40 分第1章 岩体地 Nhomakorabea与结构特征
1.3.3 结构面特征及其对岩体性质的影响
（四） 张开度
如在层流条件下，平直而两壁平行的单
个结构面的渗透系数(Kf)可表达为：
Kf
ge 12v
2
e-结构面张开度（mm） v-水的运动粘滞系数 （cm2/s） g-重力加速度
2015年12月17日10时40 分
2015年12月17日10时40 分 30
第1章 岩体地质与结构特征
1.3.3 结构面特征及其对岩体性质的影响
（四） 张开度
结构面两壁面间 的垂直距离
2015年12月17日10时40 分
31
第1章 岩体地质与结构特征
1.3.3 结构面特征及其对岩体性质的影响
（四） 张开度
描述 很紧密 紧密 部分张开 张开 中等宽的 宽的 很宽的 极宽的 似洞穴的 表1-5 结构面张开度分级表 结构面张开度 分类 （mm） <0.1 0.1~0.25 闭合结构面 0.25~0.5 0.5~2.5 2.5~10 裂开结构面 >10 10~100 100~1000 张开结构面 >1000
10~20
>20
25
第1章 岩体地质与结构特征
1.3.3 结构面特征及其对岩体性质的影响
（三） 密度
反映结构面发育 的密集程度
1、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(条／m)。 设勘测线长度为l ，在l上出现的节理的个数为n， 则 K n
d
2、间距(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。 Kd与d互为倒数关系
2(C j 3 tg j ) (1 tg j ctg ) sin 2
22
第1章 岩体地质与结构特征
1.3.3 结构面特征及其对岩体性质的影响
（二） 连续性
反映结构面的贯 通程度
1、线连续性系数：指沿结构面延伸方向，结构面各 段长度之和(Σa)与测线长度的比值。
K1 a a b
2015年12月17日10时40 分
18
2015年12月17日10时40 分
19
第1章 岩体地质与结构特征
1.3 结构面特征
1.3.2结构面的规模与分级
Ⅰ级 大断层或区域性断层。控制工程建设地区 的地壳稳定性，直接影响工程岩体稳定性； Ⅱ级 延伸长而宽度不大的区域性地质界面。 Ⅲ级 长度数十米至数百米的断层、区域性节理、 延伸较好的层面及层间错动等。 Ⅱ、Ⅲ级结构面控制着工程岩体力学作用的边界 条件和破坏方式，它们的组合往往构成可能 滑移岩体的边界面，直接威胁工程安全稳定 性
2015年12月17日10时40 分
10
联结 方式 联结 方法 岩相
结晶联结
胶结联结 矿物颗粒通过胶结物 联结在一起 碎屑岩
胶结成分：硅质、铁质、
钙质、泥质
矿物颗粒通过结晶 相互嵌合在一起 岩浆岩、大部分变 质岩及部分沉积岩 特征 强度：等粒结构大 于非等粒结构，细 粒结构大于粗粒结 构
2015年12月17日10时40 分
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
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等。 特点：连续性好，面较平直，延伸较长并有擦痕镜面等 。
第1章 岩体地质与结构特征
2015年12月17日10时40 分
5
第1章 岩体地质与结构特征
1.1 基本概念
3. 岩块（Rock block 或 Rock）：又称结构 岩体中被 结构面切 体，指不含显著结构面的岩石块体，是构 割的岩石 成岩体的最小岩石单元体。 块体 4. 岩体（Rockmass）：是指地质历史过程中 形成的，由岩块和结构面网络组成的，具 有一定的结构并赋存于一定的天然应力状 态和地下水等地质环境中的地质体。
胶结类型：基底式、孔
隙式、接触式
11
第1章 岩体地质与结构特征
1.2岩块及其特征
二、岩块的风化程度
定性指标： 颜色 矿物蚀变程度 破碎程度 开挖锤击技术
2015年12月17日10时40 分
12
第1章 岩体地质与结构特征
岩块的风化程度
定量指标：
① 风化空隙率指标Iw （汉罗尔，1961） 快速浸水后风化岩块吸入水的质量与干燥岩块 质量之比
1.1基本概念
5. 岩体结构（rockmass structure）：指岩体中 结构面的发育程度及其组合关系；或者指结 构体的规模、形态及其排列形式所表现的空 间形态。
2015年12月17日10时40 分
9
第1章 岩体地质与结构特征
1.2岩块及其特征 一、岩块的结构与构造
影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素: 矿物：存在地壳中的具有一定化学成分和物理性 质的自然元素和化合物。 结构：组成岩石的物质成分、颗粒大小和形状以及 其相互结合（结晶联结、胶结联结）的情况。 构造: 组成成分的空间分布及其相互间排列关系
2015年12月17日10时40 分 20
第1章 岩体地质与结构特征
1.3 结构面特征
1.3.2结构面的规模与分级
Ⅳ级 延伸较差的节理、层面、次生裂隙、小断 层及较发育的片理、劈理面等。是构成岩块的边 界面，破坏岩体的完整性，影响岩体的物理力学 性质及应力分布状态。 Ⅳ级结构面主要控制着岩体的结构、完整性和物 理力学性质，数量多且具随机性，其分布规律具 统计规律，需用统计方法进行研究。 Ⅴ级 又称微结构面。常包含在岩块内，主要影 响岩块的物理力学性质，控制岩块的力学性质。
0.9~1.0
《岩土工程勘察规范》（GB50021-2002（09版））
2015年12月17日10时40 分 《岩石力学与工程》 15
第1章 岩体地质与结构特征
1.3 结构面特征
结构面（Structural Plane）：指地质 历史发展过程中，在岩体内形成的具有 一定的延伸方向和长度，厚度相对较小 的地质界面或带。 国外又称不连续面（discontinuties） 或节理（joint）
1.1 基本概念
2. 结构面（ Structural Plane）：指地质历 史发展过程中，在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 地质界面或带。 具有极低的或没有抗拉强度的不连续面, 包括一切地质分离面。大到几公里的断 层，小到几公分的裂隙。
2015年12月17日10时40 分 4
第1章 岩体地质与结构特征
1.3.3 结构面特征及其对岩体性质的影响
（三） 密度
例: 某钻孔的长度为 250cm ， 其 中 岩 芯 采 取 总 长 度 为 200cm, 而 大于 10cm 的岩芯总长 度 为 157cm ， 岩 体 质 量指标： RQD=157/250=63%
2015年12月17日10时40 分
a Xe A
2015年12月17日10时40 分
24
第1章 岩体地质与结构特征
1.3.3 结构面特征及其对岩体性质的影响
（二）连续性
3、迹长 描述 很低连续性 低连续性 中等连续性
反映结构面的贯 通程度
表1-3 结构面连续性分级
迹长（m） <1 1~3 3~10
高连续性
很高连续性
2015年12月17日10时40 分
（三） 密度
用线密度来估算岩体质量指标RQD(Rock Quality Designation)
RQD 100e
0.1kd
(0.1Kd 1)
岩体质量指标RQD：长度大于10cm的岩心长度
之和与钻孔总进尺的百分比。
长度大于 10cm的岩芯长度之和 RQD 100% 钻孔总进尺
2015年12月17日10时40 分 28
2015年12月17日10时40 分
《岩石力学与工程》 谌会芹
1
第1章 岩体地质与结构特征
区别岩石、岩体与结构面
第1章 岩体地质与结构特征
1.1 基本概念
1.
岩石（Rock）：矿物、岩屑的集合体。 是在一定的生成条件下，颗粒之间具有牢 固连接的矿物结合体。