03岩体结构控制论
03岩体结构控制论
岩体结构受岩体中结构面的空间分布与组合形式控制。 结构面为岩体中具有一定方位和厚度、两向延伸的地质界面， 结构面分为两大类： ①物质分异面，如层面、片理面、软弱夹层、岩浆侵入接触 面等； ②岩体中的不连续面，如断层、节理、风化与卸荷裂隙等。 结构体的发育受结构面发育、排列与组合的制约。结构面往 往是岩体结构的控制因素。
Байду номын сангаас
④变质岩岩石系列千差万别，变质岩的成分、结构与变质程 度有着十分密切的关系。矿物的集中和定向排列，往往成为岩体 的软弱带。
第三章 岩体结构控制论
3.2.2 岩石的成岩环境与岩相变化 岩石的成岩环境与岩相变化，很大程度决定了岩石的均一
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；
①岩石或岩体的物理力学性质在很大程度上受控于其地质 属性；
②岩石的物理力学性质及其参数主要包括孔隙度或孔隙比、 膨胀性、水理性质、弹性参数、变形参数、抗压强度、抗拉强 度、抗剪强度等；
③从岩石和岩体工程地质性所进行的工程分类（或分级） 具有重要的工程应用价值。
第三章 岩体结构控制论
3.3 岩体结构
第三章 岩体结构控制论
3.2 岩体结构的物质基础
物质成分和结构是岩体的两个基本特性，岩体结构组成要素 有两个基本单元：结构面和结构体。
结构面是指岩体中力学强度相对薄弱的部位，是岩体中的地 质界面（如层面、断裂、风化卸荷裂隙等）。 ➢ 使岩体力学性能具有不连续性、不均一性和各向异性。 ➢ 它决定了岩体的介质特征和力学属性； ➢ 结构面的存在，尤其是较弱结构面的存在，对岩体变形破坏 方式及岩体稳定性常常起控制作用，常常成为切割面或滑动面； ➢ 结构面是表生作用的活跃地带，成为岩体次生演变的重要控 制因素。
第三章 岩体结构控制论
第三章 岩体结构控制论
3.1 概述 3.2 岩体结构的物质基础 3.3 岩体结构 3.4 岩体结构的力学效应
3.1 概述
• 问题：
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5、结构面的连通性
• 是指在某一定空间范围内的岩体中，结构面沿走向、 倾向的连通程度 （如下图）。结构面的抗剪强度与 其连通程度有关，连通的结构面其抗剪强度低；而 非连通的短小结构面，抗剪强度大，岩体强度仍受 岩石强度控制。
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6、结构面的密集程度
线密集度K：单位长度 上的结构面条数 K=n/L K=1/M1 + 1/M2 结构面间距d：同一组 结构面的平均间距 d=M
பைடு நூலகம்
•结构体：被结构面切割所形成的岩块。
结构体
结构面的类型、特征及分级
一、成因分类： • （1）原生结构面 岩体在成岩过程中形成的结构面。 • a、沉积结构面是沉积岩在沉积和成岩过程中形成的，有 层理面、软弱夹层、沉积间断面和不整合面等。 • b、岩浆结构面是岩浆侵入及冷凝过程中形成的结构面， 包括岩浆岩体与围岩的接触面、各期岩浆岩之间的接触 面和原生冷凝节理等。 • c、变质结构面在变质过程中形成，主要有片理和软弱夹 层。 • （2）构造结构面 是岩体形成后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。 • （3）次生结构面 是岩体形成后在外营力作用下产生的 结构面，包括卸荷裂隙、风化裂隙、次生夹泥层和泥化 夹层等。
•
(3)碎裂状结构 主要为构造影响严重的破 碎岩层；主要结构形状为块状；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0.25~0.5m，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， 可能发生的岩土工程问题为易引起规模较 大的岩体失稳，地下水加剧岩体失稳。
水文地质与工程地质考试复习要点及练习题和答案
水文地质与工程地质考试复习要点及练习题和答案地质与工程地质考试复习要点及练习题和答案一：知识要点1.埋藏在地表以下岩土空隙中的水。
主要是由渗透作用和凝结作用形成的，此外还有极少量的原生水。
2.岩土中的空隙是地下水的储存空间，岩土空隙按其成因可分为孔隙、裂隙和溶隙（岩溶溶洞）3.岩土根据透水性好坏可分为：透水岩土半透水岩土不透水岩土。
4.地下水的分类：（1）按岩石空隙性质分类的地下水：孔隙水、裂隙水、岩溶水（2）按埋藏条件分类的地下水：上层滞水、潜水、承压水（自流水）（3）我国地下水分类：孔隙（裂隙、岩溶）—上层滞水，孔隙（裂隙、岩溶）—潜水，孔隙（裂隙、岩溶）—承压水4.存在于包气带中的水叫做包气带水，以气态水、吸着水、薄膜水和毛细管水的形式存在，农业上称为土壤水。
其中局部隔水层上的重力水称为上层滞水。
5.有关潜水埋藏的术语：（1）潜水面：潜水的自由表面（2）潜水埋藏深度：潜水至地表的距离。
（3）潜水位：潜水面上任一点的标高。
（4）潜水含水层厚度：潜水面至隔水层顶面的距离。
6.地下水的补给来源：（1）大气降水的补给 2）地表水的补给 3）凝结水的补给 4）含水层之间的补给（5）人工补给。
7.地下水的排泄方式：（1）泉水排泄（2）向地表水排泄（泄流）（3）蒸发排泄（土面蒸发和叶面蒸发） 4）不同含水层之间的排泄 8. 地下水径流概念：地下水在岩石空隙中的流动过程. 9. 地下水在曲折的通道中缓慢地流动称为渗透，或称渗透水流10..结构面可分为两大类：物质分异面（如，层面、片理面、软弱夹层、岩浆侵入面等）和岩体中的不连续面（如断层、节理、风化与卸荷裂隙等）。
11.“醉汉树（林）”“马刀树”是用于判断滑坡地质现象的。
12.斜坡按组成物质分为：土质，岩质和混合类。
13.斜坡从形成开始，坡体便不断发展变化，首先变形，逐渐发展为破坏。
14：按滑动面与土体层面关系，滑坡可分为，顺向，逆向，斜向。
15.滑坡变形的主要方式有：拉裂，蠕滑，弯曲倾倒。
岩石力学习题--刘佑荣
岩体力学习题1、何谓岩体力学谈谈你对岩体力学的认识和看法。
答：岩体力学（rock mass mechanics）是力学的一个分支学科，是研究岩体在各种力场作用下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。
岩体力学的应用范围涉及广泛，如水利水电工程、采矿工程、道路交通工程、国防工程、海洋工程、核电站等。
岩体力学的发展与人类工程实践分不开，而今，由于矿产资源勘探开采、能源开发及地球动力学研究等的需要，工程规模越来越大，涉及的岩体力学问题越来越复杂，这对岩体力学提出了更高的要求。
2、何谓岩块、岩体试比较岩块与岩体,岩体与土有何异同点答：岩块（rock 或rock block）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（rockmass）指在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，是岩体类型研究的对象。
岩块与岩体的异同点：岩块和岩体均为岩石物质和岩石材料。
然而，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。
相对岩块而言，岩体的各向异性和不连续性更为显著，研究中通常把岩块近似地视为均质、各向同性的连续介质。
岩体与土的异同点：岩石和土一样，是由固体、液体和气体三相组成的。
岩石是有较多缺陷的多晶材料，具有相对较多的孔隙。
同时，由于岩石经受过多种地质作用，还发育有各种成因的裂隙，如原生裂隙、风化裂隙及构造裂隙等。
所以，岩石的空隙性比土复杂得多，即除了孔隙外，还有裂隙存在。
另外，岩石中的空隙有些部分往往是互不连通的，而且与大气也不相通。
！3、何谓岩体分类RMR分类和Q分类各自用哪些指标表示怎样求得答：岩体分类（rock mass classification）是通过岩体的一些简单和容易实测的指标，将工程地质条件和岩体参数联系起来，并借鉴已建工程设计、施工和处理等方面成功与失败的经验教训，对岩体进行归类的一种工作方法。
岩体力学复习题(整理)
岩体力学复习题一、判断（含填空）1、结构面组数越多，岩体强度越接近于结构面强度。
（∨）*2、.在原岩体内存在着原岩应力，其方向与水平方向垂直。
（×）3、岩石蠕变与岩石类别有关，与应力大小有关。
（∨）4、.弱面不仅能承受压缩及剪切作用，还能承受拉伸作用。
(×)5、岩石限制性剪切强度不是固定值，与剪切面上作用的正压力有关。
（∨）6、随开采深度增加，巷道围岩变形将明显增大。
（∨）7、从巷道周边围岩受力情况看，拱型断面巷道要比梯形巷道断面差。
（×）8、塑性变形与静水应力无关，只与应力偏量有关，与剪应力有关。
（∨）9、平行层理面的波速（或动弹性模量）总是大于垂直于层理面。
（∨）10、在我国工程岩体分级标准中，软岩表示岩石的饱和单轴抗压强度为5~15MPa。
（∨）11、岩石三向抗压强度不是一个固定值，将随围压变化而改变。
（∨）12、结构面组数越多，岩体越接近于各向异性。
（×）13、软弱岩层受力后变形较大，表明构造应力在软弱岩层中表现显著。
（×）14、对无粘聚力的松散体，由地表开始侧压力随深度成线性增长。
（∨）（15、我国工程岩体分级标准中是根据①结构面；②地下水；③地应力对岩石基本质量进行修正的。
（∨）16、岩石中含有的亲水性和可溶性矿物越多，软化系数越小。
（×）17、适用于拉伸破坏的判据是格里菲斯判据。
（∨）18、莫尔判据没有考虑中间主应力对岩石破坏的影响。
（∨）19、结构面的剪切刚度，随结构面的规模增大而减小。
（∨）20、随深度的增大，铅直天然应力而增大。
（∨）二、名词解释（含填空）1、岩石：指地壳中由矿物或岩屑，在地质作用下按一定规律聚集而成的自然物体（或集合体）。
2、岩体：指在自然界中处于一定地质环境中的各种岩性和结构特征的岩石所组成的集合体（或自然地质体）。
3、结构面：指在地质历史（尤其是地质构造影响）过程所形成的具有一定方向，厚度较小和一定延展长度的地质界面。
第3章岩体结构控制论
各种岩体力学介质的力学特性：力学作用控制因 素、变形机制、破坏机制、应力传播机制、岩体 力学性质控制因素、岩体力学原理及方法。 （课本47页表3-9）
4.岩体赋存环境因素及结构的力学效应 环境因素的力学效应： （1）对岩体力学性质的影响； （2）对岩体变形和破坏机制的影响。（脆性破 坏，柔性破坏，破坏强度等） 在环境因素中，地应力与地下水（孔隙-裂隙水 压力作用，软化作用）是重要的因素。
名词回顾与解释
破坏判据 即岩体破坏的力学条件。破坏判据是以破坏机理为依据建立起来的。 破坏类型不同，破坏判据也不同。 ①张破裂判据。岩石在压应力作用下，除在最大主应力方向产生纵 向压缩变形外，在垂直于最大主应力方向还产生横向扩张变形，即 产生张应变。脆性岩石在压应力作用下产生的横向扩张变形达到一 定极限时，便在平行于最大主应力方向产生张破裂。以此建立起来 的破坏判据称为张破裂判据。它主要用于判断岩石在压应力作用下 能否产生张破坏。 ②剪破坏判据。在不等向应力作用下岩石内部不同方向的切面内可 形成不同数值的剪应力，其中某一切面内的剪应力达到岩石剪破坏 条件时，岩石便产生剪破坏。以此建立起来的破坏判据称为剪破坏 判据,也称为库仑-莫尔判据。它适用于判断柔性岩石在压应力作用下 能否产生剪破坏。
孙广忠代表著作 主要著作有：①《岩体力学基础》（1983年，科学出版 社）1985年获中国科学院科技进步奖二等奖；②《岩体 结构力学》（1988年，科学出版社）1990年获中国科学 院自然科学奖一等奖；③《西北黄土工程地质力学特性 和地质工程问题研究》（1989年，兰州大学出版社）； ④《中国自然灾害》（1990年，学术书刊出版社）；⑤ 《军都山隧道快速施工超前地质预报指南》（1990年， 中国铁道出版社）；⑥《工程地质与地质工程》（1993 年，地震出版社）；⑦《地质工程学原理》（2004年， 地质出版社）；⑧《岩体力学原理》（2011年，科学出 版社）；主要论文有：论“岩体结构控制论”等100余篇。
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
5
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。
岩体结构控制论的研究和应用
岩体结构控制论的研究和应用摘要：岩体由结构面和结构体组成，其结构特性是岩体力学行为、变形和破坏形式的主要控制因素。
岩体结构控制论是岩体工程的基础理论。
本文从岩体结构的工程地质模型、力学模型出发，总结了现今较广泛应用的岩体结构力学分析方法，并简要介绍了岩体结构控制论的工程应用。
关键词：岩体结构控制论工程地质模型分析方法一、岩体结构的工程地质模型岩体形成和发展过程伴随着各种内、外地质营力的作用，从成岩的类型分为沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类，由于结构面的存在使岩体具有一定的结构，其结构特性控制着岩体的性质和变形破坏，因此，我们在解决岩体工程问题时，应该从岩体的地质模型出发。
孙广忠教授建立了8个基本的地质模型：水平层状岩体、缓倾层状岩体、陡倾层状岩体、陡立层状岩体、弯曲层状岩体、完整块状岩体、碎裂块状岩体和岩溶化块状岩体。
孙玉科在研究了大量露天矿和水电工程的边坡滑坡资料后，归纳出5种具典型意义的工程地质模型，即：金川模型、葛洲坝模型、盐池河模型、白灰厂模型和塘岩光模型。
目前，这些模型广泛的应用在岩体工程中，从地质模型建立的角度考虑，首先应该调查岩体中结构面的发育特征以及与结构体的组合特征，查明岩体的赋存地质条件，如地下水、地应力条件等，再与上述的基本类型进行对比，选择适合岩体工程的模型。
为了便于后面的力学分析，在建立地质模型时从各基本模型的共性特征入手，并根据工程自身的特点充分体现其个性的一面。
因此，建立岩体的工程地质模型是一项系统的工作。
二、岩体结构力学模型孙广忠提出了四种岩体介质，并根据介质的特性提出了四种岩体力学的分析方法，表1中是四种力学介质岩体特性。
表1 各种力学介质岩体特征连续介质碎裂介质板裂介质块裂介质岩体结构1、完整结构2、高地应力下散体结构及碎裂结构低地应力下条件下碎裂结构及粗碎屑散体结构板裂结构部分碎裂结构块裂结构岩体变形机制结构体压缩及剪切为主结构体（压缩、剪切），结构面（闭合、滑移）结构体横向弯曲及纵向缩短沿结构面滑移岩体破坏机制材料的张及剪破坏沿结构面滑动、结构体滚动、结构体张及剪破坏弯折、溃屈、倾倒滑动沿软弱结构面滑动岩体力学性质控制因素材料及环境因素材料、结构效应及环境因素软弱结构面及结构体软弱结构面岩体力学性质研究方法典型地质单元三轴力学试验及尺寸效应岩块三轴试验、尺寸和围压效应软弱结构面力学性质及弹性模量软弱结构面力学性质及爬坡角理论岩体力学分析方法连续介质岩体力学碎裂介质岩体力学板裂介质岩体力学块裂介质岩体力学对于基岩斜坡失稳破坏主要表现为软弱岩体的蠕滑变形、岩体沿着已存在的地质结构面发生剪切破坏、岩石块体的塌落和板状结构岩体的倾倒、上部岩体沿岩层层面或较软弱夹层发生剪切滑动等。
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第三章 岩体结构控制论
③层状结构面 弱夹层等。 岩体中成层的不连续面，如层面、层理及软
第三章 岩体结构控制论
④泥化结构面 为塑性泥质组成的软弱结构面，如断层泥、 层间错动泥化夹层、裂隙夹泥、层面夹泥。由于泥质富集，这类 结构面易变形，强度低。
第三章 岩体结构控制论
3.4 岩体结构的力学效应
岩体结构的力学效应实质上就是探讨岩体结构对岩体力学行 为与力学作用的影响。 大量实践与试验研究表明，岩体的应力传播、岩体的变形破 坏以及岩体力学介质无不受控于岩体结构。 必须划分软弱结构面与硬性结构面。软弱结构面是岩体变形 破坏的重要控制因素或边界；硬性结构面是划分岩体结构、鉴别 岩体力学介质类型的重要依据。 “软弱结构面”是力学强度明显低于围岩，一般充填有一定 厚度软弱物质的结构面。如泥化、软化、破碎薄夹层等。软弱结 构面是岩体中最容易产生变形和破坏的部位。它常常成为危险的 切割面、滑移面或构成有害的压缩变形带，导致岩体产生不允许 的变形或失稳。
第三章 岩体结构控制论
3.1 概述 3.2 岩体结构的物质基础 3.2.1 岩石的成分与结构 3.2.2 岩石的成岩环境与岩相变化 3.2.3 岩石的成层条件及其厚度变化 3.2.4 岩石组合特征及其划分依据
3.2.5 岩石的物理力学性质 3.3 岩体结构
3.3.1 结构面的类型及特征 3.4 岩体结构的力学效应 3.4.1 岩体变形机制 3.4.2 岩体破坏机制
注：地质建造：在特定的大地构造条件下所形成的具有成因联系的一套 岩石共生组合。地质建造可分为：岩浆建造、沉积建造、变质建造。
第三章 岩体结构控制论
3.2.5 岩石的物理力学性质 岩体可由一种岩石，亦可由多种岩石构成。岩石的物 理力学性质对工程岩体的稳定性重要作用：
①岩石或岩体的物理力学性质在很大程度上受控于其地质 属性； ②岩石的物理力学性质及其参数主要包括孔隙度或孔隙比、 膨胀性、水理性质、弹性参数、变形参数、抗压强度、抗拉强 度、抗剪强度等；
③岩体结构不同，岩体稳定性的特征完全不同。（组合角度）
第三章 岩体结构控制论
3.2 岩体结构的物质基础
物质成分和结构是岩体的两个基本特性，岩体结构组成要素 有两个基本单元：结构面和结构体。 结构面是指岩体中力学强度相对薄弱的部位，是岩体中的地 质界面（如层面、断裂、风化卸荷裂隙等）。 使岩体力学性能具有不连续性、不均一性和各向异性。 它决定了岩体的介质特征和力学属性； 结构面的存在，尤其是较弱结构面的存在，对岩体变形破坏 方式及岩体稳定性常常起控制作用，常常成为切割面或滑动面；
2
火成结构面
3
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
变质结构面
构造结构面
片理，软弱夹层
产状有区域性，延续一般较差，在深 部一般闭合
劈理、节理、断层，层 产状和岩层产状有一定关系，特性和 间破碎夹层 力学成因关系密切
5
表生结构面
卸荷裂隙，风化裂隙， 在地表部位发育，延续性不强，产状 风化夹层，泥化夹层， 变化大，结构面常有泥质物充填 层面及裂隙夹泥
第三章 岩体结构控制论
3.4.2 岩体破坏机制
岩体的破坏机制受控于结构。结构控制的主要方面有：岩体 破坏的难易程度、岩体破坏的规模、岩体破坏的过程、岩体破坏 的主要方式。
岩体破坏机制类型
整块体结构 岩体 块裂结 构岩体 碎屑结构岩体 ①结构体破裂； ②结构体剪破裂； ③结构体流动变形； ④结构体沿结构面滑动； ⑤结构体滚动； ⑥结构体组合体倾倒； ⑦结构体组合体溃屈 散体结构岩体
第三章 岩体结构控制论
3.4.1 岩体变形机制
指岩体变形的力学过程。
如，岩块压缩变形是岩块在全围压下体积缩小；岩块形状改 变、岩块沿结构面滑动和结构体滚动是在剪应力作用下产生的； 板裂结构体横向弯曲变形是在力矩作用下产生的等。 岩体变形可分为材料变形型与结构变形型两类。 材料变形可细分为结构体弹性变形、结构体粘性变形、结构 面闭合变形和结构面错动变形。 结构变形可细分为结构体滚动变形、板裂体结构变形、结构 面滑动变形、软弱夹层压缩和挤出变形。
3.2.3 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。还要注意不整合面、岩层层面强度，尤其是软弱夹层，常是 工程地质条件中的关键因素之一； ②在变质作用下，可形成明显的定向排列或层状结构。由于 构造作用，还会产生层间错动。因而变质岩成层条件复杂，单层 厚度变化明显； ③岩浆岩的成层性不明显，只是熔岩流表现出一定的成层特 点。火山岩有较好的成层性。在火山岩中常夹有碎屑岩，形成不 稳定的层状结构。
第三章 岩体结构控制论
3.3.1 结构面的类型及特征 1）结构面成因类型和特征
序 号 1 成因 沉积结构面 地质类型 主要特征
层面，软弱夹层，沉积 产状与岩层一致，一般延续性较强， 间断面 易受构造及次生作用而恶化 产状受岩浆岩形态控制，接触面一般 火成接触面，岩流层面， 延伸远，原生节理则较短小，火成岩 冷凝节理 流间可有泥质物填充
第三章 岩体结构控制论
2）结构面的力学类型和特征
按影响结构面力学特性的主要因素，将结构面划分以下四种力 学类型： ①破裂结构面 岩体中无充填的 节理、片理、劈 理等，它们在法 向应力作用下呈 刚性接触，属硬 性结构面。这类 结构的抗剪强度 主要取决于结构 面的几何特征。
第三章 岩体结构控制论
②破碎结构面 如断层破碎带、风化破碎带及层间破碎夹层 等，可有不同程度的胶结。
结构面是表生作用的活跃地带，成为岩体次生演变的重要控 制因素。
第三章 岩体结构控制论
结构体是指由结构面所切割成的岩石块体，即岩块。 在岩体结构中，结构面居主导地位，随着结构面的类型、发 育程度、形状与组合情况不同，岩体结构类型迥然不同。 工程地质工作，首先要对地层岩性进行系统的研究，分析岩 性岩相变化特征，并进行岩体工程地质分类，即工程地质岩组 （粒组）的划分。把工程地质性质相近的岩层组合体划归到一起， 构成工程地质评价的独立单元，即工程地质岩组。在进行工程地 质岩组划分时，要特变关注软弱、松软、破碎岩层，以便于在进 行工程地质综合评价时，加以全面论证和重点分析。 岩石形成于漫长的地质历史时期，要研究岩体的物质特征， 就要充分考虑其形成的地质环境，如：成岩作用、成岩历史与成 岩后的次生变化等。
第三章 岩体结构控制论
3.2.1 岩石的成分与结构
岩石的成分和结构不同，是岩石工程地质性质差异的主要原 因： ①对碎屑岩类岩石，决定其工程地质性质的主要是颗粒粒径、 胶结物与胶结程度、粘土矿物含量等；
②对碳酸盐岩，要特变关注其可溶性，而可溶性取决于其成 分与组构，成分尤为重要；
③对岩浆岩，应特别重视其矿物成分与化学成分、粒径与结 晶性状。火山岩物质成分与结构变化很大，尤其应对软硬相间的 多层结构给予重点关注； ④变质岩岩石系列千差万别，变质岩的成分、结构与变质程 度有着十分密切的关系。矿物的集中和定向排列，往往成为岩体 的软弱带。
第三章 岩体结构控制论
岩体变形不仅与受力状态（外因）密切相关，而且受岩体结 构（内因）控制。 不同结构的岩体变形不同： 块裂结构岩体最主要的变形是沿结构面滑动； 完整结构岩体的变形，主要是岩石材料变形及微裂隙闭合和 少量的错动变形；
板裂结构岩体的变形主要是结构变形，包括板柱横向弯曲和 纵向缩短；
碎裂结构岩体变形更为复杂，几乎包括所有的变形成分。
第三章 岩体结构控制论
3.2.4 岩石组合特征及其划分依据 岩石组合特征是研究岩体结构物质特征的基础工作：
①岩石组合首先考虑岩石的软硬程度，其次是岩层的厚度， 第三是岩体中各类夹层的发育特征；
②每一岩组均有其一定的岩石组合特征，具有相似的工程地 质特性。要结合工程区的具体情况，寻找其规律性； ③岩组划分不宜过大，否则，会掩盖岩体强度的薄弱环节。 ④岩组划分必须建立在建造的基础上。各种建造的地质体， 在不同的大地构造单元中，差异性很大。
①张破裂 ②剪破坏 ③流动变形
结构体 沿结构 面滑动
①剪破坏 ②流动变形
第三章 岩体结构控制论
3.2.2 岩石的成岩环境与岩相变化 岩石的成岩环境与岩相变化，很大程度决定了岩石的均一
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。
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； 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；
第三章 岩体结构控制论
第三章 岩体结构控制论
3.1 概述
定义：岩体是在地质历史时期形成的具有一定组分和结构的地质 体。将其作为工程建设的对象时，称为“工程岩体”。 它赋存于一定的地质环境中，并随着地质环境的演化而不断 变化。 岩体结构，反映岩体的本质： ①岩体结构的不同，岩体物理力学性质、工程岩体变性、破坏 的难易程度与方式也不同； ②岩体结构还控制了岩体的水文地质条件、风化作用；
③从岩石和岩体工程地质性所进行的工程分类（或分级） 具有重要的工程应用价值。
第三章 岩体结构控制论
3.3 岩体结构
“岩体结构”：由结构面和结构体共同组成的结构形态，不 同类型的基本单元在岩体内组合、排列的形式。 岩体结构受岩体中结构面的空间分布与组合形式控制。 结构面为岩体中具有一定方位和厚度、两向延伸的地质界面， 结构面分为两大类： ①物质分异面，如层面、片理面、软弱夹层、岩浆侵入接触 面等； ②岩体中的不连续面，如断层、节理、风化与卸荷裂隙等。 结构体的发育受结构面发育、排列与组合的制约。结构面往 往是岩体结构的控制因素。