岩体结构面测线测量记录表
4.3结构面迹线测试及其网络模拟
4.3.结构面迹线测试方法结构面迹线长是描述结构面延伸程度、分布规模的重要参数，也是岩体工程稳定性分析的重要参数之一。
由于各类结构面迹线往往是随机分布的，通常的做法是，通过抽样测试和统计分析，确定其分布模型和特征参数，再模拟出工程开挖面的迹线分布网络，可为岩体工程的选址、开挖、支护和稳定性分析提供重要依据。
目前国内外常用的迹线抽样测试方法有测线法和统计窗法。
下面分别介绍这两种方法任期统计分析结果。
4.3.1. 测线法(Prist 1981)在岩体临空面上(工程围岩表面、岩体露头等)布置测线(取样线)，逐条量测那些与测线相交的迹线长度和产状。
由于抽样测试面的限制，测出的可能是全迹线长度，也可能是半迹线的长度，还可能是未见迹线两端点的部分迹线长度，如图4.7所示。
为便于统计分析，首先明确各各迹线的定义及其测取范围。
即：图4.7 结构面迹线的测线测试法(1)结构面迹线长度l ：结构面与临空而交线的实际长度．即那些两端点均位于临空面内的迹线长度；(2)平均迹线长度l ：同一组结构面实际迹线长度的平均值；(3)结构面迹线端点：迹线的消失或中止点；(4)迹线端点密度μ：平均迹线长度的倒数，1lμ=； (5)半迹线长度h l ：测线与迹线交点至迹线一端点的距离；(6)删截半迹线长度x l ：测线与迹线交点至删截线与迹线交点之间的距离。
其中，删截线为在测试面上与测线平行的辅线。
通过统计分析得到各种类迹线平均长度与迹线长度期望值的关系，由测到的平均值就可以由下列公式估计样本所在区域迹线的平均值。
迹线长度倒数样本均值μ和方差σ与测试平均值g μ的关系：21g μσμμ=+ （4.8）删截半迹线长度倒数测试平均值1xl 与迹线长度（倒数）样本均值μ和方差σ的关系： 1ln()x n r l nμ-=- （当迹线长度为负指数分布时） （4.9）x μ= （当迹线长度为正态分布时） （4.10）式中，n 和r 分别为半迹线长度和删截半迹线长度的样本数。
3- 结构面与岩体力学性质
岩石力学第3章结构面与岩体力学性质提纲3结构面与岩体力学性质结构面自然特征与参数采集1结构面力学性质2岩体强度特性3岩体变形特性4岩体水力学性质5结构面自然特征与参数采集概述结构面的自然特征第一部分结构面的参数采集1概述倾角和倾向结构面组结构面间距结构面张开度钻孔或测线结构面迹长粗糙结构面岩块结构面组充填物渗流岩桥结构面的自然特征示意图自然特征表征参数或描述空间分布特征产状走向、倾向、倾角密度线密度、体密度、间距连续性贯通程度、线连续性系数、面连续性系数、迹长形态起伏度、粗糙度、起伏差、起伏角张开度闭合、裂开、张开充填与胶结未充填或硅质、铁质、钙质、泥质充填等结构面的自然特征，是决定岩体强度和变形的重要因素，因此，准确识别结构面的自然特征并对其参数进行采集分析，是岩体力学特性分析的重要基础工作。
结构面的自然特征x AβAO vzy x y A z Aα(N)(E)αβ①定义：结构面产状是指结构面的空间方位，通常假设结构面为平面，用走向、倾向和倾角表示其产状，如右图所示。
结构面产状示意图②走向：结构面与水平面交线的方向。
③倾向线与倾向：结构面上与走向线垂直并指向结构面下方的直线称为倾向线，倾向线在水平面上投影的方向为倾向，通常以β指代。
④倾角：结构面与水平面的夹角，通常以α指代。
⑤结构面单位法向量：空间坐标系中，规定z 轴竖直向上，x 轴为正东，y 轴为正北，则结构面的单位法向量v 可表示为：(sin sin sin cos cos )αβαβα=，，v （1）产状。
①定义：结构面密度是反映结构面发育密集程度的指标，常用线密度、体密度、间距等指标表征。
如右图所示。
结构面线密度计算示意图lLα1结构面迹线测线②线密度：结构面线密度K ，指同组结构面沿其迹线的垂直方向，单位长度上结构面的数目，其计算式为:注意：若岩体中存在数组结构面(a ,b , …)，则测线上的线密度为各组线密度之和：若测线不能沿结构面迹线的垂直方向布置，当测线与结构面迹线夹角为α1，实际测线长度为L 时，根据右图有:a b K K K =++⋅⋅⋅1/sin K n L α=（）（2）密度/K n l =。
(完整版)Hoek-Brown强度准则
第四章基于Hoek-Brown强度准则的岩体力学参数估算4.1 岩体结构精细描述4.1.1 试验洞概况1#试验洞桩号里程为AK12+567m，主洞深度约57m，在深度约28m处向东平行于辅助洞开挖试验支洞，支洞深度约30m。
在支洞深度约18m的位置为T2y 6/T2b地层分界。
盐塘组第六段(T2y6)的主要岩性为：灰--灰黑色泥质灰岩夹深灰色大理岩，泥质灰岩呈极薄层--中厚层状，主要矿物为方解石、石英、云母、炭、泥质和少量黄铁矿，镜下具泥质微粒结构。
常见泥质条带与灰岩互层出现；所夹大理岩细晶致密，常呈厚层状出露。
2#试验洞桩号里程为AK08+850m，主洞深度约80m，在深度约25m处向东平行于辅助洞开挖试验支洞，支洞深度约30m。
在主洞末端向西开挖试验支洞，支洞深度约20m，整个试验洞和支洞位于T2b 地层中。
白山组(T2b)岩性主要为灰--灰白色致密厚层块状大理岩。
3#试验洞桩号里程为AK08+950m，主洞深度约60m，在深度约25m处向西平行于辅助洞开挖试验支洞，支洞深度约30m，作为开挖变形监测支洞，并延伸后为暗物质实验室。
在主洞末端向西开挖试验支洞，支洞深度约20m，整个试验洞和支洞位于T2b地层中。
岩性主要为厚层状大理岩，有时略带紫色或白色，细晶致密。
4#验洞桩号里程为AK04+850m，主洞深度约50m，位于T3地层中。
地层岩性主要为灰黑色板岩夹青灰色粉砂岩，层理明显，薄层状，并偶夹薄层泥灰岩。
14.1.2 结构面描述统计采用精测线法分别对1#至4#试验洞洞壁进行结构面统计描述。
通过对实测结构面进行室内统计分析后，得到结构面走向玫瑰花图，根据赤平投影原理得到结构面等密度图[65-68]，见图4.1--4.4。
1汪斌，李维树，范雷等.《锦屏二级水电站引水隧洞高地应力条件下的岩体力学参数研究阶段成果报告》，长江科学院岩基室，2010，108—109.图4.1 测线1结构面等密度图及走向玫瑰花图图4.2 测线2结构面等密度图及走向玫瑰花图图4.3 测线3结构面等密度图及走向玫瑰花图图4.4 测线4结构面等密度图及走向玫瑰花图根据结构面走向玫瑰花图与等密度图，可以得知每条测线上结构面的优势分组，各组结构面优势产状如表4.1所示，结构面几何特征如表4.2。
岩体结构面面密度的数字化统计方法及其应用
岩体结构面面密度的数字化统计方法及其应用郑健;章杨松;李晓昭;石杏喜【摘要】岩体结构面密度是结构面三维网络模拟的基本参数,一般是在现场通过测窗法人工记录、统计计算得到,效率较低,易出错.为此,提出了一种可以由计算机完成结构面面密度统计估算的数字化方法.该方法主要包括三个步骤:建立结构面迹线及露头面三维数字模型(简称迹线三维模型);自动布置数字化矩形及圆形测窗;基于数字化测窗自动计算结构面面密度.将其应用于甘肃北山调查区域,验证了Mauldon 估算理论的准确性,发现以双参数负指数分布函数拟合面密度分布一般具有良好的效果.实践证明,该数字化统计方法可高效准确地完成大量结构面面密度的统计工作,有很好的应用前景.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2015(042)006【总页数】6页(P80-85)【关键词】结构面面密度;迹线三维模型;数字化测窗;自动化统计与估算;双参数负指数分布【作者】郑健;章杨松;李晓昭;石杏喜【作者单位】南京理工大学土木工程系,江苏南京210094;南京理工大学土木工程系,江苏南京210094;南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210093;南京理工大学土木工程系,江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】TU457岩体结构面是控制岩体强弱和稳定的主要因素，在工程和理论研究中对岩体结构面进行统计和分析尤为重要。
岩体结构面密度可表征结构面分布特征，是其三维网络模拟的基本参数。
结构面密度在不同空间维度上，有不同定义方式，一般分为线密度、面密度、体密度［1］，其间在一定条件下可相互转换［2］。
其中，面密度定义为单位面积岩体内所包含结构面迹线中点数，或定义为单位面积内所有结构面长度之和［3］，本文面密度采用第一种定义。
传统的获取结构面信息的方法包括测线法及测窗法，其测量及记录依靠人工进行。
近年来，应用三维激光扫描技术及近景摄影测量技术获取结构面信息的研究也得到了发展［4～7］。
第3章岩石结构面、力学性质 岩体力学
描 述
迹长 /m
很低连 续性
<1
低连 续性
1~3
中等连 高连续 很高连 续性 性 续性
3~10 10~20 >20
岩石力学
（2）线连续性系数 Kl 是指沿结构面延伸方向上，结构面各段长度之和与测线 长度的比值 。
Kl
ai ai bi
岩石力学
（3）面连续性系数 Ka 是指结构面延伸方向，结构面面积之和与被测试岩体总面
试验时，取n个相同的岩石试件，并含有相同的结构面。 每次试验时所施加的N值都不相同，这样便得到n组（σ，τ）数 据，并在坐标系σ－τ中标出这些试验点，同样可获得结构面的 抗剪强度曲线。
岩石力学
3.3.4.3 三轴仪法 当结构面具有很大的倾角时，可采用三轴压缩试验的方法
确定结构面的抗剪强度曲线。 采用圆柱形试件，含有结构面，如下图所示。
巨块状
块状 柱状
层状 板状
结构面发育情况
以层面和原生、 构造节理为主， 多呈闭合型，间 距大于1.5m，一 般为1~2组，无 危险结构
有少量贯穿性节 理裂隙，结构面 间距0.7~1.5m， 一般为2~3组， 有少量分离体
有层理、片理、 节理，常有层间 错动
岩土工程特 征
岩体稳定， 可视为均质 弹性各项同 性体
岩石力学
国际岩石力学学会（ISRM）建议采用施密特锤（ Schmidt锤，即回弹仪）测试结构面壁面抗压强度。根据实 验测定的回弹值，按下式计算，即
JC 1 0 .0 0 S 0 R 1 0 .0 8 18
式中：γ ——岩石的重度，kN/m3； R——回弹值（无因次）。
岩石力学
（2）结构面的起伏度 可用起伏角来描述，见下图。
岩体原位测试
目录前言 (Ⅱ)第一章岩体变形试验 ................................................................... - 1 -第二章岩体强度试验 ................................................................... - 9 -第三章岩石点荷载强度试验 ..................................................... - 19 -第四章岩体声波探测 ..................................... 错误！未定义书签。
第五章回弹仪测岩体抗压强度 ................................................. - 38 -第六章地下硐室的围岩分类 ......................... 错误！未定义书签。
地七章地下硐室工程地质展示图 ............................................. - 50 -第八章围岩的收敛变形试验…………………………………- 64 -第九章路基沉降观测试验……………………………………- 67 -结束语 ....................................................................................... - 59 -附录 1 ............................................................. 错误！未定义书签。
前言本次实习针对岩石岩体的工程地质特征，岩体（石）基本力学性质及地下开挖工程中岩体力学问题进行验证和试验探索。
目的是巩固加深理解课堂上所学知识，培养运用理论知识解决实践问题的能力；掌握实践工作的方法，如勘察、地质调查、测绘等的方法；培养在实践中分析问题、解决问题的综合能力。
岩土现场原位直剪验指导书
岩体双千斤法顶直剪验指导书一试验目的本试验的目的是通过岩体直剪试验确定岩体的抗剪强度参数（内聚力c、内摩擦角υ）和剪切刚度系数。
测定岩体抗剪强度参数和剪切刚度系数有室内测试和原位测试两种方法，在室内试验中，岩体样本尽管可以通过努力把取样扰动和切样扰动降低到最小限度,但是试样从地层深部取出时因应力释放而引起的扰动是无法避免的，而且精细的取样和试验技术现在还难以普遍推广应用。
而原位直剪试验试体比室内试样大，能包含岩体宏观结构的变化，而且岩体结构没有受到扰动破坏，试验条件接近工程实际情况。
而且原位测试是在原位应力条件下进行实验，不用取样，避免或减轻了对岩样的扰动程度，测定岩体的范围大，能反映微观、宏观结构对岩性的影响，比室内岩块试验更符合实际情况。
二试验原理现场直接剪切试验原理与室内直剪试验原理相同，由于试验尺寸大且在现场进行，能把岩体的非均质性及软弱结构面对抗剪强度的影响更真实地反映出来。
根据库伦破坏准则，有ϕτt a nσ=c+f（2-1）式中，τf——剪切破坏面上的剪应力（kPa），即岩土体的抗剪强度；σ——破坏面上的法向应力（kPa）；c——岩土体的粘聚力（kPa）；υ——岩土体的内摩擦角（°）；依据所测得的τf可推求出相应的c、υ值。
岩体抗剪强度试验在现场可以有各种不同的布置方案，但就剪切荷载施加的方式只有两种，因此，按剪切荷载施加的不同方式，分为两种试验方法：即平推法试验和斜推法试验。
采用平推法和斜推法时，由于剪切应力方向不一样，因此所采用的计算公式也有所不同。
图2.1 平推法与斜推法示意图平推法试验按下面公式计算各法向荷载下的法向应力和剪切应力：σ=P/F （2-2）τ=Q/F （2-3）式中：σ——剪切面上的法向应力，Mpa;τ——剪切面上的剪切应力，Mpa;P——剪切面上的总法向荷载，N;Q——剪切面上的总剪切荷载，N;F——剪切面面积，mm2斜推法试验按下面公式计算法向应力和剪切应力：σ＝P/F＋Qsinα/F （2-4）τ= Qcosα/F （2-5）式中：Q——作用于剪切面上的总斜向荷载，N;α——斜向荷载方向与剪切面之间的夹角;其他符号含义同上文。
1／万一1／千地质测量精度要求
在地质勘探工作开始之前，应对工作地区的地质剖面进行详细研究，采集标准标本，据以确定岩石命名、划分地层、确定填图单位、统一图式、图例。制定工作细则，保证各项地质编录按统一规定进行。为此，应做好以下准备工作；
一，资料搜集与综合研究
搜集的资料一般包括以下几种：
(一)地质矿产及物化探等资料(包括各种有关报告、图件、原始编录及群众报矿资料等)。
1、按变质程度及特点，详细划分各变质带的变质级，按岩性特点与构造特点划分岩层；
2，详细研究各变质相的剩余矿物，变化矿物及其特征，矿物组合与常见矿物组合特点；
3．详细研究各变质带的接触关系，对各带的片埋，线理，香肠状构造及残留构造等变化特点，并精确的测定其产状；
4．同左4、5。
5，对各变质基本岩石类型应做详细的岩矿鉴定与岩化学分析，以便进一步建立变质相系。
4、大于50
1、大于1
2、大于4
3、大于2
4、大于20
1、大于0.5
2、大于2
3、大于1
4、大于10
1、大于5
2、大于40
3、大于10
4、大于200
1、大于1
2、大于4
3、大于2
4、大于40
地质界线实测允许误差（m）
1、矿体5—10
2、一般地质体10—20
1、2.5—5
2、5—10
1、1—2
2、2—4
4、地质界线的允许误差系指人工露头或自然露头地质界线的实际位置与测图位移的允许误差而言。
5、近矿围岩蚀变带，矿化带和矿体必需有足够精度的地质点或槽探控制，其厚度在图上表示不出时，应扩大或用符号表示。
6、根据测区的地质构造复杂程度，已知的地质成矿条件及矿化分布特点等布置几
室内岩石试验(直剪)
二、仪器设备
——携带式岩石力学多功能试验仪
二、仪器设备
主要技术指标 外形尺寸：高63㎝，长
70㎝，宽38㎝；重量：包 括各种配件约300Kg；
垂直油缸： 最大出力500KN， 水平油缸： 最大出力300KN， 压力表：分别适于硬岩、
软岩的大、小两个量程压 力表，小量程压力表配置 有控制开关。
二、仪器设备
用于现场（无需交流电） 进行以下八项试验项目： ⑴、岩石变形试验； ⑵、岩石抗压强度试验； ⑶、岩石抗拉强度试验；
轴向荷载千斤顶
试件
二、仪器设备
⑷．岩石点荷载强度试验。
锥头与底 座
岩石点荷载仪试验
二、仪器设备
⑸、完整岩石直剪试验（可
作六种规格试件，适于国内钻 机的中～小不同直径岩芯和 5cm×5cm直方柱体）；
下滑力：
G sin α
斜坡岩体的稳定性系数为：
K
G cos α × tgφ + c × l ≥1 G sin α
五、试验中应注意的几个问题
1、剪切方向的确定： 试样受剪切方向应 与工程岩体受力方向一 致。在现场取样时，一 定要标注每个取样点的 工程位置，根据岩体的 受力方向确定每组试件 的剪切方向。
三、操作步骤
1.不规则形状体试样（箭头标示剪切方向） 2.剪切开缝条（1cm） 3.制样盒内壁板 4.拟剪切面（高出样盒边框面0.5cm） 5.制样盒边框面 6.混凝土
三、操作步骤
——浇铸方法
制样模具 模具内侧上油
三、操作步骤
水泥、砂浆
三、操作步骤
铁丝
量测水泥、 砂浆的厚度
水泥、砂浆加筋
三、操作步骤
四、成果整理
最小二乘法： Y——τp；X——σ：
[贵州]某路基工程岩土工程勘察报告_secret
一、前言（一）工程概况拟建“xx环线”是二环线的重要部分，位于贵阳市北面金阳新区、白云区、云岩区、乌当区范围，起于金阳新区东北面，起点于210国道与金朱路交叉口，经大关村、黑石头村、偏坡村，至新天大道。
起点中桩里程：K0+000（坐标：X=365806.5533，Y= 2950262.9530）；终点中桩里程：K12+600（坐标：X= 2946262.947，Y= 374191.701），全长12.6Km。
拟建道路沿线设四个立交工程；隧道2座，共长2110.0m；桥梁八座，共长2130.0m。
由中国市政工程西南设计研究院设计。
受“xx建设投资（集团）有限公司”委托，我公司对xx环线主线段（K0+000～K4+180）路基及桥梁进行勘察。
本次勘察范围为主线路基（K1+240～K3+220段）段道路工程，本次勘察范围里程为K1+240（坐标：X = 366957.6714，Y = 2949918.4636）；K3+220（坐标：X = 368728.7694，Y = 2950385.5493），全长1.8km。
其中里程K1+260～K1+940段设置xx立交（K1+580～K1+620段为主线跨线桥），设计为城市Ⅰ级主干道，荷载汽20挂100，双向六车道，标准路段道路总宽34.0m，道路分为左右两幅，每幅宽12.0m，中间分隔带宽4.0m，设计基准期为30年。
该段设计路面标高为1309.2～1268.59m，道路纵坡度0.32%～6.12%。
根据地表地质调查，该场地地质情况、地形地貌复杂，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）划分，拟建筑物重要性等级为一级，场地为岩溶强发育场地，场地复杂等级为一级，地基等级为二级，故本次勘察等级为甲级。
（二）勘察工作任务受“贵阳金阳建设投资（集团）有限公司”委托，我公司承担了xx立交桥及匝道路基工程的工程地质勘察工作，根据委托勘察内容及《公路工程地质勘察规范》（JTJ 064-98）、《市政工程勘察规范》（CJJ56-94）等规范要求及设计提出的勘察要求结合建筑物的基本特征，本次勘察的要求如下：（1）查明拟建道路沿线各地段有无影响建筑场地稳定性的不良地质条件及其危害程度；（2）查明拟建道路沿线各地段的地层结构及其均匀性，以及岩土层的物理力学性质；（3）查明地表水流量、流向、最高洪水位标高、变幅情况；查明地下水埋藏情况类型和水位变化幅度及规律，以及对建筑材料腐蚀性；（4）划分拟建道路沿线各地段土类型和场地类别，评价场地区抗震条件。