《建设工程技术与计量》考点
第一章工程地质
第一节岩体的特征
一、岩体的结构
1．岩石
（1）岩石的主要矿物。【重点】
【例题·单选】对岩石钻孔作业难度和定额影响较大的矿物成分是（）。【2015】
A.云母
B.长石
C.石英
D.方解石
【答案】C
【解析】本题考查的是岩石。岩石中的石英含量越多，钻孔难度就越大，钻头、钻机等消耗量就越多。
（2）岩石的成因类型及其特征【重点】
表1.1.2岩浆岩、沉积岩和变质岩的地质特征表
【例题·单选】大理岩属于（）。【2010】
A．岩浆岩
B．变质岩
C．火成岩
D．沉积岩
【答案】B
【解析】本考题如果说按常理应该都能推断出来，但是，按教材来说，有点偏。岩浆岩又称火成
岩,AC显然是一样的，本题目是单选题，所以两个都不能选了，变质岩可以比较硬，沉积岩一般不是很硬，于是可以猜是变质岩。
【例题·多选】常见的沉积岩有（）。【2013】
A.辉绿岩
B.泥岩
C.石灰岩
D.白云岩
E.大理岩
【答案】BCD
【解析】本题考查的是岩石。A辉绿岩属于岩浆岩，E大理岩属于变质岩。
2．土
3．结构面
结构面的产状由走向、倾向和倾角三个要素表示。
表1.1.3结构面发育程度等级分类表
【例题·单选】节理组数决定了岩石的块体大小及岩体的结构类型，其中结构面发育程度等级分类“发育”等级的节理数一般大于（）。
A.3
B.4
C.5
D.6
【答案】A
【解析】节理组数的多少决定了岩石的块体大小及岩体的结构类型，根据节理组数划分的结构面发育程度分级如表。
4．地质构造【必会】
浅谈岩体结构对岩体性质的影响 学生：彭敏 班级：水工1班学号：2014141482159 授课教师：肖明砾成绩 摘要影响岩体岩石力学性质和物理性质的三个重要因素有：矿物、结构、构造，其中岩体构造对岩体的性质影响尤为重要，控制着岩体的工程性质以及稳定性。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。 关键词结构性质结构面软弱夹层 1.结构面的类型与自然特性 1.1概述 结构面指岩体中不连续面，切割岩体的各种地质界面，包括各种物质分异面、破裂面及软弱夹层, 在其变形、破坏过程中所起的作用, 取决于结构面的成因和自然特性, 这种特性直接影响着岩体的物理力学性质。 1.2分类 1.2.1地质成因分类 可以分为原生结构面、构造结构面以及次生结构面三种,其特征如图1所示。 图1 1.2.2结构面的规模 ①Ⅰ级：指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。 ②Ⅱ级：指延伸长而宽度不大的区域性地质界面。 ③Ⅲ级：指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。 ④Ⅳ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、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。 ⑤Ⅴ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。 1.3结构面特性 结构面是控制岩体工程地质性质的重要因素，而结构面的特性则影响着结构面的强度与其他性能，进而影响岩体的强度与性质。 ①产状：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。 ②连通性：结构面的连通性反映结构面的贯通程度 ③密度：反映结构面发育的密集程度和岩体完整程度。 ④胶结及填充情况：结构面胶结后力学性质有所增强，Fe质胶结的强度最高，泥质与易溶盐类胶结的结构面强度最低。 ⑤形态：结构面平整光滑程度不同，抗剪强度不同。 1.4软弱结构面 软弱夹层是控制岩体稳定的极端重要的因素，泥化层是岩石工程性质最差的结构面。力学强度低，含碳量高，遇水易软化，延伸较长，厚度较薄。 2.岩体结构分类及特性 岩体的结构特征指岩体中结构面、结构体的规模、形状、性质、相互组合关系，岩体的结构特征基本决定了岩体的破坏方式。 2.1岩体结构类型 ①整体与块状结构：整体性高，结构面互相牵制，岩体稳定。 ② 层状结构：变形与强度特征受层面及岩层
第一章 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 结构面：是指地质历史发展过程中，在岩体内部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。（结构面根据地质成因不同分为原生，构造和次生结构面）（结构面对工程岩体的完整性、渗透性、物理力学性质及盈利传递等都有显著地影响） 岩体：是指在地质历史过程中形成的，由岩石单元体（或称岩块）和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存予一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。 第三章 渗透系数的物理意义是介质对某种特定流体的渗透能力，岩石的参透系数表征的就是岩石对水的渗透能力，其取决于岩石的物理性质和结构特征例如岩石中孔隙和裂隙的大小 岩石遇水后体积增大的特性成为岩石的膨胀性 岩石的膨胀性大小主要通过膨胀力和膨胀率两个指标来体现，测定方法由平衡加压法，压力恢复法和加压膨胀法 第四章 弹性指物体在外力作用下发生变形，而当撤除外力后能够恢复原状的性质（线性，非线性） 塑性是指物体在外力的作用下发生不可逆变形的性质 脆性是指物体在力的作用下变形很小时即发生破坏的性质 延性是指物体在力的作用下破坏前能够发生大量的应变的性质，其中主要是塑性变形 黏性指的是在力的作用下物体能够抑制瞬间变形，使变形因时间效应而滞后的性质 岩石单轴压缩试验的目的：通过测定岩石试件在单轴压缩应力条件下的应变值，绘制应力-应变曲线，分析岩石的变形特性，并计算岩石的变形指标 岩石的应变可分为三种：轴向应变εa(试样沿压力方向长度的相对变化)、横向应变εc（试样在垂直于压力的方向上长度的相对变化）和体应变εv（试样体积的相对变化） 岩石典型的全应力-应力曲线：1.微裂隙闭合阶段（OA段）2.弹性变形至微破裂稳定发展阶段（ABC 段）3.裂隙非稳定发展和破坏阶段（CD段）4.破坏后阶段（D点以后） 岩石典型的全应力-应力曲线决定于岩石的矿物质成分和结构特征 岩石记忆：逐级一次循环加载条件下，其盈利-应变曲线的外包线与连续加载条件下的曲线基本一致，说明加、卸过程并未改变岩石变形的习性，这种现象成为~ 回滞环：每次加荷、卸荷曲线都不重合，且围成一环形面积，成为~ 疲劳强度：岩石的破坏产生在反复加、卸荷曲线与应力-应变全过程交点处。这时的循环加、荷试验所给定的应力，成为疲劳强度。 岩石流变力学特性主要包括以下几个方面：（1）蠕变现象：当应力保持恒变时，应变随时间逐渐增长的过程（2）应力松弛：当应变保持恒定时，应力随时间逐渐减小的过程（3）流动特征：时间一定时，应变速率与应力大小的关系（4）长期强度：在长期何在持续作用下岩体的强度 蠕变是指岩石在恒定的荷载作用下，变形随时间逐渐增大的性质 蠕变分为稳定蠕变和非稳定蠕变稳定蠕变型是岩石在较小的恒定应力作用下，变形随时间增加到一定程度后就趋于稳定，最后变形保持一个常数，不在随时间增大。非稳定蠕变型是岩石承受的恒定荷载比较大，当超过某一临界值时，变形随时间的增加不仅不会保持常数，反而变形速率逐渐增加，最终导致岩体的整体失稳破坏了 一个典型的非稳定型蠕变曲线分为瞬间弹性变形阶段、一次蠕变阶段、二次~、三次~ 岩石的强度是指岩石对荷载的抗力，或者成为岩石抵抗破坏的能力 岩石的强度有：抗压强度、抗拉强度和抗剪强度。抗剪强度又有抗剪断强度，抗切强度和弱面的剪切强度三种。 岩石的破坏形式：脆性、延性、弱面剪切破坏 岩石的抗压强度是指岩石试件在单轴压力作用下，抵抗破坏的极限能力，他在数值上等于破坏时的最大压应力
地球科学概论 地球上的岩石千变万化，它是一种或多种矿物的集合体，它是构成地壳的基本部分。按其成因可分为三大类：岩浆岩(火成岩)、沉积岩和变质岩。 一、三大岩石的主要特征以及类型 （一）、岩浆岩 岩浆岩又称火成岩，是由地壳下面的岩浆沿地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的。岩浆是存在于地壳下面高温、高压的熔融状态的硅酸盐物质(它的主要成分是SiO2，还有其他元素、化合物和挥发成分)。岩浆内部的压力很大，不断向压力低的地方移动，以至冲破地壳深部的岩层，沿着裂缝上升，喷出地表；或者当岩浆内部压力小于上部岩层压力时迫使岩浆停留下，冷凝成岩。 1、岩浆岩的主要特征 ①构造特征：岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征，比如喷出岩是在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩等； ②冷凝特征：岩浆岩是由岩浆直接冷凝形成的岩石，因此，具有反映岩浆冷凝环境和形成过程所留下的特征和痕迹，与沉积岩和变质岩有明显的区别。2、岩浆岩的分类 依冷凝成岩时的地质环境的不同，将岩浆岩分为三类： 喷出岩(火山岩)：岩浆喷出地表后冷凝形成的岩浆岩称为喷出岩。在地表的条件下，温度下降迅速，矿物来不及结晶或者结晶差，肉眼不易看清楚。如流纹岩、安山岩、玄武岩等; 浅成岩：岩浆沿地壳裂缝上升至距地表较浅处冷凝形成的岩浆岩。由于岩浆压力小，温度下降较快，矿物结晶较细小。如花岗斑岩、正长斑岩、辉绿岩等; 深成岩：岩浆侵入地壳深处(约距地表3公里)冷凝形成的岩浆岩。由于岩浆压力大，温度下降缓慢，矿物结晶良好。如花岗岩、正长岩、辉长岩等。 其中，深成岩和浅成岩又统称侵入岩。
一、岩土体工程地质类型及特征 岩土体工程地质类型的划分根据岩土体形成条件、结构、岩性、力学特性及工程地质特征的差别，可分为松散松软堆积层岩类、碳酸盐岩类及碎屑岩类3个岩体类型6个工程地质岩组。 （一）土体工程地质类型及物理力学特征 此岩类的划分根据其结构特征、力学性质及工程特性分为中偏高压缩粘性土类岩组和低压缩碎石土类岩组2个工程地质岩组。 1、中偏高压缩粘性土类岩组 （1）残坡积土（Q el+dl） 残坡积层主要分布于沿线丘陵沟谷坡脚一带，多为紫红色、棕红色粉砂质粘土或浅黄色、灰黄色砂土、亚粘土、粉土夹（含）碎石，沿线厚度不一。残坡积亚粘土天然含水量W18.8～24.00%，天然孔隙比e0.600～0.697，塑性指数Ip 8.4～12.6，液性指数I L0.46～0.60为软塑状，凝聚力C26.6～45.1Kpa，内摩擦角φ10.1～18.7度，压缩系数a0.25～0.40为中～偏高压缩土类。残坡积层的主要工程地质问题是湿陷变形、压缩沉降变形、蠕滑变形。 （2）冲洪积土（Q4al+pl） 冲洪积层主要分布于河床、河滩上，为灰色、浅灰色亚粘土、粘土及褐灰色细、粉砂土及砂砾卵石层，厚度不一。亚粘土天然含水量W21.7～26.50%，天然孔隙比e0.619～0.838，塑性指数Ip 8.4～14.6，液性指数I L0.46～0.87为可塑状，凝聚力C12.9～32.2Kpa，内摩擦角φ7.0～10.3度，压缩系数a0.31～0.47为中～偏高压缩土类。粘
土天然含水量W28.8～34.30%，天然孔隙比e0.838～0.978，塑性指数Ip 20.0～21.3，液性指数I L0.54～0.77为软塑状，凝聚力C22.6～54.7Kpa，内摩擦角φ10.0～10.3度，压缩系数a0.24～0.605为中～高压缩土类。 冲洪积层的主要工程地质问题是湿陷变形、压缩沉降变形、蠕滑变形。 2、低压缩碎石土类岩组 崩坡积土（Q4col+dl） 崩坡积层主要分布于斜坡边缘、高陡斜坡的坡脚处，碎块石成份与地层岩性有关，为黄灰、红褐色亚粘土夹块石、碎石。此类岩组颗粒级别差异大，密实度较高但不均一，透水性较好，为低压缩碎石土类岩组，工程地质问题主要表现为土石滑坡、塌方，不均匀沉降。 线路区段内土体工程地质类型及主要物理力学指标参见表6。 （二）岩体工程地质类型及物理力学特征 根据路线区岩层坚硬程度、抗风化能力、抗溶蚀能力和基本物理力学性 土体工程地质类型及主要物理力学指标表 表6
附侵入岩主要岩石类型的结构特征及照片图版 一、超基性侵入岩（P.39） 二、基性侵入岩（P.40） 三、中性侵入岩（P.40） 四、酸性侵入岩（P.41） 照片说明及图版（P.43~P.47）
附侵入岩主要岩石类型的结构特征及照片图版为便于与火山岩相比较，这里特将各类侵入岩代表性岩类的主要结构特征介绍如下：侵入岩属显晶质结构，根据矿物颗粒绝对大小又分为： （1）粗粒结构晶粒直径＞5mm； （2）中粒结构晶粒直径5-2mm（或5-1mm）； （3）细粒结构晶粒直径＜2mm（或＜1mm）。 颗粒更细小，＜0.2mm（或＜0.1mm）者称微粒结构；而颗粒很大，粒径＞1cm者则称巨晶或伟晶。 实际上，岩石中矿物颗粒都一样大小者比较少见，这里指的粒径是指岩石中最主要矿物的一般大小。 一、超基性侵入岩 超基性岩以SiO2含量＜45%及不含石英为特征。 超基性侵入岩具代表性的岩石为橄榄岩和辉石岩等。 1、矿物成分 主要矿物：橄榄石和辉石。橄榄石为镁橄榄石（FO 100-90）和贵橄榄石（FO 90-70）；辉石为富镁斜方辉石（顽火辉石、古铜辉石及紫辉石）和富钙单斜辉石（透辉石、普通辉石、异剥石）。 次要矿物：角闪石、黑云母，偶见斜长石。 副矿物：尖晶石类、铬铁矿、钛铁矿、磷灰石和磁铁矿。 2、主要结构 （1）半自形粒状结构组成岩石的矿物颗粒按结晶习性发育一部分规则的晶面，其他的晶面发育不好而呈不规则形态。若岩石主要由这些半自形晶构成，则称半自形粒状结构（照片1）。 （2）粒状镶嵌结构是超基性岩中常见的结构，粒状矿物近等轴形，被此呈直线镶嵌接触（照片2、3）。 （3）网状结构这是橄榄石遭受蛇纹石化的次生结构。特征在于开始是蛇纹石呈网格状贯穿整个切面，网眼中仍保留有未蚀变的橄榄石，这就是网状结构（或网状构造）（见照片2、3）。变化剧烈时，整个橄榄石切面会被蛇纹石和磁铁矿混合物所取代，但橄榄石原有的轮廓仍可察见。
岩土描述 1.土体 成因：残积土、坡积土、崩积土、冲积土、洪积土、风积土、湖积土、海积土、冰积土工程地质特性：黄土、冻土、膨胀土、盐渍土、软土、红黏土、填土 颗粒成分：碎石土、砂土、粉土、粘性土 1.1碎石土（粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的50%的土） 描述容及顺序为：名称，颜色，成因类型，物质成份，颗粒级配，形状，风化程度（坚固性），磨圆度，充填物成份性质及其百分比，潮湿度，密实度，对碎石土的成份的描述应指出碎块的岩石名称。充填物为砂土时，应描述其密度、充填物为粘土时应描述其状态，并按其重量估计含量的百分比；无充填物：则研究其空隙大小，颗粒间的接触受否稳定。 密实度鉴别： a、密实：骨架颗粒含量大于总量70%，交错排列，连续接触，井壁稳定，铁镐挖掘困难。 b、中密：骨架颗粒含量介于60%-70%，交错排列，大部分接触，铁镐可挖掘，井壁有掉块现象，取出大颗粒处能保持凹痕面形状。 c、稍密：骨架颗粒含量介于55%-60%，排列混乱，大部分不接触，井壁易坍塌，铁锹可挖掘。
d、松散：骨架颗粒含量小于总量55%，排列十分混乱，绝大部分不接触，井壁极易坍塌，铁锹可挖掘。 1.2砂土（粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重的50%，且粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重的50%的土。） 砾砂：粒径大于2mm占全重的25%~50%，四分之一以上的颗粒比麦和高粱粒大。 粗砂：粒径大于0.5mm超全重的50%，二分之一以上的颗粒比米粒小。 中砂：粒径大于0.25mm拆过全重的50%，二分之一以上的颗粒接近或超过鸡冠花籽粒大小。 细砂：粒径大于0.075mm超过全重的85%，大部分的颗粒接近或超过小米粉 粉砂：大于0.075mm的颗粒超过50%，一半以上颗粒与小米粉近似，较精盐稍细。 砂土描述容及顺序：名称，颜色，物质成分，颗粒级配，成因类型，粘性土含量，结构，形状，各物质含量，密实度，湿度 砂土结构：均粒、混粒； 形状分：圆形、棱角形； 构造分层状、交错状。 若砂土中含粘性土和碎石时，应描述分布情况和含量百分比，有机质含量超过3%时应标明“含有机质”字样。 砂土密实度分类如下表： 密实 中密 稍密 松散 砂土的湿度根据饱和度sr和野外特征分成三个等级： a、稍湿：sr≤50，呈松散，手摸稍有湿感。 b、很湿：50＜sr＜80，手压可成形，手握可成团，放在纸上由湿痕。 c、饱和：sr≥80，空隙中的水可自然渗出，在手上摇动成饼形。 1.3粉土（Ip<=10,且粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量50%） 野外识别：湿润时用刀切，无光滑面且切面粗糙；手捻摸时，感觉有细颗粒存在或感觉粗糙；湿土
《认识几种常见的岩石》教学设计 【设计意图】 自然界的岩石种类是数不胜数的，面对这些岩石，学生该如何去辨别呢？这节课的标题是《认识几种常见的岩石》，通过观察，对比资料，这节课认识了这几种常见的岩石，但是时间一久，学生又马上会忘记。所以，这节课我在设计时把核心目标定位在“方法”上——通过观察几种常见的岩石，初步尝试像科学家那样用科学系统的方法来辨别岩石。希望通过活动，学生能认识其中的几种岩石，但最重要的还是学生尝试并初步学会这种方法的使用。 【教材分析】： （一）背景和目标 本课指导学生认识几种常见的岩石一页岩、砂岩、花岗岩、石灰岩、大理岩的特征。在观察上，不再只停留在颜色、光滑还是粗糙、是否透明等这些常见的物质属性方面，而是要进一步从岩石的结构、构造等方面进行观察。这是由于岩石是在各种不同地质条件作用下产生的，是按一定的结构和构造构成的，由矿物组合而成的矿物集合体。页岩、砂岩、花岗岩、石灰岩、大理岩这几种岩石从成因上分类分别属于沉积岩、岩浆岩、变质岩，在结构和构造上有显著的不同。通过本课教学，不仅认识这几种岩石的特性，还要进一步提高学生的观察能力和探究能力。这将为今后理解岩石的特性和成因之间的关系奠定一定的基础。 本课内容分为两部分:一是“进一步观察岩石”，二是“怎样识别它们”。 (二)教学准备： 1、分组实验器材：标签或记号笔。 2、教师演示器材:页岩、砂岩、花岗岩、石灰岩、大理岩，滴管、稀盐酸、放大镜、岩石标本，滴管、稀盐酸，有关岩石用途的课件。 (三)教材说明 本课的重点是观察、记录几种岩石的特征。难点是根据岩石的特征对照资料识别它们。 第一部分:进一步观察岩石 在第一课初步了解到岩石的外部特征后，本课通过对几种常见岩石的观察和识别，指导学生进一步学习观察岩石的方法。教材选用的是页岩、砂岩、石灰岩、砾岩、花岗岩、大理岩。为什么选用这几种岩石呢，因为这几种岩石比较普遍又容易找到，还被人们在生产和生活中广泛应用。从成因上分类，它们分属沉积岩、岩浆岩、变质岩，在结构和构造上特征明显。 “进一步观察岩石”的活动有两个目的:一是指导学生学习新的观察方法，二是引导学生关注岩石的本质特征，比如结构、构造等。结构主要指组成岩石的矿物颗粒的颜色、形状、大小，以及相互关系等。构造主要指各组成岩石的矿物的排列方式和充填方式所赋予
本科毕业设计（论文）开题报告 题目岩体结构面的变形与强度性质指导教师 院（系、部） 专业班级 学号 姓名 日期2011年3月25日 教务处印制
一、研究的目的、意义和现状 研究目的和意义 结构面及其工程性质的复杂性是造成岩体工程性质千差万别的最根本原因，结构面的研究是分析工程岩体性质的基础性工作。工程实践反复证明，自然岩体和工程岩体的失稳源于结构面，岩体的破坏机制在很大程度上受结构面控制，因结构面而造成失事的工程实例国内外已不鲜见。研究结构面的力学性质是评价岩体稳定性的关键问题，因此，本文对此进行研究。 在岩体建造和改造过程中，经受了各种复杂的地质作用，因而在岩体中发育有断层、节理和各种裂隙等结构面，实验题物理性质十分复杂。由于结构面的存在，特别是软弱夹层的存在，极大地削弱了岩体的力学性质及其稳定性。结构面的变形与强度性质往往对工程岩体的变形和稳定性起着控制性作用。在国内外已建和在建的岩体工程中普遍存在有软弱夹层问题。如黄河小浪底水库工程左坎肩砂岩中由薄层粘土岩泥化形成的泥化夹层；葛洲坝水利工程坝基的泥化夹层，还有长江三峡自然岸坡中的各种软弱夹层等。都不同程度地影响和控制着所在工程岩体的稳定性。对岩体结构面力学性质的研究，是岩体力学和工程地质学中重要的研究课题之一，在工程实践中有以下意义： (1)大量的工程实践表明：在工程荷载(一般小于10MPa)范围内，工程岩体的失稳破坏有相当一部分是沿软弱结构面破坏的。如法国的马尔帕塞坝坝基岩体、意大利瓦依昂水库库岸滑坡、中国拓溪水库塘岩光滑坡等等，都是岩体沿某些软弱结构面滑移失稳而造成的。这时，结构面的强度性质是评价岩体稳定性的关键。 (2)在工程荷载作用下，结构面及其充填物的变形是岩体变形的主要组分，控制着工程岩体的变形特性。 (3)结构面是岩体中渗透水流的主要通道。在工程荷载作用下，结构面的变形又将极大地改变岩体的渗透性、应力分布及其强度。因此，预测工程荷载作用下岩体渗透性的变化，必须研究结构面的变形性质及其本构关系。 (4)工程荷载作用下，岩体中的应力分布也受结构面及其力学性质的影响。 由于岩体中的结构面是在各种不同地质作用中形成和发展的。因此，结构面的变形和强度性质与其成因及发育特征密切相关[1-2]。
地质观测描述1 岩石、构造 （一）岩石观察描述 （一）岩性描述 岩性的观察描述是野外地质观察描述工作的基础，只有在详细观察岩性特征、正确确定岩石名称后，才能进一步研究其在空间上的变化及其与其他地质体的关系。岩性描述内容： 1、岩石颜色 为岩石的新鲜面整体颜色（风化面颜色加括号写于新鲜面颜色之后）。 2、结构、构造 侵入岩结构如粗粒、中粒、细粒、微粒、斑状、似斑状等，构造如块状、斑杂、流动、条带状等； 火山岩结构如辉绿、粗玄、球粒、斑状、集块、火山角砾、凝灰等，构造如熔渣状、枕状、石泡、流纹、流线、流面、饼状、豆状等；碎屑岩结构如粗、中、细粒砂状、粉砂状、泥质结构等，并描述胶结类型、胶结成分、层理等特征； 变质岩如变余结构、粒状变晶结构、鳞片变晶结构等，变余构造、片麻状、片状、千枚状、板状、条带状构造等。 3、矿物成分及结晶状态、粒度形态、含量及变化 一般按主要成分在前、次要成分在后的顺序描述。注意目估矿物含量总和不能大于100%。 对于斑（玢）岩，先描述斑晶成分、含量、形态、大小及变化情况，后描述基质；
碎屑岩、火山碎屑岩按碎屑物、胶结物的顺序描述。 4、蚀变、矿化 蚀变：岩石的蚀变情况，包括蚀变部位、蚀变矿物、残留矿物； 矿化：金属矿物种类、目估含量、集合体形式等。 基本要求：正确定名，切忌印象描述。 （二）岩层（岩体）观察描述 在岩性观察的基础上，向周围扩大观察范围，描述岩层、岩体在空间上的总体特征。描述内容： 1、岩相划分情况； 2、岩性变化及互层情况； 3、层理、片理产状及变化； 4、包体特征； 5、化石产出情况。 基本要求：正确分层。 （三）接触关系观察描述 描述不同岩层、岩体之间的相互关系。描述内容： 1、接触带类型： 按接触界线的明显程度分为：急变、渐变； 按成因分为：沉积（超覆）、断层、侵入（脉动、涌动）、整合、平行不整合、角度不整合等。 2、接触带特征； 3、接触带侵入岩岩相变化；
§1. 岩体的结构特征 结构面——不连续面，切割岩体的各种地质界面 岩体 结构体——结构面切割岩体形成的大小、形状各异的快体 岩体结构特征：结构面、结构体的形状、规模、性质及组合关系的特征 一、结构面的成因类型 （一）原生结构面 成岩过程中形成的 1. 沉积结构面 ：层理、层面、沉积软弱夹层、沉积间断面 2. 火成结构面 岩浆侵入、喷溢及冷凝过程中形成的结构面 eg：流层、冷凝节理、接触面 冷凝节理——张性节理：岩体稳定、渗漏 形成破碎带或围岩蚀余带的——软弱结构面接触面—— 熔合好——强度高 3. 变质结构面 变余结构面：层面上有云母、绿泥石等鳞片状矿物 变成的重结晶结构面：片理、片麻理发育，因此岩性
软弱，易水化——软弱夹层 （二）次生结构面 后期地质作用形成 1. 内动力形成的结构面——构造结构面 eg：节理、劈理、断层面 2. 外动力形成的结构面 作用：风化作用，卸荷作用（滑坡面）、人为（爆破） 风化裂隙：风化夹层 卸荷裂隙：岩体剥蚀，人工开挖→应力状态改变，应力释放形成 爆破裂隙： 二、结构面特征 和野外试验标准化委员会于1978年提出《岩体不连续面定量描述的建议方法》 规定：从方位张开度等方面研究间距充填度 连续性渗流 粗糙度节理组数 侧壁强度块体大小 结构面规模分级
三、软弱夹层 1.软弱夹层是指在坚硬的层状岩层中夹有强度低、泥质或炭质含量高、遇水易软化、延伸较广和厚度较薄的软弱岩层。 2.分类：软岩夹层、碎块夹层、泥化夹层 包括：岩块岩屑型、岩屑夹泥型、泥夹 岩屑型及泥型（GB50287-99,附录D)等。 3.泥化夹层：结构松散，密度小，含水量大，强度低，变形量大 ? 泥化夹层的形成条件：物质基础、构造作用、地下水的作用。 ①物质基础：粘土岩类夹层 粘粒含量越高，蒙脱石组粘土矿多→有利 ②构造作用 ③地下水作用：结合水膜→粒间连接力减小→岩石处于 塑态 四、结构体类型：柱状、板状、锥状等 五、岩体结构类型：整体块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构 §2. 岩体的主要力学特征 贯穿整个工程区 的次一级断裂 区域内的大断裂 某建筑物地基内的小型断层、 大节理卸荷裂隙 某范围的节理劈理构造 小的裂隙
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 (4) 二、岩层产状的记录方法 (5)
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16-4-2 2.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。 岩体结构的基本类型表16-4-3
第二章岩块和岩体的地质特征 第一节概述 岩体与岩块本质的区别： ①岩体中存在有各种各样的结构面； ②不同于自重应力（场）的天然应力场和地下水。 第二节岩块 一、岩块的物质组成（substance composition） 1．岩块（rock or 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。 国内外，有些学者又称为结构体（structural element）、岩石材料（rock material）及完整岩石（intact rock）等等。 2．岩石（rock） 具有一定结构构造的矿物（含结晶和非结晶的）集合体。 3．岩块的力学性质 一般取决于组成岩块的矿物成分及其相对含量。 造岩矿物五大类：含氧盐、氧化物及氢氧化物、卤化物、硫化物、自然元素。 其中，含氧盐中的硅酸盐、碳酸盐及氧化物类矿物最常见，构成99.9%的岩石。 （1）硅酸盐类矿物：长石、辉石、角闪石、橄榄石及云母和粘土矿物等。 ①长石、辉石、角闪石和橄榄石，硬度大，呈粒、柱状晶形，如含此类矿物多的岩石：花岗岩、闪长岩及玄武岩等，强度高，抗变形性能好。多生成于高温环境，易风化成高岭石、水云母等，无以橄榄石的基性斜长石等抗风化能力最差，长石、角闪石次之。 ②粘土矿物：属层状硅酸盐类矿物，主要有高岭石、水云母（伊利石）和蒙脱石三类，具薄片状或鳞片状构造，硬度小。含此类矿物多的岩石如粘土岩、粘土质岩，物理力学性质差，并具有不同程度的胀缩性。 （2）碳酸盐类矿物
是石灰岩和白云岩类的主要造岩矿物。岩石的物理力学性质取决于岩石中CaCO3及酸不溶物的含量。 CaCO3含量↑，如纯灰岩、白云岩等强度高，抗变形和抗风化性能比较好； 泥质含量↑，如泥质灰岩、泥灰岩等，力学性质较差； 硅质含量↑，岩石性质将娈好。 碳酸盐类岩体中，常发育岩溶现象。 （3）氧化物类矿物 以石英最常见，是地壳岩石的主要造岩矿物。 硬度大，化学性质稳定。石英↑，岩块的强度和抗变形性能明显增强。 4．岩块的矿物组成与岩石的成因及类型密切相关 （1）岩浆岩：多以硬度大的粒柱状硅酸盐、石英等矿物为主，物理力学性质一般很好。 （2）沉积岩：粗碎屑岩如砂砾岩等，力学性质很大程度上取决于胶结物成分及其类型；细碎屑岩如页岩、泥岩等，多以片状的粘土矿物为主，力学性质一般很差。 （3）变质岩：与母岩类型及变质程度有关。 浅变质岩如千枚岩、板岩等，多含片状矿物（如绢云母、绿泥石及粘土矿物等），岩块力学性质较差。 深变质岩如片麻岩、混合岩、石英岩等，多以粒状矿物（如长石、石英、角闪石等）为主，力学性质好。 二、岩块的结构与构造（structure and construct） 1．岩块的结构（岩石结构） 指岩石中矿物（及岩屑）颗粒相互之间的关系，包括颗粒的大小、形状、排列、结构连结特点及岩石中的微结构面（即内部缺陷）。 二者对岩块（石）的工程性质影响最大。 （1）岩石中结构连结的类型有两种： ①结晶连结(crystal connect) 如岩浆岩、大部分变质岩及部分沉积岩。 ②胶结连结(cementing connect) 如沉积碎屑岩、部分粘土岩，其强度主要取决于胶结物及胶结类型。
认识几种常见的岩石 邵静雅【教材分析】 《认识几种常见的岩石》是四年级下册第四单元的第二课，第四单元可分两块内容“岩石”和“矿物”，前三节课主要探究“岩石”，后三节课主要探究“矿物”，前三节探究“岩石”课是相互联系，逐步深入的。第一课“各种各样的岩石”就是让学生基于生活经验和已有知识水平，运用多种感官方法对岩石进行观察，获取岩石在表面的信息和一些有关岩石外部的特征，能根据一定的特点对岩石进行简单的分类。第二课“认识几种常见的岩石”是在学生学会运用多种方法观察岩石外部特征基础上深入观察岩石的结构和颗粒，并采用不同的方法（借助工具和实验）来观察岩石，初步认识常见的几种岩石的显著特征，并利用这些显著的特征，根据资料能够对岩石进行识别，初步了解构成岩石的颗粒，为第三课“岩石的组成”打下学习基础，第三课则更深入地让学生分析构成岩石的颗粒即构成岩石的矿物。 本节课围绕两个探究活动展开：一是进一步观察岩石。对板岩、花岗岩、大理岩、石灰岩等几种常见的岩石进行进一步的观察，以了解岩石的结构和构造为主要的观察目的，通过新的观察方法和简单的实验，认识几种常见岩石的显著特征，关注岩石的本质特征。二是识别岩石。要求学生在进一步观察岩石的基础上，综合概括不同编号岩石的显著特征，并根据岩石的显著特征，对照岩石资料来识别岩石，最后验证自己的判断。 【教学目标】 科学概念： 1、初步认识板岩、砂岩、花岗岩、大理岩、石灰岩、砾岩等几种常见岩石的显 著特征。 2、不同种类的岩石在结构和构造上有不同的特征。 过程与方法： 1、观察、记录、描述几种常见岩石的颜色、结构、构造。 2、根据岩石的显著特征对照有关资料识别岩石。 3、根据需要对岩石进行观察、比较、及查阅相关资料。 情感态度价值观： 1、认识到认真细致地观察、比较、记录、描述的重要性。 2、通过组内分工合作，描述汇报，说说猜猜的组织形式，培养学生合作、交流、质疑意识。 3、培养收集、研究岩石的兴趣。 【教学重难点】 重点：观察、记录、描述几种岩石的特征。 难点：根据岩石的特征对照资料识别岩石。 【教学准备】 1、分组实验：1号花岗岩、2号大理岩、3号石灰岩、4号板岩、5号砂岩、6 号砾岩、镊子、滴管、滴瓶、稀盐酸、放大镜、碟子、水杯、湿毛巾。2、演示实验：岩石标本、滴管、稀盐酸、滴瓶、碟子、相关课件。 【教学过程】 一、引入课题
浅谈岩石与岩体 一岩体与岩石的定义 I岩体： 在工程地质中，把工程作用范围内具有一定岩石成分，结构特征赋存于某种地质环境中的地质体叫做岩体。 岩体与完整的岩石材料不同，它是地质体的一部分，其中存在着断层，节理，层面等各种不连续面（结构面），岩体在这些不连续面的切割下，形成一定的岩石结构并赋存于一定的地质环境之中，因此岩体在力的作用下的变形与强度特征要比岩石材料复杂得多。 2岩石： 岩石是矿物的聚合体，具有复杂的成分与结构，明确点说，岩石是天然产出的矿物或矿物与其他物质（火山玻璃，生物骨骼，胶体和延续等）组成的固态集合物。 岩石根据成因可以分为火成岩（岩浆岩），沉积岩，变质岩。 火成岩（岩浆岩）是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石，也称火成岩或喷出岩。程吉燕是在地表条件下由风化作用，生物作用和火山作用的产物经水，空气和冰川等外力的搬运，沉积和成岩作用固结形成的岩石。变质岩是由先形成的岩浆岩，沉积岩，变质岩，由于其所处的地质环境的改变，经变质作用而形成的岩石。
二岩石与岩体的区别 岩石是天然产出的具有稳定外形的矿物，按照一定成因的方式结合而成，是构成地壳和以上地幔的物质基础。按成因分岩浆岩，沉积岩和变质岩。而岩石与大范围天然岩体的力学性质有很大差异，可分为3类： ①:岩体赋存于一定地质环境之中，地应力，地温，地下水等因素对其物理力学性质有很大影响。而岩石试件只是为了实验室实验而加工的岩块，已完全脱离了原来的地质环境。 ②岩体在自然状态下经历了漫长的地质作用过程，其中存在着各种地质构造和弱面，如不整合面，褶皱，断层，节理，裂隙等等。 ③一定数量的岩石组成岩体，且岩体中无特定自然边界，只能根据解决问题为需要来圈定范围。根据上述特征将岩石定义为地质体的一部分，并且是由处于一定地质环境中的各种岩性和结构特征岩石所组成的集合体，也可以看成是由结构面所包围的结构体和结构面所共同组成的。 岩体是在内部的联结力较弱的层面，片理和节理，断层的等切割下，具有明显的不连续性。这是岩体的重要特点。使岩体结构的力学效应减弱和消失。使岩体强度远远小于岩石强度，岩体变形远远大于岩石本身，岩体的渗透性远大于岩石的渗透性。 三岩体与岩石的联系 岩体是由各种岩石构成的，不同岩石构成成的岩体其特点是不一
几种常见岩石的辨别和描述（野外编录） 三种常见的岩浆岩： 1．花岗岩是分布最广的深成侵入岩。主要矿物成分是石英、长石和黑云母，颜色较浅，以灰白色和肉红色最为常见，具有等粒状和块状构造。花岗岩既美观抗压强度又高，是优质建筑材料。 2．橄榄岩侵入岩的一种。主要矿物成分是橄榄石及辉石，深绿色或绿黑色，比重大，粒状结构。是铂及铬矿的惟一母岩，镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。 3．玄武岩一种分布最广的喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主，黑色或灰黑色，具有气孔构造和杏仁状构造，玄武岩本身可用作优良耐磨的铸石原料。 四种常见的沉积岩： 1．砾岩一种颗粒直径大于2毫米的卵石、砾石等岩石和矿物胶结而成的岩石，多呈厚层块状，层理不明显，其中砾石的排列有一定的规律性。 2．砂岩颗粒直径为0．1～2毫米的砂粒胶结而成的岩石。分布很广，主要成分是石英、长石等，颜色常为白色、灰色、淡红色和黄色。 3．页岩由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石。是沉积岩分布最广的一种岩石，层理明显，可以分裂成薄片，有各种颜色，如黑色、红色、灰色、黄色等。 4．石灰岩俗称“青石”，是一种在海、湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩。主要由方解石的微粒组成，遇稀盐酸会发生化学反应，放出气泡。石灰岩的颜色多为白色、灰色及黑灰色，呈致密块状。 变质岩：地壳中的火成岩或沉积岩，由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化，使其成分、结构、构造发生一系列改变，这种促成岩石发生改变的作用称为变质作用。由变质作用形成的新岩石叫做变质岩，例如由石英砂岩变质而成的石英岩，由页岩变质而成的板岩，由石灰岩、白云岩变质而成的大理岩。变质岩常有片理构造。三种常见的变质岩： 1．大理岩由石灰岩或白云岩重结晶变质而成。颗粒比：石灰岩粗，矿物成分主要为方解石，遇酸剧烈反应，一般为白色，如含不同杂质，就有各种不同的颜色。大理岩硬度不大，容易雕刻，磨光后非常美观，常用来做工艺装饰品和建筑石材。 2．板岩由页岩和黏土变质而成。颗粒极细，矿物成分只有在显微镜下才能看到。敲击时发出清脆的响声，具有明显的板状构造。板面微具光泽，颜色多种多样，有灰、黑、灰绿、紫、红等，可用做屋瓦和写字石板。
常见岩石的成分、结构及其他主要特征 类型的岩石，由于它们生成的地质环境和条件的不同，就产生了各种不同的结构和构造。 (一)岩石的成分 1.岩浆岩的矿物成分：主要决定于岩浆的化学成分。组成岩浆岩的最主要的矿物有：石英、正长石、斜长石、云母、角闪石、辉石和橄榄石等。 2.沉积岩的组成物质：沉积岩的物质组成是原先形成的三大类岩石的碎屑和溶解物质，共有四类：第一类是碎屑物质，大部分是原岩经物理风化后继承下来的抗风化能力强的矿物，如石英、白云母等矿物颗粒；一部分是岩石的碎屑；还有其他方式产生的一些物质，如火山喷发产生的火山灰等。第二类是含铝硅酸盐类的原岩经过化学风化作用后产生的粘土矿物，如高岭石等。第三类是化学沉积矿物，从溶液中沉淀结晶形成的矿物，如方解石、白云石、石膏等。第四类是有机质和生物残骸，如贝壳、泥炭及其他有机质等。此外，还有把沉积物颗粒胶结起来的胶结物。胶结物的性质对沉积岩的抗水性和力学强度以及抗风化能力有很大影响，常见的有：硅质的(Si02)，钙质的(CaC03)，铁质的(FeO或Fe203，黄褐色或砖红色)和泥质的(粘土矿物)。这四种胶结物中以硅质胶结的硬度最大，抗风化力最强；钙质、铁质次之；泥质胶结物硬度最小，且遇水后很容易软化。 3.变质岩的矿物成分：组成变质岩的矿物有两类，第一类是与岩浆岩或沉积岩共有的矿物，如石英、长石、云母、角闪石、辉石和方解石等；第二类是变质岩特有的矿物，如滑石、绿泥石、蛇纹石等，它们是在变质过程中新产生的变质矿物。 (二)岩石的结构 1.岩浆岩的结构：岩浆岩的结构特征是岩浆成分和岩浆冷凝时物理环境的综合反映。按照矿物的结晶程度、颗粒大小和均匀程度，可将结构分为三类： 全晶质结构岩石全部由结晶的矿物颗粒组成。其中同一种矿物的结晶颗粒大小近似者，称为等粒结构；如结晶颗粒大小悬殊，则称为似斑状结构。全晶质结构主要为深成岩和浅成岩的特征。 半晶质结构岩石由结晶的矿物颗粒和部分未结晶的玻璃质组成，结晶的矿物如颗粒粗大，晶形完好，就称为斑状结构。半晶质结构主要为浅成岩所具有，在部分喷出岩中有时也能看到。 非晶质结构又称为玻璃质结构。岩石全部由熔岩冷凝的玻璃质组成。非晶质结构为部分喷出岩所具有。 2.沉积岩的结构：沉积岩按其组成物质、颗粒大小及其形状一般可分为碎屑结构、泥质结构、结晶结构和生物结构。 碎屑结构是由碎屑物质被胶结物胶结而成的一种结构。通常按碎屑的大小、形状和胶结形式可细分为各种碎屑岩，如火山角砾岩、凝灰岩、砾岩、砂岩、粉砂岩等。 泥质结构是主要由小于0.005mm的粘土矿物组成的、比较均一致密的、质地较软的结构。是泥岩、页岩等粘土岩的主要结构。 结晶结构由溶液中沉淀或经重结晶所形成的结构。由沉淀生成的晶粒极细，经重结晶作用晶粒变粗，但一般多小于1mm。结晶结构为石灰岩、白云岩等化学岩的主要结构。 生物结构由生物遗体或碎片所组成，如贝壳结构、珊瑚结构等。是生物化学岩所具有的结构。 3.变质岩的结构：大多数变质岩是经过重结晶作用后形成的岩石，几乎都含有结晶的颗粒，因此其结构常与岩浆岩的晶粒结构相似，所以其结构命名上加“变晶”一词以示区别。根据变质作用进行的程度，可以分为变晶结构和变余结构。 变晶结构它是变质岩最常见的结构，一般分为：等粒变晶结构，它与岩浆岩的等粒结构近似，如大理岩和石英岩等；斑状变晶结构，它与岩浆岩的斑状结构近似，如片麻岩等；鳞片变晶结构，它是由鳞片状矿物沿一定方向平行排列而形成的，各种片岩都具有这种结构。 变余结构由于变质作用进行不彻底，在变质岩中的个别部分残留着原来岩石的结构。 例：某种岩石的结构特征为全晶质结构，据此可以推断该岩石属于（）。 A. 岩浆岩 B. 沉积岩 C. 变质岩 答案：A (三)岩石的构造 1.岩浆岩的构造：岩浆岩的构造特征，主要取决于岩浆冷凝时的环境。最常见的构造有： 块状构造岩石中矿物晶粒无定向排列，不显层次，呈致密块状。具有等粒结构和斑状结构的岩石常呈块状构
1.冲击地压，它是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放，导致岩石爆裂并弹射出来的现象 2.煤与瓦斯突出是指在压力作用下，破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出 基本特征 （1）突出的煤向外抛出距离较远，具有分选现象。 （2）抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角。 （3）抛出的煤破碎程度高。 （4）有明显的动力效应。 （5）有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量。 3.岩体力学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。 4.岩体力学的研究内容 (1)岩块、岩体地质特征的研究(2)岩石的物理、水理与热学性质的研究(3)岩块的基本力学 性质的研究。(4)结构面力学性质的研究。(5)岩体力学性质的研究(6)岩体中天然应力分布规律及其测量(7)工程岩体分类 5.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 6.岩体是在一定地质环境中形成的由岩块和结构面网络共同组成的，具有一定的结构并赋存与一定的天然应力状态下和地下水等地质环境中的地质体。 7.结构面：是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面或带。根据地质成因的不同，可将结构面划分为原生结构面、构造结构面和次生结构面三类。 8.节理面指岩石切割成具有一定几何形状的岩块的裂隙系统，其两侧岩石无明显位移 9.颗粒密度(ρs)＞饱和密度(ρsat)＞天然密度(ρ)＞干密度(ρd)＞ρ’ 10.岩石在一定的试验条件下吸收水分的能力，称为岩石的吸水性。用吸水率、饱和吸水率与饱水系数等指标表示 11.岩石与外界的热交换形式：热传导、热对流、热辐射 12.岩块在连续单轴压缩条件下典型的应力-应变曲线如图。 (1)空隙裂隙压密阶段(OA段)：即试件中原有张开性结构面或微裂隙逐渐闭合，岩石被压密， 形成早期的非线性变形。 (2)弹性变形至微破裂稳定发展阶段(AC段)： 该阶段的σ-εL曲线呈近似直线关系，而σ-εv曲线开始(AB段)为直线关系，随σ增加逐渐变为曲线关系。据其变形机理又可细分弹性变形阶段(AB段)和微破裂稳定发展阶段(BC 段)。
岩体结构面力学性质与岩体强度研究综述 摘要：根据野外工程地质调查对工程岩体质量进行评析，在此基础上，运用Hoek–Brown准则求解工程岩体强度。并根据岩块的咬合状态及这些块体的表面特征，提出了节理岩体强度的确定方法， 关键词: 岩体结构面；力学性质；岩体强度； 岩体中存在着纵横交错的各类地质结构面，在力学上则表现为存在着不连续面、弱面或软弱夹层，这些结构面对岩体强度和岩体工程的稳定性起着重要的控制作用。因此结构面的力学性质和岩体的强度是息息相关的。 1 结构面的力学性质 岩体结构面(Structural Plane)是指岩体内开裂的和易开裂的面，如层理、节理、断层、片理等，又称不连续面。岩体结构面力学特征的研究与岩石力学的发展息息相关。因为工程岩体之所以失稳，影响因素很多，但最关键的问题在于岩体内存在着一些软弱结构面。目前普遍采用统计分析的方法，找出其分布规律，并应用到工程稳定性分析中。 1.1 结构面抗剪强度 结构面的抗剪强度是表征岩体的结构面力学性质的重要指标，作为表征结构面力学性质的重要指标之一，通常在现场或实验室内测定。对于起伏较大的粗糙结构面，按Barton公式计算时，JRC值往往是根据结构面产状与标准轮廓线(ISRM 轮廓线)对比来确定的，由于视觉上的判断易造成较大的误差，国内外学者经过大量的研究，采用各种测量仪表观测和计算机处理。如Barr等人使用粗糙位形标测仪和数字化坐标记录仪测定，得出标准曲线JRC值和分维值D的关系，应用分形理论从一个崭新的角度描述了节理粗糙系数JRC和JRC尺寸效应的特征。 1.2 结构面的变形 关于岩体不连续结构面的变形分析问题，自20世纪60年代初期开始至今已经建立了许多不同层次上的离散模型和数值方法。 以有限单元法为基础，并引入能反映岩体结构不连续性特征的模型以弥补有限元关于不连续性处理的不足，如结合单元法，节理单元法，Desai等提出的薄层单元法以及用于模拟多节理岩体的等效连续体模型和损伤模型等。 结合单元法、节理单元法和薄层单元法都是在连续介质的有限元法框架内，