浅谈岩体结构对岩体性质的影响

浅谈岩体结构与岩体爆破、装药对块度的影响0 前言在港口码头、防波堤等工程施工中，对石料要求较为严格，不同的规格块石需分时段集中供应，还要严格控制并保证大块率。

本文旨在通过大块石爆破方法的探讨，提高大块石的产出率以解决因大块石产出不足，对汉班托塔港项目二期人工岛施工的制约。

1 岩体爆破破碎的损伤理论1.1 岩体爆破破碎机理1.1.1 爆炸荷载作用下岩体破碎原因炸药爆炸作用下岩体的破碎机理促进了爆破技术的发展。

采用高速摄影和数值模拟，对各向异性的岩体进行爆破试验观测和爆破过程中岩体内部发生的应力、应变、破裂、飞散等模拟。

众多学者通过长期的生产实践和经验总结，提出三种理论：⑴冲击波引起的应力波反射破坏理论。

该理论认为爆破时岩体的破坏主要是因自由面上应力波反射转变成的拉应力波造成的。

若反射拉伸应力波超过该处岩体抗拉强度，岩体则因拉坏而破碎。

⑵爆炸气体产物膨胀压力破坏理论。

该理论认为岩体主要是因装药空间内爆炸气体产物的压力作用而破坏的。

当药包附近存在自由面时，在阻力不等的不同方向上，不同质点的位移速度必然引起剪切应力。

如果剪切应力超过该处岩体的抗剪强度，则岩体产生剪切破坏。

岩体的破碎主要是由爆炸气体产物的膨胀压力引起的。

⑶爆炸气体膨胀压力和冲击波所引起的应力波共同作用理论。

其核心观点认为爆破时岩体的破坏是爆炸气体和冲击波共同作用的结果。

综上所述，不同作用性对爆破的不同阶段和不同的岩体所起的作用不同。

1.1.2 爆炸荷载作用下岩体破碎形式（1）爆破的内部作用，在炮孔周围的空间上岩体爆破过程分为三个区域；1）粉碎区由于靠近炮孔周围的爆破脉冲压力大大超过了岩体的抗压强度，岩体产生剧烈的压缩破坏，半径一般为2～3 倍的炮孔直径。

2）裂隙区爆破中，该区是岩体破碎的主要区域。

半径为岩体装药半径的几十倍。

3）震动区该区岩体不产生任何破坏和损伤，只产生弹性振动，可不考虑损伤问题。

（2）爆破的外部作用如果集中药包埋置靠近岩体表面，除产生内部的破坏作用外，还会在岩体表面产生破坏作用，其具体表现为以下两种破坏形式：1）导致岩体表面成片状裂开，片落现象的产生主要同药包的几何形状、药包的大小有关。

岩体力学岩体结构面性质岩体力学是研究岩石和地壳构造中岩石体的力学性质以及其变形、破裂和破碎特性的一门学科。

岩体结构面是岩石中天然的或由于应力作用而形成的裂隙或断裂面。

通过对岩体结构面性质的研究，可以更好地了解和预测岩体的力学行为，对岩石工程和地质灾害等领域具有重要的实际应用价值。

岩体结构面性质可以分为以下几个方面来进行描述和研究：1.结构面的存在形式：岩体中的结构面有多种形式，如裂隙、节理、层理等。

裂隙是岩石中的一种空隙或线裂缝，不同类型的裂隙对岩体的力学性质有不同的影响。

节理是岩层中的一种局部平行于岩层面的裂隙，节理的存在对岩石体的强度和变形特性有重要影响。

而层理则是沉积岩中分层承载着特定的结构面，影响岩石体的力学行为。

2.结构面的排列方式：结构面通常有一定的排列方式，包括平行、正交、斜交等。

不同排列方式下的结构面对岩体的强度和变形特性会有不同的影响。

比如，平行结构面会导致相对容易的岩层剥离，而正交结构面则会使岩体更容易发生坍塌。

3.结构面的纹理特征：结构面通常会具有一定的纹理特征，如面状、短柱状、笔直等。

不同的纹理特征会影响结构面的强度和破裂特性。

比如，面状结构面相对较脆弱，容易发生破裂和断裂。

4.结构面的物理性质：结构面的物理性质包括强度、硬度、粗糙度等。

强度是结构面所能承受的最大应力，硬度则是结构面的抗切割能力。

粗糙度则是指结构面表面的粗糙程度，对岩体的摩擦力和稳定性有重要影响。

5.结构面的扩展性和连通性：结构面的扩展性指的是结构面在空间上的延伸范围，连通性指的是结构面之间的连通程度。

结构面的扩展性决定了岩体的整体稳定性，连通性则影响了结构面的水和气体的扩散性。

综上所述，岩体结构面性质对于岩体力学行为的研究有着重要的作用。

了解岩体结构面性质的特点，可以帮助我们更好地预测和控制岩体的力学行为，为岩石工程和地质灾害防治提供科学的依据。

因此，对于岩体结构面性质的研究是岩体力学领域的重要研究方向之一。

地下工程岩爆岩体结构对岩爆的影响摘要：地下工程岩爆是造成工程事故和人员伤亡的主要原因之一。

岩爆的出现往往会受到岩体结构的影响。

岩体结构的异常、缺陷等都可能成为岩爆的核心因素。

一般通过分析岩体结构对岩爆的影响，揭示岩体结构与岩爆之间的内在联系。

本文主要从岩体构造类型、岩体结构特征、应力状态等方面出发，对影响岩爆的关键因素进行较为深入的探讨。

结合实际工程案例，提出了相应的岩爆预防和控制措施。

该研究可为地下工程岩爆的防治提供技术支持和决策参考。

最后本文对各种结构类型的岩体岩爆灾害进行了分析，探究了在地下工程建设中预防岩体爆裂的岩体结构优化和稳定支护措施。

关键词：岩体结构；地下工程；岩体爆裂；岩爆现象；稳定支护0 引言地下工程岩体岩爆是指在地下开挖、挖掘、爆破等工程中，在短时间内由于炸药等因素引发的高强度能量释放，导致岩石体瞬间崩裂的现象。

这一现象在地下工程中十分普遍，给工程施工和工人安全带来了极大威胁。

在岩体岩爆过程中，岩体结构的稳定性和强度会直接影响到岩体岩爆的危险程度和发生概率。

因此，提高地下工程建设中岩体结构对岩体岩爆的预测及其稳定性控制，对于保证工程的安全性具有重要意义。

岩爆是由多种因素引起的，如地质构造、岩石物理、应力状态等。

在岩爆的不同阶段，岩体结构的变化会引起不同的影响。

因此，了解不同类型岩体的结构对岩爆的影响非常重要。

经过对煤矿、隧道等地下工程岩爆的研究，发现岩体结构对岩爆的影响主要来自以下两个方面：首先，岩体结构对岩爆的离散破裂点的位置和数量有着重要的影响。

岩体结构越不规则，破裂点就会越难以预测和控制。

因此，在预测和控制岩爆方面，建立规律的岩体结构能够更好地减少岩爆发生的概率。

其次，岩体结构的变化会影响岩石的物理性质。

例如，岩石的压缩强度和裂纹扩展的速度等参数会因不同的岩体结构而有所不同。

因此，在岩爆的防范中，要对不同类型岩体的结构特征有深入的了解，以便采取适当的措施。

总之，地下工程建设时存在着各种各样的问题，其中之一就是岩爆，它是地下工程中最为常见的问题之一，也是一种需要高度关注和防范的地质灾害。

2 岩体的基本性质通常把在地质历史过程中形成的，具有一定的岩石成分和一定结构，并赋存于一定地应力状态的地质环境中的地质体，称为岩体。

岩体在形成过程中，长期经受着建造和改造两大地质作用，生成了各种不同类型的结构面，如断层、节理、层理、片理等。

受其影响，岩体往往表现出明显的不连续、非均质和各向异性，具有一定的结构是岩体的显著特征之一，它决定了岩体的工程特性及其在外力作用下的变形破坏机理。

因此，从抽象的、典型化的概念来说，可以把岩体看作是由结构面和受它包围的结构体共同组成的。

所谓“结构面”，是指在地质发展历史中，尤其是地质构造变形过程中形成的，具有一定方向、延展较大、厚度较小的二维面状地质界面，它包括岩石物质的分界面和不连续面，如岩体中存在的层面、节理、断层、软弱夹层等，可统称为结构面。

结构面是岩体的重要组成单元，由于受结构面的切割，岩体的物理力学性质与岩石有很大的差别。

岩体的物理力学性质取决于结构面和结构体两部分的组合情况，尤其在工程上，岩体的工程力学稳定性质主要取决于岩体内结构面的数量、空间大小、空间组合情况、结构面特征以及充填介质的性质等。

所谓结构体是指由结构面切割而成的岩石块体。

结构体的四周都被结构面包围，常见的结构体大都是有棱角的多面体，如立方体、长方体、柱状体、板状体、菱形体、梯形体、楔形体、锥形体等。

结构体也是岩体的重要组成部分，它本身的物质组成和排列组合方式也影响到岩体的力学性质。

总之，岩体是由结构面和结构体两部分组成的，这也决定了其物理力学性质不是单纯取决定于某一方面的结果，而是二者共同作用和表现的结果，这在岩体力学分析和研究时是十分重要的。

在上一章开始时曾简单介绍过岩石和岩体二者之间的关系，指出工程上的岩石可视为岩体中的结构体（岩块），在无特殊说明的情况下，工程中的岩石均是指岩体中的结构体即岩块而言的。

从力学角度来看，岩体与岩石有许多区别，其中较明显的特征可归纳为以下几点：1）岩体的非均质性岩体可以由一种或几种岩石组成，而且以后者居多。

沉积结构面对岩体力学性质的影响结构面是决定岩体力学性质的重要因素。

岩体的力学性质一方面受岩石材料性质的影响，另一方面受结构特征(结构面方向、性质、密度(间距)和组合方式等)和赋存条件(地应力、地下水和温度等)的控制。

在探索影响岩体力学性质各因素力学效应方面，前人对构造结构面做了大量的观测和模拟试验研究，取得了不少成果。

沉积结构面是在沉积作用过程中形成的，其与成岩后所形成的构造结构面是有区别的，对岩体力学性质的影响也各不相同。

沉积结构面分布广，延展好，通常是具有高度贯通性的结构面，岩体强度相对较低。

沉积结构面的存在削弱了岩体的力学强度，控制着岩体的变形和破坏规律。

布克林斯基用衰减函数描述了岩体内部移动等值线。

当考虑岩体分层性时，计算出的移动等值线不是平滑的，而是出现折线形状，线的转折发生在两个岩性不同的接触面处应用一种实验模型计算了组合层状岩体的强度。

Gerrard C.M. (1982)给出了以复合材料为基础的混合层数学模型。

潭学术(1994)探讨了层状复合岩体的宏观强度及其当量物理力学性质，对不同岩石组成的层状岩体，在假设层内均质条件下，给出了三维应力状态最大应力理论的强度条件表达式邓喀中(1993)在现场实测、相似模拟试验和计算机模拟基础上，获得了层面滑移规律，分析了层面对岩层及地表移动的影响。

过去，在分析岩体工程地质问题时往往忽视了原始沉积作用这个主要因素，使对解决问题的认识受到局限。

到目前为止，对沉积结构面的几何形态和力学性质的描述依然十分粗糙，沉积结构面对岩体力学性质影响尚缺乏可靠的实验依据。

因此，有必要从沉积结构面的成因类型入手，研究沉积结构面对岩体力学性质的影响，获取符合实际的工程岩体力学参数，建立可靠的沉积岩体结构力学理论和方法，已成为当前沉积岩体力学研究的重要课题，这将使得复杂的地下工程设计与施工决策更趋于合理与可靠。

一、沉积结构面的成因类型沉积结构面是在沉积建造阶段，即在沉积过程中、成岩作用结束之前所形成的构造。

岩体软弱结构面倾角对岩体强度的影响研究岩体当中经常会有软弱结构面存在，不同的软弱结构面倾角会对岩体的强度产生重要而直接的影响，进而影响工程结构的安全与稳定。

文章对常用研究方法进行了对比分析，通过模型试验的方法对岩体软弱结构面的不同倾角对岩体的强度进行了研究，根据试验结果总结规律，并对工程建设当中如何减少或者消除软弱结构面倾角对岩体强度的影响提出了建议。

标签：岩体；软弱结构面；倾角；模型试验一、前言工程建设中经常会遇到不同的岩体，这些岩体都可以视为由结构体和结构面组成。

结构体指岩体中被结构面切割而产生的单个岩石块体，结构面是指存在于岩体中的各种不同成因、不同特征的地质构造界面，比如层理、解理、节理、断层等，强度较低的结构面称为软弱结构面。

结构面对岩体的强度等工程性质有非常不利的影响，特别是软弱结构面的存在，将使岩体的强度显著降低，对岩体的不利影响尤其巨大，进而影响到工程结构的安全与稳定。

软弱结构面的组数、密度、长度、走向、倾向和倾角都会对岩体的强度产生重要影响，软弱结构面的倾角对岩体强度具有明显的影响。

对于边坡工程，当岩体软弱结构面的倾角大于边坡倾角时，边坡极易发生顺层滑坡，影响建设工程的安全与稳定。

因此，在国家标准《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）中对岩质边坡的破坏形式和岩质边坡岩体稳定性分类时，都特别考虑了软弱结构面对岩体强度的影响。

对于基础工程，软弱结构面倾角将直接影响岩体的强度和破坏形式，比如，当软弱结构面倾角成90°时，如果软弱结构面宽度较窄，其对地基岩体的不利影响将很小，而当软弱结构面倾角为45°时，岩质地基容易产生滑移剪切破坏。

在地下工程中，由于洞室的开挖将增加地下岩体的临空面，进而改变软弱结构面的受力状态，洞室围岩很容易因为软弱结构面自身的软弱和倾角的不利影响而导致塌方。

从以上分析可以看出，软弱结构面倾角对岩体强度具有重要影响，进而对工程岩体的工程性质产生不利影响。

岩体软弱结构面倾角对岩体强度的影响研究作者：罗定伦来源：《求知导刊》2017年第21期摘要：岩体当中经常会有软弱结构面存在，不同的软弱结构面倾角会对岩体的强度产生重要而直接的影响，进而影响工程结构的安全与稳定。

文章对常用研究方法进行了对比分析，通过模型试验的方法对岩体软弱结构面的不同倾角对岩体的强度进行了研究，根据试验结果总结规律，并对工程建设当中如何减少或者消除软弱结构面倾角对岩体强度的影响提出了建议。

关键词：岩体；软弱结构面；倾角；模型试验中图分类号：U455.4 文献标识码：A一、前言工程建设中经常会遇到不同的岩体，这些岩体都可以视为由结构体和结构面组成。

结构体指岩体中被结构面切割而产生的单个岩石块体，结构面是指存在于岩体中的各种不同成因、不同特征的地质构造界面，比如层理、解理、节理、断层等，强度较低的结构面称为软弱结构面。

结构面对岩体的强度等工程性质有非常不利的影响，特别是软弱结构面的存在，将使岩体的强度显著降低，对岩体的不利影响尤其巨大，进而影响到工程结构的安全与稳定。

软弱结构面的组数、密度、长度、走向、倾向和倾角都会对岩体的强度产生重要影响，软弱结构面的倾角对岩体强度具有明显的影响。

对于边坡工程，当岩体软弱结构面的倾角大于边坡倾角时，边坡极易发生顺层滑坡，影响建设工程的安全与稳定。

因此，在国家标准《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）中对岩质边坡的破坏形式和岩质边坡岩体稳定性分类时，都特别考虑了软弱结构面对岩体强度的影响。

对于基础工程，软弱结构面倾角将直接影响岩体的强度和破坏形式，比如，当软弱结构面倾角成90°时，如果软弱结构面宽度较窄，其对地基岩体的不利影响将很小，而当软弱结构面倾角为45°时，岩质地基容易产生滑移剪切破坏。

在地下工程中，由于洞室的开挖将增加地下岩体的临空面，进而改变软弱结构面的受力状态，洞室围岩很容易因为软弱结构面自身的软弱和倾角的不利影响而导致塌方。