结构面的力学性质全解
- 格式:ppt
- 大小:2.37 MB
- 文档页数:35
结构面结构面是具有极低的或没有抗拉强度的不连续面。
结构要素或构造形迹的形象和相对位移的踪迹,反映了地壳运动影响下地应力作用的性质和特征。
由于矿物微区测试技术的引入,结构面力学性质的鉴定工作逐步得到深入和发展。
根据受应力作用岩石的组构类型(或干涉色对比)和产生的应力矿物特征,可推断结构面的应力性质。
按力学性质分为下列5种:①压性结构面,简称挤压面。
岩块或地块受挤压产生的结构面,其走向与主压应力作用面平行,并具有明显的挤压特征。
如单式或复式褶皱轴面、逆断层或逆掩断层面、片理面、挤压带和一部分劈理等。
②张性结构面,简称张裂面。
岩块或地块由于引张作用而产生的垂直于主张应力的破裂面,或受挤压而产生的平行于主压应力的破裂面。
③扭性结构面,简称扭裂面,岩块或地块遭受挤压而产生的一对与主压应力作用面斜交的破裂面。
如平移断层面等。
④压性兼扭性结构面,简称压扭面。
指既具有压性又具有扭性的结构面。
如扭动构造体系中挤压面兼具水平位移的破裂面,以及各种旋卷构造体系中与整个体系作相同方向扭动的压性结构面。
由于区域扭动而发生的两组扭裂面,当扭动按原来方向持续进行时,其中与扭动方向夹角较大的一组,有时转变为挤压面,这种由初次扭裂面转变成的二次挤压面,可称为扭性兼压性结构面,简称为扭压面。
⑤张性兼扭性结构面,简称张扭面,指既具张性又具有扭性的结构面。
如扭动构造体系中,与压性结构面同时存在的具有水平位移的张裂面,以及各种旋卷构造体系中,与整个体系中作相同方向扭动的张裂面。
由于区域扭动而发生的两组扭裂面,当扭动按原方向持续进行时,两组扭裂面中,与扭动方向夹角较小的一组,有时转变为张裂面,这种由初次扭裂面转变成的二次张裂面,可称为扭性兼张性结构面,简称扭张面。
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 =。