结构面的力学性质全解37页PPT
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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 =。