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第三章 岩体结构与岩体力学性质第一节 概述成岩之初岩体是连续的，以后由于构造运动的影响，在岩体中形成各种地质界面，因此被各种结构面切割是岩体的主要特征。
岩石是构成岩体的物质，岩体是由结构面和结构体(被结构面包围的岩块)两个基本单元组成。
岩体的物理力学性质取决于结构面和结构体的力学性质，从总体上说，岩体具有以下几个主要特征：(1)、岩体是预应力体，在进行开挖工程前，岩体中已存在初始应力场。
开挖岩体形成的应力集中势必迭加到初始应力场上。
(2)、岩体是一种含有多种介质的裂体。
有两个极端情况，一种是弱面极少或几乎没有的整体性质，可视为连续介质。
另一种是弱面充分发育的松散体，在这两种情况之间有松散体—弱面体—连续体的一个系列。
将这由连续到不连续的系列划分为几种力学介质，如连续介质、块体介质、松散介质等。
岩体中的结构面：断层、节理、裂隙、片理等不连续面； 假整合、不整合、充填物等物质分界面。
结构面有厚度、有充填物、结构面是弱面 岩体被结构面切割成岩块岩体破坏可沿结构面发生成追踪开裂 结构体和结构面是构成岩体结构的要素概念：岩体结构——不同类型的岩体结构单元在岩体内的排列、组合形式，称为岩体结构。
基本的岩体结构单元有两类四种岩体力学性质取决于岩体大小尺度和赋存条件(地质环境)。
影响因素有结构体力学性质、结构面力学性质、岩体结构力学效应(实际是结构形式)、地质环境(尤其是水和地应力)。
当岩体强度很高时，结构面的力学性质控制了岩体的力学性质；反之则岩块的力学性质控制了结构体的力学性质。
岩体结构的力学效应主要体现在：爬坡角、尺寸效应和各向异性 地壳中的岩体本身是受载体，周围岩体施于它的应力是地应力。
围压对岩体力学性能的影响主要有： 1、围压越大，承载能力或者强度越大； 2、低围压下呈脆性，高围压下呈塑性； 3、围压越大波传播的衰减越小。
岩体结构单元 结构面结构体坚硬结构面(干净的) 软弱结构面(夹泥的、夹层) 块状结构体板状结构体(长厚比大于15)地下水对岩体力学性质有明显影响研究岩体力学性质要从岩性、结构面、岩体结构型式、应力环境和地下水几个方面参考。
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。
第三节岩体结构及其工程性质一.大体概念:1.结构面:指发育于岩体中，具有必然方向和延伸性,有必然厚度的备种地质界面,如断层、节理、层理及不整合面等.由于这种界面中断了岩体的持续性，故又称不持续面。
2.结构体:结构面在空间的散布和组合可将岩体切割成形状、大小不同的块体,称结构体.3.岩体:通常把在地质历史进程中形成的,具有必然的岩石成份和必然结构,并赋存于必然地应力状态的地质环境中的地质体。
4.岩体结构:结构面和结构体的排列与组合形成。
包括结构面和结构体两个要素。
二.岩体结构特点:1.结构面的特点及性质(1)类型（2）特征:结构面的产状与最大主应力作用线方向之间的关系控制着岩体的破坏机理，进而控制着岩体的强度。
琴料诵产状对很坏机理的卷响如图B-结构面与最大主应力的夹角(a)B为锐角，岩体将沿结构面产生滑动破坏(b)B为直角，表现为切过结构面，产生剪断、岩体破坏(c)B为0度，平行结构而的劈裂拉张破坏连续性反映结构面的贯通程度.常用线连续性系数和面连续性系数表示线连续系数(K)：k="小£a各结构面长度之和；&b完整岩石各段长度之和；K转变在0—1之间.K值愈大，说明结构而持续性愈好；当K=1时.说明结构面完全贯通.密度反映结构面发育的密集程度.经常使用间距、线密度等指标表示。
线密度K)是指结构面法线方向上单位测线长度交切结构面的条数(条/m)；间距(d)那么是指同一组结构面法线方向上两相邻结构面之间的平均距离。
二者互为倒数关系。
即：K d=l/d结构面的密度决定了岩体的完整性和岩块的块度。
一样来讲。
结构面发育愈密集，岩体的完整性愈差，岩块块度愈小。
进而致使岩体的力学性质变差，渗透性增强。
结构面的形态可从侧壁的起伏形态和粗糙度两方面来进行研究结构面侧壁的起伏形态可分为：平直的、波状的、锯齿状的、台阶状的和不规那么状的几种，见以下图。
而侧壁的起伏程度那么可用起伏角(i)表示如下：i=arctg(2a/L)7777幻77777”777777777“结脚而的起伏形态®平医前必一台阶狀的得「逞齿状的i结构面的起伏角虫一枝状的注一不無趾状的结构面的粗糙度可用粗糙度系数(JRC)表示它能够增加结构面的摩擦角.进而提高了岩体的强度。
岩石的结构面及软弱结构面岩体内存在的原生的层理、层面及以后在地质作用中形成的断层、节理、劈理、层间错动面等各种类型的地质界面统称结构面。
由结构面切割成的大小、形状不同的岩石块称结构体。
结构面和结构体的组合称岩体结构。
岩体结构的突出特点是不连续性。
这种不连续性使岩体在力学性质上的各向异性更加增强。
在受到力的作用时，岩体结构控制着岩体的变形和破坏。
岩体结构是岩体工程地质力学的基本概念。
所谓岩体结构，即岩体中的结构面以及被这些结构面相互切割而成的结构体共同组合的型式，二者具有内在的联系，它们是地壳长期活动的结果，随地球运动而不断的变化和发展，同时在地应力和工程作用影响下也会变化和发展。
因之，岩体结构的两大要素即是：结构面和结构体。
岩体工程地质力学把岩体看做是由结构面与结构体组合而成的有结构的地质体。
结构面是指岩体中存在的各类断层面、节理面、裂隙面、层面、不整合面、接触面等的地质界面。
结构体是指由这些地质界面切割的形状不一、大小不等的各种各样的地质块体。
所以,岩石的结构面是岩体内存在的原生的层理、层面及以后在地质作用中形成的断层、节理、劈理、层间错动面等各种类型的地质界面.而软弱结构面是对于威胁县城、重要集镇、重要公共基础设施的不稳定斜坡，通过工程地质测绘仍不能查明斜坡结构和软弱结构面的应进行不稳定斜坡结构和软弱结构面勘查。
不稳定斜坡稳定性验算应根据可能的滑动面类型和物质成分，选择有代表性的分析断面和合理的计算公式计算，计算方法可参照《滑坡防治工程设计与施工技术规范》DZ0240—2004中的第4.3条执行。
不稳定斜坡稳定性综合评价，应根据不稳定斜坡在斜坡体构造格局中所处的位置、规模、主导因素、滑坡前兆、不稳定斜坡区的工程地质和水文地质条件，以及稳定性验算结果等综合判定，并应分析不稳定斜坡的发展趋势和危害程度，提出防治措施建议。
不稳定斜坡勘查成果应包括：不稳定斜坡的地质背景和形成条件，不稳定斜坡的形态、性质和演化，不稳定斜坡的平面图、剖面图和岩土工程特性指标，不稳定斜坡稳定性分析，不稳定斜坡防治方案建议。
