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岩体力学复习资料1、各向异性：岩石的全部或部分物理、力学性质随方向不同而表现出差异的性质。
2、软化系数：饱水岩样抗压强度与自然风干岩样抗压强度的比值。
软化系数：指岩石试件的饱和抗压强度与干燥状态下的抗压强度的比值。
3、软岩（地质定义）：单轴抗压强度小于25MPa的松散、破碎、软弱及风化膨胀类岩石。
4、蠕变：指在应力不变的情况下，岩石的变形随时间不断增长的现象。
5、结构面：指在地质历史发展过程中，岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的宏观地质界面或带。
又称弱面或地质界面，是指存在于岩体内部的各种地质界面，包括物质分异面和不连续面，如假整合、不整合、褶皱、断层、层面、节理和片理等。
6、崩塌：斜坡岩土体中被陡倾的张性破裂面分割的块体，突然脱离母体并以垂直运动为主，翻滚跳跃而下，这种现象或运动称为崩塌。
7、滑坡：斜坡岩土体在重力等因素作用下，依附滑动面（带）产生的向坡外以水平运动为主的运动或现象。
8、剪胀：在剪应力作用下，模型上半部沿凸台斜面滑动，除有切向运动外，还产生向上的移动。
这种剪切过程中产生的法向移动分量称之“剪胀”。
剪胀现象：岩石受力破坏后，内部断裂岩块之间相互错动增加内部空间在宏观上表现体积增大现象。
剪胀角（angleofdilatancy）：岩体结构面在剪切变形过程中所发生的法向位移与切向位移之比的反正切值。
9、岩石质量指标（RQD）：指大于10cm的岩芯累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数。
10、岩石的长期强度：岩石的强度是随外荷载作用时间的延长而降低的，通常把作用时间t→∞的强度S∞称为岩石的长期强度11、流变性：指在外界条件不变时，岩石应变或应力随时间而变化的性质。
12、岩体强度:指岩体抵抗外力破坏的能力。
13、结构面类型：按形成原因分为原生结构面、构造结构面、次生结构面；按贯通情况分为非贯通性结构面、半贯通性结构面、贯通性结构面。
14、流变性的表现:蠕变、松弛和弹性后效。
岩体力学复习资料一、简答题（5×4′）1、什么是岩石的全应力应变曲线？岩石在单周压缩荷载作用下，应变随应力变化的关系曲线，包括（1）空隙裂隙压密阶段；（2）弹性变形阶段；（3）微弹性裂隙稳定发展阶段；（4）非稳定破裂发展阶段；（5）破坏后阶段。
2、岩石的蠕变？岩石的应力保持不变，应变随时间增加而增长的现象。
3、岩体的结构面？是指地质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，又称为不连续面或带。
4、RQD法？取值方法？钻探取芯的岩芯完整程度与岩体的原始裂隙、硬度、均质性等状态相关，钻探取芯的岩芯复原率（岩芯采取率）可表征掩体质量，该表征指标称之为岩体质量指标（RQD）; RQD=Lp/L×100%(Lp:大于10cm的岩芯累计长度；L：岩芯取芯进尺总长度。
5、地应力？地应力是指存在于地层中未受扰动的天然应力，也称原岩应力、岩体初始应力或绝对应力。
6、岩石的渗透性？岩石在一定的水力梯度（I）或压力差作用下，水渗透或穿透岩石的能力。
7、岩爆？处于高地应力状态下的围岩，在地下洞室开挖过程中，由于洞室周围应力集中而引起岩体贮存大量的弹性应变能得到突然释放，致使围岩向着临空方向产生脆性爆裂以弹性迸发出声响的一种动力地质现象。
8、岩石的松弛？是指应变保持不变时，应力随时间的增加而减小的现象。
9、新奥法？在岩体或土体中设置的以使地下洞室的周围岩体形成一个中空筒状支撑环结构为目的地设计施工方程，利用围岩的自承作用支撑隧道。
二、简答题（6×6′）1、岩石与岩体的区别与联系。
岩石是由矿物+岩屑在地质作用下按一定规律聚集而成德自然物体，岩体是由岩石、地质部连续面和不连续面内填充物组合成的天然地质体，岩体由于结构面的存在强度远低于岩石的强度。
2、岩石的强度有哪几种类型；由那几个实验确定其特征值?岩石的强度有：单轴抗压强度（单轴压缩实验）、抗拉强度(直接拉伸试验法，劈裂试验法，点载荷试验法，抗弯法试验)、抗剪强度（抗剪断试验）、三轴抗压强度（真三轴加载实验，常规三轴加载实验）。
中国地质大学岩体力学复习资料练习与思考1、岩体力学包括哪三种分类，各有何侧重？2、岩体力学的研究对象是什么？你能举出几个岩体变形破坏的事例？3、岩体力学的研究方法有哪些，有什么区别？4、你对岩体力学的形成与发展有哪些了解？练习与思考1、在勘探巷道岩壁上进行结构面测线详测如图所示，量得两组结构面沿测线的间距分别为0.45m和0.8m，且A组结构面的倾角为55°，B组倾角为20°。
1）计算每组结构面的真间距及两组结构面沿测线的混合间距及线密度（Kd）;2）估算岩体沿详测线方向的RQD值。
2、何谓岩石的微结构面，主要指哪些，各有什么特点？3、自然界中的岩石按地质成因分类，可以分为几大类，各有什么特点？4、主要从哪些方面来研究结构面的地质特征？5、构成岩石的主要造岩矿物有哪些，各有何特点？6、区别岩体、岩石、岩块与结构体等概念的区别。
练习与思考1、表示岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么？2、为什么岩石的空隙性与吸水性之间有密切的关系，关系如何？3、你对岩石的软化性有什么进一步的认识？4、区别吸水率、含水率概念的区别。
练习与思考1、与材料力学中所学材料相比，岩块的变形与强度有什么特别的地方？2、如图，岩块试件受双向应力状态，其应力分量：σx =12Mpa，σy=20MPa，τxy=MPa。
1）绘出代表应力状态的摩尔应力圆，并根据图形确定其主应力的大小与方向（σ1与X轴的夹角）；2）用解析法和图解法求图中斜面上的正应力σn 和剪应力τn，并进行对比。
3、假定岩石中一点的应力为：σ1=61.2Mpa，σ3= -11.4MPa，室内实验测得的岩石单轴抗拉强度剪切强度参数C=30MPa，tgΦ=1.54，试用格里菲斯判据和库仑-纳维尔判据分别判断该岩块是否破坏，并讨论结果。
4、分析岩块的单轴抗拉强度比抗压强度小得多的原因。
5、劈裂实验中，岩样承受的是压力，为什么会在破坏面上出现拉应力？6、什么是全应力-应变曲线，为什么在普通材料试验机上得不到全应力-应变曲线？7、比较各强度判据的理论依据和适用条件。
一、名词释义结构面: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界面或带.岩体:在地质历史过程中形成的，由岩石单元体和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体.颗粒密度:岩石固体相部分的质量与其体积的比值。
块体密度(岩石密度):指岩石单位体积内的质量。
弹性;在一定的应力范围内物体受外力作用产生的全部变形去除外力后能立即恢复原有形状和尺寸。
塑性;物体受力后产生变形，在外力去除后不能完全回复的性质。
粘性;物体受力后变形不能再瞬时完成，且应变速率随应力增加而增加的性质。
脆性; 物体受力后变形很小时就发生碎裂的性质。
延性;物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载力的性质。
流变;在外部条件不变的情况下，岩石的变形或应力随时间的变化的现象弹性后效：应变恢复总是落后于应力的现象单轴抗压强度：在单向压缩条件下，岩块能承受的最大压应力法向刚度:在法向应力作用下，结构面产生单位法向变形所需的应力剪切强度:岩体内任一方向剪切面在法向应力作用下所能抵抗的最大剪应力天然应力:人类工程活动之前存在于岩体中的应力重分布应力:岩体中由于工程活动改变后的应力天然应力比值系数:岩体中天然水平应力与铅直应力之比岩爆:高地应力地区由于洞壁围岩中应力高度集中使围岩产生突发性变形破坏的现象围岩压力:地下洞室在重分布应力作用下产生过量的塑性变形或松动破坏，进而引起施加于支护衬砌上的压力围岩抗力:围岩对衬砌的反力围岩抗力:使洞壁围岩产生一个单位径向变形所需要的内水压力蠕变:岩石在恒定的荷载作用下，变形随时间逐渐增大的性质尺寸效应：试件尺寸越大，岩块强度越低剪胀角：剪切位移线与水平的夹角岩（体）石力学：是力学的一个分支学科，是研究岩（体）石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一门基础学科。
工程岩体力学：为各类建筑工程及采矿工程等服务的岩体力学RQD(岩体质量指标)：指大于10cm的岩芯，累计长度与钻孔进尺长度之比的百分比软化性：岩石浸水饱和后强度降低的性质。
三、简答题1.简述影响岩石单轴抗压强度的主要因素。
答：（1）承压板队单轴抗压强度的影响承压板的影响主要反映在以下几方面：①试件与承压板之间的摩擦力；②当承压板的刚度很大时，其接触面的应力分布很不均匀，呈山字型；当承压板的刚度较小，呈柔性钢板时，则岩石断面的应力分布为抛物线形。
这将影响整个试件的受力状态。
因此，应该尽可能采用与岩石刚度相接近的材料。
（1分）（2）岩石试件尺寸及形状对单轴抗压强度的影响①形状影响：方形试件的四个边角会产生很明显的应力集中现象，这将影响整个试件在受力后的应力分布状态。
且加工困难，不易达到有关加工精度的要求，因此尽量选用圆柱形试件。
②尺寸影响：研究表明，岩石试件直径在大于最大矿物颗粒直径的10倍以上，强度比较稳定，因此，一般取试件直径5cm 且直径大于最大矿物颗粒直径的10倍的岩石试件作为其标准尺寸。
③岩石试件的高径比：经反复研究，当h/d ≥（2－3）时强度已趋于稳定，因此国际上一般采用高径比为2:1的试件。
（2分）（3）加载速率的影响岩石的强度一般随加载速率的提高而提高，在很高的速率下，如冲击等试验求得的强度甚至可以达到数倍慢速率的结果。
我国一般将速率控制在0.5~1MPa/s之间，且按岩石的软硬不同可取不同的加载速率。
（1分）（4）环境对强度的影响①水的影响，含水量越多强度越低，对软岩表现得更为明显。
②试验一般是在常温下进行的，温度对强度的影响不大，但在加温下，可使矿物结晶水份发生变化，使强度降低（1分）1.写出3种基本岩石力学模型代表物理元件名称、变性特征、本构方程和应力应变图形。
答：（1）弹性介质模型弹性变形通常用一个具有一定刚度的弹簧来表示。
如图所示，它将表现岩石的应力——应变在卸载时可恢复且呈线性关系的特性。
表达式：εσE = （1分）（2）塑性介质模型利用一个滑块在平面上滑动来表征岩石的塑性变形。
当作用在滑块上的外力超出屈服应力时，滑块将产生滑动。
滑动量即为塑性变形量。
岩体力学期末考试复习资料第一章岩体地质与结构特征1、结构面：是指地质历史发展中，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界面或带。
2、岩体：在地质历史中形成的由岩块和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存与一定的天然应力和地下水等地质环境中的地质体，是岩体力学研究的对象。
3、结构面的分类（1）根据地质成因类型分为原生结构面、构造结构面、次生结构面；（2）根据力学成因类型分为张性结构面、剪性结构面；（3）根据结构面的规模和分级为五级；1）I级结构面：延伸几km〜几十km以上，破碎带宽度几十m以上的大断层，对区域构造起控制作用。
2）II级结构面延伸再m~几km破碎带宽度几~几十mm的断层、层间错动带、接触带、风化夹层等，对山体稳定起控制作用。
3）III级结构面延伸几百m的断层、接触带、风化夹层等，宽度小于1m,对岩体稳定起控制作用。
4）W级结构面：延伸在几十m范围内的节理、裂隙，未错动、不夹泥，影响岩体质量。
5）V级结构面：延伸差，无厚度，随机分布的隐裂隙等细小结构面，影响岩石质量。
4、结构面的基本特征（1）方位（产状）：结构面在空间的分布状态，用倾向、倾角表示。
（2）间距：相邻结构面之间的垂直距离。
线裂隙率Ks：沿测线方向单位长度上结构面或裂隙的条数。
（s为结构面平均间距）1Ks=—s面裂隙率Ka：单位测量面积中裂隙面积所占的百分率。
Ka=各裂隙面积（长*宽）之和义100%所测量的岩体面积体积裂隙率Kv：单位测量岩体中裂隙体积所占的百分率。
Kv=各裂隙体积（长*宽*厚）之和x100%s所测量的岩体体积°单位体积裂隙数Jv:单位岩体体积内通过的总裂隙数。
（3）延续性：表征结构面的展布范围和延伸长度。
（4）粗糙度：指结构面侧壁的粗糙程度，用起伏度和起伏差表示。
形态:台阶形;波浪形;平直形；剖面类型:粗糙的;平坦的;光滑的。
（5）结构面侧壁强度:与岩石类型和岩体风化或蚀变有关。
一、填空题1、按照成因，岩石可以分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三类。
2、岩石的弹性变形特性常用弹性模量和泊松比两个常数表示。
3、在研究岩石的流变性质中，常用的三个基本原件为弹性元件、塑性元件和粘性元件元件。
4、根据岩石的延性度不同，岩石的破坏可分为延性破坏、脆性破坏、和过度型破坏三种类型。
5、岩石的室内剪切试验，常用的仪器有直剪仪、变角剪（压剪仪）和三轴实验机。
6、在相似材料模拟试验中，采用的三个相似定理分别是几何相似、动力相似和运动相似。
7、按围岩压力的形成机理，可将其划分为形变压力、松动压力、冲击压力和膨胀压力四种。
8、顶板悬空跨度大于顶板岩体极限跨度或悬臂极限跨度的地下空间的变形特性分为垮（冒）落带、裂隙带、弯曲下沉带这“三带”。
9、结构面的状态包括几何形态、充填和胶结情况、产状、贯通性和连贯性、密集状态和发育程度等等。
10、岩体综合调查方法包括钻孔取心调查和沿暴露面调查。
11、常见的岩体工程分类方法包括 RQD 质量指标分类方法、RMR 分类方法、RQD 、Ｑ方法。
12、岩石的全应力应变曲线分为破坏前区、破坏后区两大区段和 5 个阶段。
13、边坡破坏基本类型包括圆弧破坏、平面破坏、楔体破坏和倾倒破坏。
14、岩体地下工程维护的基本原则是合理利用和充分发挥岩体强度、改善围岩的应力条件、合理支护、强调监测和信息反馈。
15、椭圆形长轴与原岩最大主应力方向一致时，巷道周边不出现切向拉应力，应力分布较合理，布置采场、巷道时，都应该尽量遵循这一原则。
16、结构体和结构面是岩体结构的两个基本单元。
17、锚杆的支护作用有悬吊、预先加固、组合梁、挤压加固。
18、结构面分原生结构面、次生结构面和构造结构面。
当主应力与结构面垂直时，岩体强度与结构面无关。
19、岩石弹性模量包括初始弹性模量、切线弹性模量、割线弹性模量。
20、根据围岩应力分布状态，可将坑道周围岩体分为应力松弛区、塑性强化区、弹性区、原岩应力区 4 个区域。
岩体力学考试专用复习资料岩体：是指在地质历史过程中形成的，由岩块和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。
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界面或带。
结构面的成因类型：（一）地质成因类型：1、原生结构面2、构造结构面 3、次生结构面；（二）力学成因类型：1、张性结构面 2、剪性结构面岩石的吸水性指标：1、吸水率：是指岩石试件在大气压力和室温条件下自由吸入水的质量m w1与岩样干质量m s 之比。
2、饱和吸水率：是指岩石试件在高压（一般压力为15MP ）或真空条件下吸入水的质量m w2与岩样干质量m s 之比。
3、饱水系数：岩石的吸水率Wa 与饱和吸水率Wp 之比。
岩石的软化性指标：软化系数（K R ）：岩石试件的饱和抗压强度与干抗压强度的比值。
软化系数是评价岩石力学性质的重要指标。
当软化系数K R ＞0.75时，软化性弱，抗冻性和抗风化能力强；当软化系数K R ＜0.75时，软化性较强，工程地质性质差。
岩石的抗冻性指标：1、抗冻系数（Rd ）：是指岩石试件经反复冻融后的干抗压强度与冻融前干抗压强度之比。
2、质量损失率（Km ）：是指冻融试验前、后干质量只差（m s2-m s1）与试验前干质量m s1之比。
岩石单轴抗压强度，实验方法：（1）抗压实验——完整（2）点荷载实验——分散岩石的三轴压缩强度单轴抗拉强度：岩块试件在单向拉伸时能承受的最大拉应力。
岩石单轴抗拉强度的确定：岩块的抗拉强度是通过室内试验测定的，其方法包括直接拉伸法和间接法两种。
在间接法中，又有劈裂法、抗弯法及点载荷法等。
其中以劈裂法和点载荷法最常用。
剪切强度：1、抗剪断强度：是指试件在一定的法向应力作用下，沿预定剪切面剪断时的最大剪应力。
2、抗切强度：是指试件上的法向应力为零时，沿预定剪切面剪断时的最大剪应力。
3、摩擦强度：是指试件在一定的法向应力作用下，沿已有破裂面（层面、节理等）再次剪切破坏是的最大剪应力。
复习资料1.裂隙度：沿着某个取样线方向，单位长度上节理数量。
K=n/l2.结构面法向刚度：结构面产生法向变形所需的力。
法向弹性变形：δ=1.8σd^2/nEh3.岩石耐崩解性指数：反映了岩石在浸水和温度变化的环境下抵抗风化作用的能力。
（将试块放入带有筛孔的圆筒内，使圆筒在水槽中以20r/min转10分钟，然后将留在圆筒内的岩块取出烘干，反复进行）4.围岩压力：开挖后岩体作用在支护上的压力。
分类：松动压力、形变压力、冲击压力、膨胀压力5.松动压力：松动的岩体或者施工爆破所破坏的岩体等在自重的作用下，掉落在洞室上的压力6.围岩：由人工开挖使岩体的应力状态发生了变化，而这部分被改变了应力状态的岩体。
围岩的二次应力状态就是指经开挖后岩体在无支护条件下，经应力调整后达到新的平衡的应力状态。
7.RQD：以修正的岩芯采取率确定的，采取岩芯采取率总长度与钻孔在岩层中的长度之比。
8.切割度：评价节理分割岩体程度的一个参数。
X=a/A爬坡效应:σ<σT,t=σtan(φ+β) 切齿效应：σ>σT,t=c+σtanφ+β9.边坡岩体的破坏形式：崩塌、滑坡、岩块流动、岩层曲折10.结构面发育的密集程度判断:1.产状2.间距3.延展性（持续性）4.粗糙度和起伏度5.结构面面壁强度6.结构面的开度和充填物 7.结构面的渗透性8.结构面的组数和岩块尺寸11.影响岩体初始应力状态因素：1.地形2.地质构造形态3.岩体力学性质4.水5.温度12.岩石抗拉强度方法：1.直接拉伸法2.抗弯法3.劈裂法4.点荷载试验法13.RMR：岩石抗压强度R1，岩石质量指标R2，节理间距R3，节理状态R4，地下水状态R5，修正系数R614.洞室围岩压力的基本类型：松动压力、形变压力、冲击压力、膨胀压力15.岩体初始铅垂应力计算方法：σz=rH16.岩石在做单向压缩实验的破坏形式：1.圆锥形破坏2.柱状劈裂破坏17.岩石的流变特性：岩石的蠕变、岩石的应力松弛、岩石的长期强度18.平面应力应变问题：一般将受二向应力作用的问题简化为平面应力问题；由于结构的限制，使其在某一方向上的应变为零的状态，简化为平面应变问题。
名词解释：红色，加粗，楷体。
简答的题：蓝色，宋体，加粗。
填空的题：粉色，黑体，加粗。
选择的题：绿色，行楷，加粗。
第 0 章绪论一、地质体： 是指由岩石组成的块体及在结垢面切割下具有一定的结构和构造、 占据地球 上一定空间的实体，称为地质体。
（名-1） 二、勘察专业所研究的岩体力学问题为： 与工程活动有关的地壳浅表层岩体变形及稳定性问题：岩石边坡、岩石地 基及硐室围岩等。
第 1 章 岩体地质与结构特征1.1 概述一、岩体 1、概念： 岩体是指地质历史过程中形成的， 由岩块和结构面网络组成的， 具有一定的 结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。
是岩体力 学研究的对象。
（名-2） 2、岩体的组成由结构面网络及其所围限的岩石块体组成。
3、岩体的物理力学性质特征：非均匀、非连续、各向异性和多相性。
1.2 岩块及其特征一、概念：岩块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。
（名-3） 二、物质组成： 岩石是由具有一定结构构造的矿物集合体组成， 因此岩块的力学性质主要取 决于岩块的矿物成分及其相对含量。
三、岩块的结构与构造： 岩块的结构是指岩石内矿物颗粒的大小、形状、排列方式及微结构面发育情 况与粒间连结方式等反映在岩块构成上的特征。
四、风化程度： 1、岩块的风化程度可用定性指标和某些定量指标表述。
2、判断岩块风化程度的定性指标主要有：颜色、矿物蚀变程度、破碎程度 及开挖锤击技术特征等。
3、判断岩块风化程度的定量指标主要有风化空隙率指标和波速指标等。
4、风化空隙率指标(Iw)是快速浸水后风化岩块吸入水的质量与干燥岩块质 量之比。
5、波速指标： （1）风化岩块纵波速度 （2）波速比：风化岩块与新鲜岩块的纵波速度比值； （3）风化系数：风化岩块与新鲜岩块的饱和单轴抗压强度比值。
1.3结构面特征一、概念：结构面（Structural Plane） 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界面或带。
（名-4） 二、包括： 物质分异面和不连续面，如层面、不整合面、节理面、断层、片理面等。
软 弱结构面。
三、影响： 结构面对工程岩体的完整性、渗透性、物理力学性质、应力传递等有显著影 响，是造成岩体非均质、非连续、各向异性和非线弹性体的本质原因之一。
四、结构面的成因类型 1、结构面的地质成因类型？（简答—1） （1）原生结构面：是岩体在成岩过程中形成的结构面。
（2）构造结构面：是岩体在构造应力作用下形成的各种破裂面，包括断层、 节理、劈理和层间错动面等。
（3）次生结构面：是岩体形成后在外营力作用下产生的结构面，包括卸荷 裂隙、风化裂隙、次生夹泥层和泥化夹层等。
2、结构面的力学成因类型？各具有何特点？（简答—2） （1）张性结构面：是由拉应力形成的，如羽毛状张裂面、纵张及横张破裂 面，岩浆岩中的冷凝节理等。
特点：张开度大、连续性差、形态不规则、面粗糙，起伏度大及破碎带较 宽,易被充填,常含水丰富，导水性强 （2）剪性结构面是剪应力形成的，破裂面两侧岩体产生相对滑移，如逆断 层、平移断层以及多数正断层等。
特点：连续性好，面较平直，延伸较长并有擦痕镜面等现象发育。
五、结构面的规模与分级 1、Ⅰ级：指大断层或区域性断层。
延伸数公里至数十公里；宽度数米至数 十米；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； 2、Ⅱ级：指延伸长而宽度不大的区域性地质界面。
延伸数百米至数千米； 宽度数厘米至数米；包括较大的断层、层间错动、不整合面及原生软弱夹层等。
常控制工程区的山体稳定性或岩体稳定性。
3、Ⅲ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。
主要影响或控制工程岩体， 如地下硐室围岩及边坡岩体的稳定性等。
4、Ⅳ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。
延伸数十厘米至 20-30m，小者仅数厘米至十几厘米；宽度 0 至数厘 米不等。
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。
Ⅳ级结构面主要控制着岩体的结构、完整性和物理力学性质，数 量多且具随机性，其分布规律不太容易搞清楚，需用统计方法进行研究 5、Ⅴ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； 其中 I、II 级结构面又称为软弱结构面，III 级多数也是。
Ⅳ、Ⅴ级为硬性结 构面。
六、结构面特征及其对岩体性质的影响 结构面对岩体的物理、力学性质影响主要取决于结构面的发育特征。
1、产状：走向、倾向、倾角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、结构面的连续性反映结构面的贯通程度。
（1）线连续性系数：指沿结构面延伸方向，结构面各段长度之和 (Σa)与测 线长度的比值。
（具体公式参考教材） 线连续性系数 K1 变化在 0～1 之间，K1 值愈大说明结构面的连续性愈好， 当 K1＝1 时，结构面完全贯通。
（2）迹长：结构面与岩体露头交线的长度。
（3）结构面的密度:结构面的密度反映结构面发育的密集程度。
①线密度(Kd)是指结构面法线方向单位测线长度上交切结构面的条数 (条 ／m)。
②间距(d)则是指同一组结构面法线方向上两相邻结构面的平均距离。
Kd 与 d 互为倒数关系 （4）结构面的张开度:张开度是指结构面两壁面间的垂直距离。
（5）结构面的形态:结构面的形态可以用侧壁的起伏形态及粗糙度来反映。
①结构面侧壁的起伏形态分为：平直的、波状的、锯齿状的、台阶状的和不 规则状的。
侧壁的起伏程度可用起伏角(i)表示. ②结构面的粗糙度用粗糙度系数 JRC 表示。
（6）结构面的充填胶结特征 ①结构面胶结后力学性质有所增强，硅质、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，且抗水性差。
有些强度甚至超过原岩强度。
②未胶结的结构面，力学性质取决于其充填情况，可分为：薄膜充填、断 续充填、连续充填及厚层充填 4 类 a.薄膜充填:是结构面两壁附着一层极薄的矿物膜，厚度多小于 1mm，多明 显降低结构面的强度。
b.断续充填:结构面不连续， 厚度小于结构面起伏差。
力学性质与充填物性质、壁岩性质及结构面的形态有关。
c.连续充填:结构面的力学性质主要取决于充填物性质。
d.厚层充填:结构面的力学性质很差， 主要取决于充填物性质， 岩体往往易于 沿这种结构面滑移而失稳。
七、软弱结构面 1、概念：软弱结构面是岩体中具有一定厚度的软弱带（层） ，与两盘岩体相 比具有高压缩和低强度等特征，在产状上多属缓倾角结构面。
（名-5） 2、包括：原生软弱夹层、构造及挤压破碎带、泥化夹层及其他夹泥层等。
其往往控制着岩体的变形破坏机理及稳定性。
3、其中危害最大的为泥化夹层。
特点： （1）泥质散状结构或泥质定向结构； （2）黏粒含量很高； （3）含水量接近或超过塑限，密度小于原岩； （4）常具有 一定的胀缩性； （5）力学性质比原岩差，强度低，压缩性高； （6）易产生渗透变 形。
4、岩体中存在着复杂的天然应力状态和地下水，这是岩体与其他材料的根 本区别之一。
1.4 岩体结构特征及结构控制论一、岩体的组成与特征 岩体是由结构面网络及其所围限的岩块 (结构体)所组成。
具有一定的结构 是岩体的显著特征之一。
二、岩体的结构特征 岩体结构(rockmass structure)指岩体中结构面与结构体的排列组合关系。
1、结构体特征 结构体(structural element)指岩体中被结构面切割围限的岩石块体。
它不同于岩块的概念。
三、岩体结构控制论 1、工程实践表明，岩体的应力传播、变形破坏以及岩体力学介质属性无不 受控于岩体结构。
岩体结构对工程岩体的控制作用主要表现在三方面： 即岩体的变形与破坏特 征、岩体的应力传播特征、工程岩体的稳定性。
2、岩体结构控制论含义： （简答—3） （1）具有一定结构的岩体，往往具有与之相对应的力学属性。
发育于岩体 中的结构面，是抵抗外力的薄弱环节。
软弱结构面是岩体变形破坏的重要控制因 素或边界；硬性结构面是划分岩体结构、鉴别岩体力学性质类型的重要依据。
（2）岩体变形机制受岩体结构控制。
（3） 岩体的破坏机制也受控于岩体结构： 即结构控制岩体破坏的难易程度、 破坏的规模和破坏的过程及岩体破坏的主要方式等。
（4）岩体结构对岩石工程稳定性的控制作用也十分显著。
整体状结构的岩 体，坚硬完整，受力后强度起控制作用，一般呈稳定状态；第 2 章岩块的物理力学性质2.1 概述研究岩块的意义： 1、岩体性质接近岩块性质时，可通过研究岩块性质外推岩体性质。
例如裂 隙不发育的厚层、巨厚层岩体等。
2、岩块是岩体的组成部分，当研究岩体在不同加载加载条件下的强度和变 形性质时，不能忽视岩块性质的研究。
3、评价石材性能时需要研究岩块的性质； 4、在评价岩石的可钻性和可破碎性时需要研究岩块的性质；5、在研究工程岩体分类中，岩块强度和变形模量被作为重要分类指标，这 时也要研究岩块的性质。
2.2 岩石的物理性质岩石的物理性质是指岩石的三相组成相对比例不同所表现的物理状态， 其由 岩石的物质组成和结构决定。
一、与岩体工程密切相关的岩石物理性质有密度、容重空隙率等。
二、岩石的密度一般包括几种？分别是什么含义？（简答—4） 岩石密度是指单位体积的岩石的质量。
单位为 g/cm3。
密度是选择建筑材料、 研究岩石风化岩体稳定性、预测围岩压力等的基本参数。
岩密度分为颗粒密度和块体密度。
岩石的密度一般在 2.7 g/cm3 左右 1、颗粒密度： （1）是指岩石中固体相部分的质量与其体积的比值。
（2）颗粒密度大大小仅取决于组成岩石的矿物密度及其含量。
（3）密度大的矿物含量多，颗粒密度大；例如基性、超基性岩浆岩，一般 2.7-3.2g/cm3 。
密度小的矿物含量多，颗粒密度小；例如酸性岩浆岩，密度 2.5-2.85g/cm3。
（4）实测指标，实验测定。
2、块体密度 （1）是指岩石单位体积内的质量，按岩石的含水状态，又分为干密度、饱 和密度和天然密度。
（2） 在未指明岩块的含水状态时， 所说的岩石块体密度一般是指天然密度。
（3）块体密度不仅和矿物成分有关，还和岩石的空隙性及含水状态密切相 关。
致密、裂隙不发育的岩石，块体密度接近颗粒密度；孔隙、裂隙增加，块体 密度减小。
（4）测定方法：规则试件，量积法；不规则试件，蜡封法。
三、岩石的空隙性如何？ 1、岩石具有较多的空隙，包括孔隙、裂隙。
尤其是裂隙，有些连通，有些 封闭，其空隙性比土复杂的多； 2、空隙分为开型空隙和闭空隙，开型空隙分为大、小开型空隙。
