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第二章巖塊和巖體的地質(zhì)特征概述巖體力學(xué)研究的對象是在各種地質(zhì)作用下形成的天然巖體。這些巖體,尤其是與人類工程活動密切相關(guān)的地殼表層巖體,其物理力學(xué)性質(zhì)和力學(xué)屬性,在很大程度上受形成和改造巖體的各種地質(zhì)作用過程所控制,往往表現(xiàn)出非均勻、非連續(xù)、各向異性和多相性特征。因此,在巖體力學(xué)研究中,應(yīng)將巖體地質(zhì)特征的研究工作置于相當(dāng)重要的地位。巖塊和巖體均為巖石物質(zhì)和巖石材料。傳統(tǒng)的工程地質(zhì)方法往往是按巖石的成因,取小塊試件在室內(nèi)進(jìn)行礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及物理力學(xué)性質(zhì)的測定,以評價其對工程建筑的適宜性。大量的工程實踐表明,用巖塊性質(zhì)來代表原位工程巖體的性質(zhì)是不合適的。因此,自20世紀(jì)60年代起,國內(nèi)外工程地質(zhì)和巖體力學(xué)工作者都注意到巖體與巖塊在性質(zhì)上有本質(zhì)的區(qū)別,其根本原因之一是巖體中存在有各種各樣的結(jié)構(gòu)面及不同于自重應(yīng)力的天然應(yīng)力場和地下水。因而,從巖體力學(xué)觀點出發(fā)提出了巖塊、結(jié)構(gòu)面和巖體等基本概念。本章將重點討論巖塊、結(jié)構(gòu)面和巖體的地質(zhì)特征,影響巖塊與巖體物理力學(xué)性質(zhì)的主要地質(zhì)因素以及巖體工程分類等問題。巖塊一、巖塊的物質(zhì)組成巖塊(rock或rockblock)是指不含顯著結(jié)構(gòu)面的巖石塊體,是構(gòu)成巖體的最小巖石單元體。這一定義里的顯著一詞是個比較模糊的說法,一般來說,能明顯地將巖石切割開來的分界面叫顯著結(jié)構(gòu)面,而包含在巖石塊體內(nèi)結(jié)合比較牢固的面如微層面、微裂隙等都屬于不顯著的結(jié)構(gòu)面。在國內(nèi)外,有些學(xué)者把巖塊稱為結(jié)構(gòu)體(structuralelement)、巖石材料(rockmaterial)及完整巖石(intactrock)等等。巖石是由具有一定結(jié)構(gòu)構(gòu)造的礦物(含結(jié)晶和非結(jié)晶的)集合體組成的。因此,新鮮巖塊的力學(xué)性質(zhì)主要取決于組成巖塊的礦物成分及其相對含量。一般來說,含硬度大的粒柱狀礦物(如石英、長石、角閃石、輝石等)愈多時,巖塊強(qiáng)度愈高;含硬度小的片狀礦物(如云母、綠泥石、蒙脫石和高嶺石等)愈多時,則巖塊強(qiáng)度愈低。自然界中的造巖礦物有:含氧鹽、氧化物及氫氧化物、鹵化物、硫化物和自然元素五大類。其中以含氧鹽中的硅酸鹽、碳酸鹽及氧化物類礦物最常見,構(gòu)成了幾乎99.9%的地殼巖石。而其他礦物的工程地質(zhì)意義不大。常見的硅酸鹽類礦物有長石、輝石、角閃石、橄欖石及云母和粘土礦物等。這類礦物除云母和粘土礦物外,硬度大,呈粒、柱狀晶形。因此,含這類礦物多的巖石如花崗巖、閃長巖及玄武巖等,強(qiáng)度高,抗變形性能好。但該類礦物多生成于高溫環(huán)境,與地表自然環(huán)境相差較大,在各種風(fēng)化營力的作用下,易風(fēng)化成高嶺石、水云母等。尤以橄欖石、基性斜長石等抗風(fēng)化能力最差,長石、角閃石次之。粘土礦物屬層狀硅酸鹽類礦物,主要有高嶺石、水云母及蒙脫石三類,具薄片狀或鱗片狀構(gòu)造,硬度小。因此含這類礦物多的巖石如粘土巖、粘土質(zhì)巖,物理力學(xué)性質(zhì)差,并具有不同程度的脹縮性,特別是含蒙脫石多的膨脹巖,其物理力學(xué)性質(zhì)更差。碳酸鹽類礦物是石灰?guī)r和白云巖類的主要造巖礦物。巖石的物理力學(xué)性質(zhì)取決于巖石中CaCO3及酸不溶物的含量。CaCO3含量越高,如純灰?guī)r、白云巖等強(qiáng)度高、抗變形和抗風(fēng)化性能都比較好。泥質(zhì)含量高的,如泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r等,力學(xué)性質(zhì)較差。但隨巖石中硅質(zhì)含量的增高,巖石性質(zhì)將不斷變好。另外,碳酸鹽類巖體中,常發(fā)育各種巖溶現(xiàn)象,使巖體性質(zhì)趨于復(fù)雜化。氧化物類礦物以石英最常見,是地殼巖石的主要造巖礦物。呈等軸晶系、硬度大,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。因此,一般隨石英含量增加,巖塊的強(qiáng)度和抗變形性能都明顯增強(qiáng)。巖塊的礦物組成與巖石的成因及類型密切相關(guān)。巖漿巖多以硬度大的粒柱狀硅酸鹽、石英等礦物為主,所以其巖塊物理力學(xué)性質(zhì)一般都很好。沉積巖中的粗碎屑巖如砂礫巖等,其碎屑多為硬度大的粒柱狀礦物,巖塊的力學(xué)性質(zhì)除與碎屑成分有關(guān)外,在很大程度上取決于膠結(jié)物成分及其類型。細(xì)碎屑巖如頁巖、泥巖等,礦物成分多以片狀的粘土礦物為主,其巖塊力學(xué)性質(zhì)很差。變質(zhì)巖的礦物組成與母巖類型及變質(zhì)程度有關(guān)。淺變質(zhì)的副變質(zhì)巖如千枚巖、板巖等多含片狀礦物(如絹云母、綠泥石及粘土礦物等),巖塊力學(xué)性質(zhì)較差。深變質(zhì)巖如片麻巖、混合巖、石英巖等,多以粒柱狀礦物(如長石、石英、角閃石等)為主,因而其巖塊力學(xué)性質(zhì)好。撈二、巖塊的結(jié)慢構(gòu)與構(gòu)造早巖塊的結(jié)構(gòu)是東指巖石內(nèi)礦物刺顆粒的大小、炕形狀和排列方母式及微結(jié)構(gòu)面粉發(fā)育情況與粒六間連結(jié)方式等控反映在巖塊構(gòu)軌成上的特征。媽巖塊的結(jié)構(gòu)特把征,尤其是礦櫻物顆粒間連結(jié)砌及微結(jié)構(gòu)面的代發(fā)育特征對巖出塊的力學(xué)性質(zhì)脂影響很大。婆礦物顆粒間具侍有牢固的連結(jié)智是巖石區(qū)別于浮土并賦予巖石議以優(yōu)良工程地李質(zhì)性質(zhì)的主要警原因。巖石的扇粒間連結(jié)分結(jié)重晶連結(jié)與膠結(jié)港連結(jié)兩類。誘結(jié)晶連結(jié)是礦數(shù)物顆粒通過結(jié)雅晶相互嵌合在技一起,如巖漿溫巖、大部分變惱質(zhì)巖及部分沉詢積巖均具這種怕連結(jié)。它是通訓(xùn)過共用原子或翁離子使不同晶見粒緊密接觸,基故一般強(qiáng)度較痛高。但是不同柔的結(jié)晶結(jié)構(gòu)對貫巖塊性質(zhì)的影承響不同。一般填來說,等粒結(jié)宣構(gòu)的巖塊強(qiáng)度府比非等粒結(jié)構(gòu)陳的高,且抗風(fēng)銷化能力強(qiáng)。在紅等粒結(jié)構(gòu)中,他細(xì)粒結(jié)構(gòu)巖塊冶強(qiáng)度比粗粒結(jié)查構(gòu)的高。在斑姿狀結(jié)構(gòu)中,具茅細(xì)?;|(zhì)的巖撐塊強(qiáng)度比玻璃卷質(zhì)基質(zhì)的高。伶總之,結(jié)晶愈減細(xì)愈均勻,非騎晶質(zhì)成分愈少幕,巖塊強(qiáng)度愈欣高,如某粗粒婦花崗巖的抗壓趴強(qiáng)飛度括(系σ檢c都)吼為腫120MP纖a訓(xùn),而其成分相肥同的細(xì)粒花崗餃巖隔σ推c坑可她達(dá)蟲250MP淹a滿。該糟膠結(jié)連結(jié)是礦球物顆粒通過膠氧結(jié)物連結(jié)在一簡起,如碎屑巖與等具這種連結(jié)掀方式。膠結(jié)連迷結(jié)的巖塊強(qiáng)度蔑取決于膠結(jié)物茅成分及膠結(jié)類掠型。一般來說勁,硅質(zhì)膠結(jié)的袋巖塊強(qiáng)度最高技;鐵質(zhì)、鈣質(zhì)焰膠結(jié)的次之;廈泥質(zhì)膠結(jié)的巖縱塊強(qiáng)度最低,估且抗水性差。零如某地具不同牲膠結(jié)物的砂巖群抗壓強(qiáng)度為:擺硅質(zhì)膠結(jié)孫的倍σ犯c步=帆207.5M遵P穩(wěn)a哀;鐵質(zhì)膠結(jié)壇的蛋σ濕c父=副105.9M圓P摘a共;鈣質(zhì)膠結(jié)憐的徹σ琴c涌=陽84.2MP適a噸;泥質(zhì)膠結(jié)掘的噴σ迷c糟=朱55.6MP頭a鴿。從膠結(jié)類型創(chuàng)來看,常以基眉底式膠結(jié)的巖旁塊強(qiáng)度最高,化孔隙式膠結(jié)的顧次之,接觸式礎(chǔ)膠結(jié)的最低。盜微結(jié)構(gòu)面是指即存在于礦物顆肚粒內(nèi)部或顆粒拼間的軟弱面或闖缺陷,包括礦出物解理、晶格裝缺陷、粒間空敲隙、微裂隙、蹲微層面及片理貿(mào)面、片麻理面旋等。它們的存懲在不僅降低了察巖塊的強(qiáng)度,怪還往往導(dǎo)致巖壁塊力學(xué)性質(zhì)具氣有明顯的各向仇異性。猶巖塊的構(gòu)造是宿指礦物集合體碼之間及其與其社他組分之間的途排列組合方式唇。如巖漿巖中怒的流線、流面的構(gòu)造,沉積巖井中的微層狀構(gòu)芳造,變質(zhì)巖中逗的片狀構(gòu)造及饒其定向構(gòu)造等怕等。這些都可償使巖塊物理力監(jiān)學(xué)性質(zhì)復(fù)雜化奇。盤由上述可知巖淘塊的結(jié)構(gòu)構(gòu)造南不同,其力學(xué)摟性質(zhì)及其各向勁異性和不連續(xù)狹性程度也不同形。因此,在研翠究巖塊的力學(xué)卸性質(zhì)時也要注味意其各向異性吐和不連續(xù)性。判但是相對巖體放而言,巖體的蚊各向異性和不遣連續(xù)性更為顯厲著,因此,在類巖體力學(xué)研究撥中,通常又把骨巖塊近似地視斯為均質(zhì)、各向揚同性的連續(xù)介牌質(zhì)偉。郊渡三、巖塊的風(fēng)剩化程度綁諷眾所周知,風(fēng)岔化作用可以改墓變巖石的礦物走組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)姥造,進(jìn)而改變晴巖塊的物理力獵學(xué)性質(zhì)。一般鉛來說,隨風(fēng)化波程度的加深,揉巖塊的空隙率捏和變形隨之增毛大,強(qiáng)度降低孔,滲透性加大袋。仰襲不同的巖石對擔(dān)風(fēng)化作用的反袖應(yīng)是不同的。誓如花崗巖類巖其石,常先發(fā)生旋破裂,而后被橡滲入的雨水形貨成的碳酸所分債解。碳酸與長躺石、云母、角恩閃石等礦物作左用,析豬出章F訊e召,荷M牛g酒,警K脅,梳N途a濃等可溶鹽以及暖游般離車SiO慨2亡,并被地下水智帶走,而巖屑似、粘土物質(zhì)和涉石英顆粒等殘?zhí)帕粼谠亍;K性巖漿巖的風(fēng)叢化過程,與中波酸性巖漿巖類凳似,只是其風(fēng)俘化殘留物多為墊粘土;石灰?guī)r滑的風(fēng)化殘留物失為富含雜質(zhì)的授粘土;砂礫巖市的風(fēng)化,常僅婦發(fā)生解體破碎材,等等。因此望,研究巖體風(fēng)尊化時,應(yīng)考慮螺到巖石的風(fēng)化座程度及風(fēng)化產(chǎn)刺物的類型。補(bǔ)巖塊的風(fēng)化程河度可通過定性哲指標(biāo)和某些定梳量指標(biāo)來表述礙。定性指標(biāo)主紀(jì)要有:顏色、蹤礦物蝕變程度跌、破碎程度及撥開挖錘擊技術(shù)念特征等。定量頭指標(biāo)主要有風(fēng)弄化空隙率指標(biāo)吹和波速指標(biāo)等螺。挑風(fēng)化空隙率指渠標(biāo)炒(Iw耀)雞是漢羅睡爾篇(Hamra識l災(zāi),躲1961疾)諷提出的歡。氏I痰w慨是快速浸水后典風(fēng)化巖塊吸入忌水的質(zhì)量與干普燥巖塊質(zhì)量之弊比。借此可近油似地反映風(fēng)化闖巖塊空隙率的令大小。悉國家標(biāo)準(zhǔn)《巖啞土工程勘察規(guī)蓋范些》醬GB5002泥1余-94猴中提出用風(fēng)化塞巖塊的縱波速璃度朗(嘉v蘿cp論)濱、波速伍比易(因k刺v子)慌和風(fēng)化系覆數(shù)蜻(嬌k蒜f申)扶等指標(biāo)來評價脅巖塊的風(fēng)化程疊度,其弄中養(yǎng)k朝v紋、逼k導(dǎo)f竭的定義為:師接武恭驟仍(2-1)憑著屯勇繳筋(2-2)算式中罪:百vc違p嘆,已vr屑p渴分別為風(fēng)化巖綢塊和新鮮巖塊五的縱波速暑度坐(挪m牌/敘s宇)喝;托σ田′阿c筆w對,券σ樂c下w切分別為風(fēng)化巖沙塊和新鮮巖塊肢的飽和單軸抗我壓強(qiáng)潤度宏(MPa中)薯。爸按巖塊雪的厘vcp,k辱v撤和停k政f蕩將硬質(zhì)巖石的摩風(fēng)化分級劃分疾如逮表贊2雅-辣1染。肚表移2肅-醬1役旱硬質(zhì)巖石按波晨速指標(biāo)的風(fēng)化僚分級表蜘迷(乖據(jù)巖土工程勘闖察規(guī)范菠,隊1995)委第三葉節(jié)軍閥躺結(jié)構(gòu)噴面撐成結(jié)構(gòu)祝面趨(struc丸turaLp俯lane免)撲是指地質(zhì)歷史藏發(fā)展過程中,籮在巖體內(nèi)形成段的具有一定的問延伸方向和長吧度,厚度相對折較小的地質(zhì)界榆面或帶。它包崖括物質(zhì)分異面既和不連續(xù)面,蘇如層面、不整鉛合面、節(jié)理面土、斷層、片理腎面等。國內(nèi)外堪一些文獻(xiàn)中又廳稱為不連續(xù)享面蝶(disco憂ntinui存ties尾)玻或節(jié)隙理誘(joint口)嶺。在結(jié)構(gòu)面中覺,那些規(guī)模較陡大、強(qiáng)度低、介易變形的結(jié)構(gòu)團(tuán)面又稱為軟弱災(zāi)結(jié)構(gòu)面。盼結(jié)構(gòu)面對工程宇巖體的完整性爺、滲透性、物收理力學(xué)性質(zhì)及博應(yīng)力傳遞等都孩有顯著的影響奉,是造成巖體孟非均質(zhì)、非連泛續(xù)、各向異性逐和非線彈性的糞本質(zhì)原因之一店。因此,全面?zhèn)ド钊爰?xì)致地研需究結(jié)構(gòu)面的特結(jié)征是巖體力學(xué)蹈中的一個重要傍課題。玻一、結(jié)構(gòu)面的混成因類型畢狠(決一沉)茅地質(zhì)成因類型問龍根據(jù)地質(zhì)成因勒的不同,可將拴結(jié)構(gòu)面劃分為知原生結(jié)構(gòu)面、增構(gòu)造結(jié)構(gòu)面和愈次生結(jié)構(gòu)面三緩類,各類結(jié)構(gòu)安面的主要特征況如餃表歷2和-想2健。由表煤2廈-乓2撕輸巖體結(jié)構(gòu)面的蠻類型及其特征疑(肚據(jù)張咸恭錘,丟1979)織成因毫類型五地質(zhì)類型歷主魚悅異要輝釋弟特病稅耽征欣工程地質(zhì)評價享產(chǎn)談濤姻狀浴分蓮生鷹布齡性計捷凱質(zhì)溉原生結(jié)構(gòu)面蕩沉積結(jié)構(gòu)面論1腿層理層面索2役軟弱夾層裹3伐不整合面、假廟整合面殊4笨沉積間斷面去一般與巖層產(chǎn)盲狀一致,為層棵間結(jié)構(gòu)面占海相巖層中此住類結(jié)構(gòu)面分布油穩(wěn)定,陸相巖吃層中呈交錯狀識,易尖滅冠層面、軟弱夾壟層等結(jié)構(gòu)面較俗為平整;不整釀合面及沉積間扣斷面多由碎屑烤泥質(zhì)物構(gòu)成,洗且不平整舞國內(nèi)外較大的耀壩基滑動及滑舅坡很多由此類心結(jié)構(gòu)面所造成竄的,如奧斯汀揮、督圣顫·左弗朗西斯、馬饅爾帕塞壩的破鴨壞,瓦依昂水敲庫附近的巨大渣滑幅坡譜聞奮巖漿結(jié)構(gòu)乖面蔥妹不侵入體與圍巖每接觸面紫巖漿巖結(jié)構(gòu)面立1噸侵入體與圍巖駛接觸面志2閣巖脈巖墻接觸罷面濟(jì)3笨原生冷凝節(jié)理取巖脈受構(gòu)造結(jié)盤構(gòu)面控制,而疏原生節(jié)理受巖備體接觸面控制壟接觸面延伸較肉遠(yuǎn),比較穩(wěn)定麻,而原生節(jié)理乖往往短小密集銳與圍巖接觸面赤可具熔合及破砍碎兩種不同的希特征,原生節(jié)柏理一般為張裂傭面,較粗糙不吵平咸一般不造成大擋規(guī)模的巖體破舊壞,但有時與娛構(gòu)造斷裂配合葡,也可形成巖惱體的滑移,如與有的壩肩局部范滑移誦變質(zhì)結(jié)構(gòu)面兩1茄片理洞2爆片巖軟弱夾層斷產(chǎn)狀與巖層或希構(gòu)造方向一致恨片理短小,分詞布極密,片巖四軟弱夾層延展償較遠(yuǎn),具固定霸層次重結(jié)構(gòu)面光滑平社直,片理在巖列層深部往往閉拿合成隱蔽結(jié)構(gòu)淹面,片巖軟弱進(jìn)夾層具片狀礦禍物,呈鱗片狀喜在變質(zhì)較淺的項沉積巖,如千抄枚巖等路塹邊披坡常見塌方。悟片巖夾層有時恰對工程及地下般洞體穩(wěn)定也有鵝影響曉構(gòu)造結(jié)構(gòu)面衣1粗節(jié)你理勝(旦X候型節(jié)理、張節(jié)旋理厭)耀2名斷肺層橫(柏沖斷層、捩斷片層、橫斷掙層鞠)掃3方層間錯驗動舟涼4摔羽狀裂隙、劈你理溉產(chǎn)狀與構(gòu)造線戀呈一定關(guān)系,橋?qū)娱g錯動與巖征層一致貞張性斷裂較短保小,剪切斷裂乎延展較遠(yuǎn),壓葵性斷裂規(guī)模巨璃大,但有時為難橫斷層切割成億不連續(xù)狀富張性斷裂不平今整,常具次生刪充填,呈鋸齒弓狀,剪閘切斷裂較平直科,具羽狀裂隙婆,壓性斷層具止多種構(gòu)造巖,刮成帶狀分布,辱往往含斷預(yù)層泥、糜棱巖槍對巖體穩(wěn)定影瓶響很大,在上肺述許多巖體破津壞過程中,大任都有構(gòu)造結(jié)構(gòu)虹面的配合作用蛙。此外常造成幟邊坡及地下工改程的塌方、冒學(xué)頂丙次生結(jié)構(gòu)面規(guī)1暗卸荷裂案隙鏈扭2拍風(fēng)化裂似隙屋制3框風(fēng)化夾迷層蝶坡4存泥化夾輕層足掏5禾次生夾泥層獎受地形及原結(jié)們構(gòu)面控制范分布上往往呈企不連續(xù)狀,透常鏡狀,延展性堅差,且主要在話地表風(fēng)化帶內(nèi)顯發(fā)育惜一般為泥質(zhì)物陰充填,水理性扶質(zhì)很差戰(zhàn)在天然及人工縮邊坡上造成危鋪害,有時對壩塌基、壩肩及淺蛇埋隧洞等工程縣亦條有影響,但一顏般在施工中予貪以清基處理記1天.睬原生結(jié)構(gòu)面因握這類結(jié)構(gòu)面是艷巖體在成巖過樹程中形成的結(jié)測構(gòu)面,其特征濟(jì)與巖體成因密沿切相關(guān),因此往又可分為沉積副結(jié)構(gòu)面、巖漿炭結(jié)構(gòu)面和變質(zhì)踢結(jié)構(gòu)面三類。河沉積結(jié)構(gòu)面是釣沉積巖在沉積趟和成巖過程中顯形成的,包括軋層理面、軟弱面夾層、沉積間匪斷面和不整合紋面等。沉積結(jié)厚構(gòu)面的特征與爐沉積巖的成層摘性有關(guān),一般賀延伸性較強(qiáng),唇常貫穿整個巖正體,產(chǎn)狀隨巖棵層產(chǎn)狀而變化液。如在海相沉黑積巖中分布穩(wěn)吹定而清晰;在錯陸相巖層中常匙呈透鏡狀鞏。吊傳巖漿結(jié)構(gòu)面是啄巖漿侵入及冷肅凝過程中形成臭的結(jié)構(gòu)面,包恨括巖漿巖體與序圍巖的接觸面擊、各期巖漿巖誼之間的接觸面砍和原生冷凝節(jié)辣理等粘。會首變質(zhì)結(jié)構(gòu)面可追分為殘留結(jié)構(gòu)描面和重結(jié)晶結(jié)而構(gòu)面。殘留結(jié)廈構(gòu)面主要是沉播積巖經(jīng)變質(zhì)后艘,在層面上絹踩云母、綠泥石剪等鱗片狀礦物油富集并呈定向倘排列而形成的螺結(jié)構(gòu)面,如千柏枚巖的千枚理可面和板巖的板窗理面等。重結(jié)撲晶結(jié)構(gòu)面主要求有片理面和片目麻理面等,它僅是巖石發(fā)生深姥度變質(zhì)和重結(jié)駐晶作用下,片鎖狀礦物和柱狀購礦物富集并呈杰定向排列形成瓜的結(jié)構(gòu)面,它濃改變了原巖的況面貌,對巖體盯的物理力學(xué)性深質(zhì)常起控制性捧作用。幸原生結(jié)構(gòu)面中素,除部分經(jīng)風(fēng)棍化卸荷作用裂男開者外,多具巡有不同程度的頁連結(jié)力和較高懂的強(qiáng)度。徑2恰.污構(gòu)造結(jié)構(gòu)面絲這類結(jié)構(gòu)面是雪巖體形成后在鋪構(gòu)造應(yīng)力作用孔下形成的各種書破裂面,包括掉斷層、節(jié)理、襲劈理和層間錯炕動面等。構(gòu)造計結(jié)構(gòu)面除被膠敬結(jié)者外,絕大坑部分都是脫開畢的。規(guī)模大者淚如斷層、層間凡錯動等,多數(shù)鉗有厚度不等、愿性質(zhì)各異的充簡填物,并發(fā)育彎有由構(gòu)造巖組鬼成的構(gòu)造破碎草帶,具多期活渣動特征。在地惰下水的作用下話,有的已泥化耐或者已變成軟床弱夾層。因此樓這部分構(gòu)造結(jié)悄構(gòu)靠面惕(苗帶畝)輩的工程地質(zhì)性演質(zhì)很差,其強(qiáng)懼度接近于巖體失的殘余強(qiáng)度,貫常導(dǎo)致工程巖自體的滑動破壞戰(zhàn)。規(guī)模小者如城節(jié)理、劈理等魔,多數(shù)短小而奏密集,一般無貪充填或只具薄腹層充填,主要汗影響巖體的完鹿整性和力學(xué)性暈質(zhì)于。鈴聯(lián)3疏.促次生結(jié)構(gòu)面趨這類結(jié)構(gòu)面是肚巖體形成后在擁外營力作用下死產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面槽,包括卸荷裂肅隙、風(fēng)化裂隙殖、次生夾泥層搬和泥化夾層等月。殃卸荷裂隙面是脖因表部被剝蝕賊卸荷造成應(yīng)力林釋放和調(diào)整而偷產(chǎn)生的,產(chǎn)狀偶與臨空面近于宴平行,并具張拋性特征。如河喘谷岸坡內(nèi)的順籃坡向裂隙及谷作底的近水平裂轟隙等,其發(fā)育系深度一般達(dá)基俗巖面以載下跌5賣~業(yè)10善m曠,局部可達(dá)數(shù)桐十米,甚至更算大。谷底的卸順荷裂隙對水工鞠建筑物危害很孩大,應(yīng)特別注方意。燈風(fēng)化裂隙一般籠僅限于地表風(fēng)摸化帶內(nèi),常沿土原生結(jié)構(gòu)面和夕構(gòu)造結(jié)構(gòu)面疊飄加發(fā)育,使其儲性質(zhì)進(jìn)一步惡岔化。新生成的允風(fēng)化裂隙,延汗伸短,方向紊再亂,連續(xù)性差車。汁泥化夾層是原松生軟弱夾層在器構(gòu)造及地下水傷共同作用下形赴成的;次生夾蓮泥層則是地下屋水?dāng)y帶的細(xì)顆巡粒物質(zhì)及溶解倉物沉淀在裂隙喬中形成的。它仆們的性質(zhì)一般鄙都很差,屬軟結(jié)弱結(jié)構(gòu)面趴。列煮(爬二抓)林力學(xué)成因類倉型犧遭從大量的野外姿觀察、試驗資柔料及莫爾強(qiáng)度劉理論分析可知繼,在較低圍限絮應(yīng)市力渠(讀相對巖體強(qiáng)度悲而襖言段)條下,巖體的破鉤壞方式有剪切倘破壞和拉張破糖壞兩種基本類石型。因此,相子應(yīng)地按破裂面部的力學(xué)成因可發(fā)分為剪性結(jié)構(gòu)娃面和張性結(jié)構(gòu)欄面兩類。圓張性結(jié)構(gòu)面是姜由拉應(yīng)力形成狀的,如羽毛狀近張裂面、縱張此及橫張破裂面疑,巖漿巖中的傾冷凝節(jié)理等等陜。羽毛狀張裂市面是剪性斷裂突在形成過程中嗚派生力偶所形釋成的,它的張氣開度在鄰近主燙干斷裂一端較戲大,且沿延伸胖方向迅速變窄呼,乃至尖滅。陶縱張破裂面常羊發(fā)生在背斜軸借部,走向與背播斜軸近于平行妨,呈上寬下窄勸。橫張破裂面逗走向與褶皺軸去近于垂直,它田的形成機(jī)理與扎單向壓縮條件克下沿軸向發(fā)展指的劈裂相似。賺一般來說,張繼性結(jié)構(gòu)面具有怪張開度大、連板續(xù)性差、形態(tài)衰不規(guī)則、面粗冤糙,起伏度大德及破碎帶較寬刺等特征。其構(gòu)籠造巖多為角礫腐巖,易被充填嘆。因此,張性扎結(jié)構(gòu)面常含水勒豐富,導(dǎo)水性茶強(qiáng)等。淋剪性結(jié)構(gòu)面是曲剪應(yīng)力形成的塘,破裂面兩側(cè)遮巖體產(chǎn)生相對缸滑移,如逆斷樂層、平移斷層涂以及多數(shù)正斷值層等。剪性結(jié)涌構(gòu)面的特點是循連續(xù)性好,面蹈較平直,延伸迫較長并有擦痕遠(yuǎn)鏡面等現(xiàn)象發(fā)獻(xiàn)育。謹(jǐn)二、結(jié)構(gòu)面的沿規(guī)模與分級黑結(jié)構(gòu)面的規(guī)模嫩大小不僅影響甩巖體的力學(xué)性積質(zhì),而且影響習(xí)工程巖體力學(xué)禽作用及其穩(wěn)定奪性。按結(jié)構(gòu)面伙延伸長度、切餅割深度、破碎致帶寬度及其力夕學(xué)效應(yīng),可將綿結(jié)構(gòu)面分為如濕下味5伸級。魔Ⅰ瑞級批梢近指大斷層或區(qū)殊域性斷層,一綢般延伸約數(shù)公挑里至數(shù)十公里嘉以上,破碎帶錦寬約數(shù)米至數(shù)五十米乃至幾百違米以上。有些推區(qū)域性大斷層踏往往具有現(xiàn)代控活動性,給工擔(dān)程建設(shè)帶來很直大的危害,直騾接關(guān)系著建設(shè)才地區(qū)的地殼穩(wěn)格定性,影響山摸體穩(wěn)定性及巖覺體穩(wěn)定性。所探以,一般的工鍋程應(yīng)盡量避開泊,如不能避開另時,也應(yīng)認(rèn)真輛進(jìn)行研究,采濃取適當(dāng)?shù)奶幚砑埓胧?。以Ⅱ古級炕析碗指延伸長而寬薦度不大的區(qū)域強(qiáng)性地質(zhì)界面,妄如較大的斷層海、層間錯動、川不整合面及原莊生軟弱夾層等激。其規(guī)模貫穿箏整個工程巖體損,長度一般數(shù)犯百米至數(shù)千米于,破碎帶寬數(shù)涌十厘米至數(shù)米掙。常控制工程坦區(qū)的山體穩(wěn)定健性或巖體穩(wěn)定培性,影響工程舌布局,具體建壘筑物應(yīng)避開或大采取必要的處疾理措施。遠(yuǎn)Ⅲ五級獅垂票指長度數(shù)烘十米裂至數(shù)百米的斷墊層、區(qū)域性節(jié)獲理、延伸較好扯的層面及層間突錯動等。寬度慌一般數(shù)厘米至烈1m犁左右。它主要舒影響或控制工禮程巖體,如地斯下洞室圍巖及碗邊坡巖體的穩(wěn)新定性等等??虎暨z級宿貞那指延伸較差的駁節(jié)理、層面、暢次生裂隙、小號斷層及較發(fā)育吃的片理、劈理洽面等。長度一賴般數(shù)十厘米耗至監(jiān)2超0刪~商30須m沃,小者僅數(shù)厘憤米至十幾厘米述,寬度為零至襖數(shù)厘米不等。謎是構(gòu)成巖塊的輝邊界面,破壞叢巖體的完整性卸,影響巖體的蚊物理力學(xué)性質(zhì)忌及應(yīng)力分布狀壓態(tài)。該級結(jié)構(gòu)鬧面數(shù)量多,分刮布具隨機(jī)性,怨主要影響巖體積的完整性和力格學(xué)性質(zhì),是巖核體分類及巖體砌結(jié)構(gòu)研究的基甩礎(chǔ),也是結(jié)構(gòu)純面統(tǒng)計分析和膊模擬的對象。雜Ⅴ臘級凳塘梅又稱微結(jié)構(gòu)面蝶。指隱節(jié)理、辯微層面、微裂境隙及不發(fā)育的泥片理、劈理等珍,其規(guī)模小,聲連續(xù)性差,常媽包含在巖塊內(nèi)戒,主要影響巖閥塊的物理力學(xué)守性質(zhì)。玻上絨述羨5晴級結(jié)構(gòu)面中稱,牌Ⅰ焦、嚼Ⅱ今級結(jié)構(gòu)面又稱熄為軟弱結(jié)構(gòu)面芬,闖Ⅲ凍級結(jié)構(gòu)面多數(shù)榆也為軟弱結(jié)構(gòu)合面武,遷Ⅳ閱、子Ⅴ價級結(jié)構(gòu)面為硬胳性結(jié)構(gòu)面。不頁同級別的結(jié)構(gòu)睬面,對巖體力礎(chǔ)學(xué)性質(zhì)的影響丑及在工程巖體已穩(wěn)定性中所起層的作用不同。蓮如學(xué)Ⅰ委級結(jié)構(gòu)面控制窗工程建設(shè)地區(qū)稻的地殼穩(wěn)定性龜,直接影響工光程巖體穩(wěn)定性憤;駱Ⅱ昌、輕Ⅲ原級結(jié)構(gòu)面控制榆著工程巖體力腎學(xué)作用的邊界犧條件和破壞方捉式,它們的組弊合往往構(gòu)成可席能滑移巖幼體寸(志如滑坡、崩塌要等泉)她的邊界面,直躍接威脅工程的衡安全穩(wěn)定性產(chǎn);悠Ⅳ角級結(jié)構(gòu)面主要寺控制著巖體的米結(jié)構(gòu)、完整性作和物理力學(xué)性約質(zhì),是巖體結(jié)理構(gòu)研究的重點眾,也是難點,鉗因為相對于工倒程巖體來搞說榆Ⅲ遲級以上結(jié)構(gòu)面這分布數(shù)量少,另甚至沒有,且脆規(guī)律性強(qiáng),容傅易搞清楚,國而些Ⅳ鷹級結(jié)構(gòu)面數(shù)量雨多且具隨機(jī)性頃,其分布規(guī)律淚不太容易搞清鐮楚,需用統(tǒng)計欺方法進(jìn)行研究揀;坑Ⅴ凝級結(jié)構(gòu)面控制惜巖塊的力學(xué)性井質(zhì),等等。但糟各級結(jié)構(gòu)面是桶互相制約、互禽相影響,并非埋孤立的。這些屈特點在實際工蠟作中應(yīng)予注意字。碗三、結(jié)構(gòu)面特也征及其對巖體撇性質(zhì)的影響哲圖2-1結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀對破壞機(jī)理的影響示意圖戚結(jié)構(gòu)面對巖體奉力學(xué)性質(zhì)的影綢響是不言而喻徹的,但其影響炊程度則主要取哪決于結(jié)構(gòu)面的維發(fā)育情況。如襯巖性完全相同垃的兩種巖體,殿由于結(jié)構(gòu)面的減空間方位、連禾續(xù)性、密度、碗形態(tài)、張開度蹄及其組合關(guān)系變等的不同,在化外力作用下,紋這兩種巖體將增呈現(xiàn)出完全不隔同的力學(xué)反應(yīng)軍。因此研究結(jié)燃構(gòu)面特征及其掛力學(xué)效應(yīng)是十倉分必要的。下介面主要隊就繁Ⅳ鍬級結(jié)構(gòu)面進(jìn)行錦討論嘆。圖2-1結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀對破壞機(jī)理的影響示意圖(一)產(chǎn)狀年結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀溜常用走向、傾其向和傾角表示懸。結(jié)構(gòu)面與最俗大主應(yīng)力間的會關(guān)系控制著巖絨體的破壞機(jī)理街與強(qiáng)度。如傅圖梨2-練1轉(zhuǎn)所示,當(dāng)結(jié)構(gòu)更面與最大主平吃面的夾贊角棍β族為銳角時,巖蝕體將沿結(jié)構(gòu)面奪滑移破鬧壞第(也圖既2-1(a)熟)挨;日當(dāng)寫β答=穗0傘°嫂時,表現(xiàn)為橫寨切結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生穩(wěn)剪斷巖體破粗壞盜(閑圖量2-1(b)格)城;動當(dāng)談β逃=篇90汪°釋時,則表現(xiàn)為略平行結(jié)構(gòu)面的砌劈裂拉張破似壞廈(咱圖袍2-1(c)燕)拿。隨破壞方式衛(wèi)不同,巖體強(qiáng)鉛度也發(fā)生變化躲。據(jù)單結(jié)構(gòu)面闖理論,巖體中鞏存在一組結(jié)構(gòu)憂面時,巖體的寨極限強(qiáng)沃度蒼σ拉1董與結(jié)構(gòu)面傾蠢角別β訂間的關(guān)系為:段執(zhí)據(jù)仔(2-3霧)圖2-2結(jié)構(gòu)面的線連續(xù)性系數(shù)計算圖鄰式中雅:撒C族j蒜,臣φ駕j巴分別為結(jié)構(gòu)面餐的粘聚力和摩圖2-2結(jié)構(gòu)面的線連續(xù)性系數(shù)計算圖純由緞(2-3酬)燒式可知:當(dāng)圍準(zhǔn)壓暖σ濟(jì)3寨不變時,巖體亂強(qiáng)合度味(存σ脈1挨-敘σ速3勁)凡隨結(jié)構(gòu)面傾登角僚β擦變化而變化。土(沉二盯)忽連續(xù)性革尤結(jié)構(gòu)面的連續(xù)睛性反映結(jié)構(gòu)面衡的貫通程度,都常用線連續(xù)性抓系數(shù)、跡長和鋤面連續(xù)性系數(shù)付表示。染線連續(xù)性系稼數(shù)翠(葉K禾1抗)兵是指沿結(jié)構(gòu)面韻延伸方向上,動結(jié)構(gòu)面各段長悠度之招和至(燥Σ亦a彎)嶺與測線長度的素比顧值揀(勤圖捐2-2并)快,即:促阻盤鉗(2-4洋)己式中僵:敢Σ熟a劃,炭Σ乒b歉分別為結(jié)構(gòu)面呼及完整巖石長襲度之和。懷致嗚K午1煙變化苦在四0輩~微1賢之間稿,境K燕1弟值愈大說明結(jié)僵構(gòu)面的連續(xù)性主愈好,單當(dāng)免K暑1罰=即1憶時,結(jié)構(gòu)面完揀全貫通。身另外,國際巖全石力學(xué)學(xué)查會植(1978止)譽(yù)主張用結(jié)構(gòu)面時的跡長來描述遮和評價結(jié)構(gòu)面凱的連續(xù)性,并窯制訂了相應(yīng)的湯分級標(biāo)燙準(zhǔn)渣(助表遷2-3讀)扒。硬結(jié)構(gòu)面的連續(xù)炸性對巖體的變習(xí)形、變形破壞續(xù)機(jī)理、強(qiáng)度及劍滲透性都有很存大的影響。(三)密度席結(jié)構(gòu)面的密度文反映結(jié)構(gòu)面發(fā)夢育的密集程度鄰,常用線密度桂、間距等指標(biāo)閘表示。腸線密滋度淘(Kd謹(jǐn))肺是指結(jié)構(gòu)面法仿線方向單位測膠線長度上交切億結(jié)構(gòu)面的條搖數(shù)帶(悠條糕/賄m測)欺;間指距趕(d區(qū))疼則是指同一組艇結(jié)構(gòu)面法線方材向上兩相鄰結(jié)塔構(gòu)面的平均距盤離;兩者互為搭倒數(shù)關(guān)系,算即寫匠僻耗宴敢遣(2-5恰)鄉(xiāng)按以上定義,井則要求測線沿假結(jié)構(gòu)面法線方哄向布置,但在屆實際結(jié)構(gòu)面量掏測中,由于露憐頭條件的限制壓,往往達(dá)不到掉這一要求。如銳果測線是水平蜘布置的,且與鈔結(jié)構(gòu)面法線的霞夾角予為艷α束,結(jié)構(gòu)面的傾炸角脊為屋β谷時,產(chǎn)則界K巾d兵可用下式計算糾:辭縮夢段(2-6傻)炸式中布:古L筍為測線長度,棉一般應(yīng)瑞為教2或0回~衰50警m要;速K肚‘旱d嘴為測線方向某輪組結(jié)構(gòu)面的線宗密度資,響n小為結(jié)構(gòu)面條數(shù)物。相當(dāng)巖體中包含瞧有多組結(jié)構(gòu)面渾時,可用疊加瓶方法求得水平銀測線方向上的床結(jié)構(gòu)面線密度帆。棚結(jié)構(gòu)面的密度辮控制著巖體的筑完整性和巖塊搜的塊度。一般貌來說,結(jié)構(gòu)面紅發(fā)育愈密集,勤巖體的完整性寒愈差,巖塊的鵝塊度愈小,進(jìn)暗而導(dǎo)致巖體的歸力學(xué)性質(zhì)變差圈,滲透性增強(qiáng)見。普里斯特等析人掉(Pries捎t慨等參,把1976就)想提出用線密政度灣(Kd逝)術(shù)來估算巖體質(zhì)態(tài)量指莫標(biāo)柔RQD(ro雷ckqua料lityd營esigna搞tion摟)良為:間糟尾峰箏衡(2-7)銹為了統(tǒng)一描述間結(jié)構(gòu)面密度的方術(shù)語拘,課ISR餓M豆規(guī)定了分級標(biāo)仆準(zhǔn)如甜表須2-寧4森。夕表簡2涌-3絮綿遲結(jié)構(gòu)面連續(xù)性襯分級貨表輛區(qū)慌懲表葛2勸-秀4扣阿結(jié)構(gòu)面間距分顏級表溪(沒四緣)權(quán)張開度倍悉結(jié)構(gòu)面的張開腥度是指結(jié)構(gòu)面炕兩壁面間的垂繼直距離。結(jié)構(gòu)蝴面兩壁面一般丟不是緊密接觸駐的,而是呈點紋接觸或局部接森觸,接觸點大籃部分位于起伏周或鋸齒狀的凸療起點。這種情怖況下,由于結(jié)四構(gòu)面實際接觸貓面積減少,必叮然導(dǎo)致其粘聚亂力降低。當(dāng)結(jié)肉構(gòu)面張開且被罵外來物質(zhì)充填童時,則其強(qiáng)度謀將主要由充填停物決定。另外朗,結(jié)構(gòu)面的張教開度對巖體的絮滲透性有很大膝的影響。如在瓶層流條件下,回平直而兩壁平活行的單個結(jié)構(gòu)危面的滲透系沖數(shù)疼(Kf午)魔可表達(dá)為洞:杠報全塘宵決粒玉(2-8)尾式中生:蘿e耀為結(jié)構(gòu)面張開握度序(mm企)口,它的描述術(shù)牲語和分級標(biāo)準(zhǔn)袋如護(hù)表狐2好-聽5婚所示核;墊υ侵為水的運動粘街滯系切數(shù)票(燒cm晴2體/向s攀)仰;榴g板為重力加速度攪。芽嶺表北2武-很5暮刻結(jié)構(gòu)面張開度秒分級表揉根據(jù)大量的野扮外實測統(tǒng)計表無明店,勉Ⅳ再級及部籍分殿Ⅲ槳級結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)馳狀、跡長、間輪距及張開度等晚幾何特征參數(shù)栽,服從于某種兆隨機(jī)分布規(guī)律墳,而非定值。鍵表婆2苦冶6胞列出了結(jié)構(gòu)面趣幾何要素常見耍的概率分布規(guī)樹律,同時還給膏出了這些分布懶函數(shù)的表達(dá)式蝦,供使用時參療考。這些分布服規(guī)律對結(jié)構(gòu)面格網(wǎng)絡(luò)及連通網(wǎng)拳絡(luò)模擬、研究作結(jié)構(gòu)面的空間劍分布、巖體質(zhì)唐量評價及巖體方力學(xué)性質(zhì)參數(shù)值確定等都是很避有用的。桶表美2-6梁霞結(jié)構(gòu)面幾何要舊素經(jīng)驗概率分企布形式表圖2-4結(jié)構(gòu)面的起伏角計算圖圖2-4結(jié)構(gòu)面的起伏角計算圖圖2-5標(biāo)準(zhǔn)粗糙程度剖面及其JRC值(據(jù)Barton,1977)圖2-3結(jié)構(gòu)面的起伏形態(tài)示意圖圖2-5標(biāo)準(zhǔn)粗糙程度剖面及其JRC值(據(jù)Barton,1977)圖2-3結(jié)構(gòu)面的起伏形態(tài)示意圖平直的;b.臺階狀的;c.鋸齒狀的;d.波狀的;e.不規(guī)則狀的互結(jié)構(gòu)面的形態(tài)躁對巖體的力學(xué)劈性質(zhì)及水力學(xué)旗性質(zhì)存在明顯互的影響,結(jié)構(gòu)乖面的形態(tài)可以它從側(cè)壁的起伏拒形態(tài)及粗糙度做兩方面進(jìn)行研肺究?;膿?jù)統(tǒng)計,結(jié)構(gòu)游面?zhèn)缺诘钠鸱菪螒B(tài)可分為:殼平直的、波狀檔的、鋸齒狀的診、臺階狀的和線不規(guī)則狀的幾散種菜(呈圖碧2-3哥)額。而側(cè)壁的起嗎伏程度可用起狐伏描角及(i為)乓表示如竭下賤(某圖綢2-4奮)倚:梁盛旨糕晌(國2-9)早式中授:拌h枯為平均起伏差球;董L綢為平均基線長處度干。歉羅結(jié)構(gòu)面的粗糙貫度可用粗糙度清系柄JRC(jo采int疤電roughn遼ess愁窩coeffi企cient唯)腥表示,隨粗糙臨度的增大,結(jié)沙構(gòu)面的摩擦角仔也增大。據(jù)巴購頓逼(Barto蘇n剩,壽1977風(fēng))昏的研究可將結(jié)漁構(gòu)面的粗糙度紡系數(shù)劃分為如錦圖慶2-莖5過的耀1魄0伐級。在實際工店作中,可用結(jié)自構(gòu)面縱剖面儀章測出所研究結(jié)頑構(gòu)面的粗糙剖訪面,然后與縣圖輩2-要5瘋所示的標(biāo)準(zhǔn)剖里面進(jìn)行對比,捕即可求得結(jié)構(gòu)顫面的粗糙度系子數(shù)急JR菠C闊。姻(取六炸)瘋充填膠結(jié)特受征黨驟結(jié)構(gòu)面經(jīng)膠結(jié)掠后,總的來說迎,力學(xué)性質(zhì)有希所改善。改善序的程度因膠結(jié)市物成分不同而嗓異。以鐵硅質(zhì)丈膠結(jié)的強(qiáng)度最克高,往往與巖患石強(qiáng)度差別不牛大,甚至超過庭巖石強(qiáng)度,這賊類結(jié)構(gòu)面一般狂不予研究。而她泥質(zhì)與易溶鹽筐類膠結(jié)的結(jié)構(gòu)浙面強(qiáng)度最低,稅且抗水性差。平未膠結(jié)具一定圖張開度的結(jié)構(gòu)束面往往被外來煌物質(zhì)所充填,勉其力學(xué)性質(zhì)取帥決于充填物成奧分、厚度、含星水性及壁巖的恢性質(zhì)等。就充內(nèi)填物成分來說兵,以砂質(zhì)、礫圈質(zhì)等粗粒充填限的結(jié)構(gòu)面性質(zhì)鉛最好,粘土職質(zhì)影(土如高嶺石、綠攤泥石、水云母侮、蒙脫石悄等別)女和易溶鹽類充奴填的結(jié)構(gòu)面性嘆質(zhì)最差。搭按充填物厚度饞和連續(xù)性,結(jié)榴構(gòu)面的充填可虧分為:薄膜充街填、斷續(xù)充填牌、連續(xù)充填及闖厚層充豬填灶4原類。薄膜充填喘是結(jié)構(gòu)面兩壁帖附著一層極薄床的礦物膜,厚寺度多小于牧1mm錯,多為應(yīng)力礦縮物和蝕變礦物滲等。這種充填摸厚度雖薄,但瓜因多是性質(zhì)不壯良礦物,因而孫明顯地降低了某結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度鍋。斷續(xù)充填的耗充填物不連續(xù)裙且厚度小于結(jié)梁構(gòu)面的起伏差瘡,結(jié)構(gòu)面的力間學(xué)性質(zhì)與充填參物性質(zhì)、壁巖曾性質(zhì)及結(jié)構(gòu)面浙的形態(tài)有關(guān)。鄰連續(xù)充填的充奇填物分布連續(xù)奉,且厚度大于鷹結(jié)構(gòu)面的起伏繞差,結(jié)構(gòu)面的渾力學(xué)性質(zhì)主要折取決于充填物趙性質(zhì)。厚層充煉填的充填物厚戚度遠(yuǎn)大于結(jié)構(gòu)勢面的起伏差,樂大者可達(dá)數(shù)十丟厘米以上,結(jié)資構(gòu)面的力學(xué)性耽質(zhì)很差,巖體征往往易于沿這快種結(jié)構(gòu)面滑移例而失穩(wěn)。拳(濟(jì)七格)脆結(jié)構(gòu)面的組合血關(guān)系唇結(jié)構(gòu)面的組合春關(guān)系控制著可聞能滑移巖體的芝幾何邊界條件烘、形態(tài)、規(guī)模斬、滑動方向及占滑移破壞類型章,它是工程巖狼體穩(wěn)定性預(yù)測援與評價的基礎(chǔ)付。拜任何堅硬巖體桌的塊體滑移破輩壞,都必須具君備一定的幾何拒邊界條件。因希此,在研究巖牽體穩(wěn)定性時,及必須研究結(jié)構(gòu)組面之間及其與息臨空面之間的騰組合關(guān)系,確絕定可能失穩(wěn)塊元體的形態(tài)、規(guī)敲模和可能滑移析方向等。結(jié)構(gòu)姻面組合關(guān)系的吐分析可用赤平殲投影、立體投緣影和三角幾何嫁計算法等進(jìn)行正。諷航描四、軟弱結(jié)構(gòu)殊面豎梳以上討論的主要要愿是壤Ⅳ搜級及部道分裂Ⅲ任級結(jié)構(gòu)利面跌(榨硬性結(jié)構(gòu)濁面漸)聚的特征及其力墓學(xué)影響。這里屆再簡要地討論潤一下軟弱結(jié)構(gòu)先面的特征及其娘力學(xué)影響。軟野弱結(jié)構(gòu)面就其逗物質(zhì)組成及微斬觀結(jié)構(gòu)而言,贏主要包括原生初軟弱夾層、構(gòu)底造及擠壓破碎健帶、泥化夾層美及其他夾泥層睜等。它們實際尤上是巖體中具腥有一定厚度的補(bǔ)軟弱兵帶拘(薯層獄)副,與兩盤巖體扎相比具有高壓查縮和低強(qiáng)度等彎特征,在產(chǎn)狀鏟上多屬緩傾角輔結(jié)構(gòu)面。因此幫,軟弱結(jié)構(gòu)面濟(jì)在工程巖體穩(wěn)皇定性中具有很識重要的意義,盜往往控制著巖銜體的變形破壞外機(jī)理及穩(wěn)定性捐,如我國葛洲好壩電站壩基及豆小浪底水庫壩泡肩巖體中都存到在著泥化夾層劫問題,極大地情影響著水庫大壽壩的安全,需乒特殊處理。其慧中最常見危害榮較大的是泥化汪夾層,故作重穿點討論。程泥化夾層是含海泥質(zhì)的軟弱夾煉層經(jīng)一系列地依質(zhì)作用演化而鬧成的。它多分魂布在上下相對夢堅硬而中間相蔑對軟弱剛?cè)嵯囔F間的巖層組合漿條件下。在構(gòu)修造運動作用下刺產(chǎn)生層間錯動輝、巖層破碎、芽結(jié)構(gòu)改組,并黨為地下水滲流割提供了良好的哭通道。水的作賭用使破碎巖石呢中的顆粒分散手、含水量增大瓣,進(jìn)而使巖石登處于塑性狀池態(tài)怨(干泥枕化饑)哲,強(qiáng)度大為降督低,水還使夾朵層中的可溶鹽壟類溶解,引起召離子交換,改仔變了泥化夾層譽(yù)的物理化學(xué)性葡質(zhì)。瑞泥化夾層具有齒以下特性科:拍①柄由原巖的超固諷結(jié)膠結(jié)式結(jié)構(gòu)牛變成了泥質(zhì)散洽狀結(jié)構(gòu)或泥質(zhì)藏定向結(jié)構(gòu)般;演②吹粘粒含量很高錫;影③陸含水量接近或銅超過塑限,密債度比原巖小慣;出④孩常具有一定的冊脹縮性健;攏⑤訪瀉力學(xué)性質(zhì)比原敞巖差,強(qiáng)度低最,壓縮性高奉;去⑥弟由于其結(jié)構(gòu)疏榴松,抗沖刷能設(shè)力差,因而在旅滲透水流的作枕用下,易產(chǎn)生糠滲透變形。以吼上這些特性對紗工程建設(shè),特什別是對水工建桂筑物的危害很賭大。麥對泥化夾層的政研究,應(yīng)著重灘于研究其成因寺類型、存在形架態(tài)、分布、所蠶夾物質(zhì)的成分拒和物理力學(xué)性陜質(zhì)以及這些性曬質(zhì)在條件改變株時的變化趨勢但等。監(jiān)第四承節(jié)港萄何巖架疊巴體少一、巖體的定鞋義與組成頑巖湊體鵝(rockm凝ass灣)情是指在地質(zhì)歷曲史過程中形成炎的,由巖石單攔元急體潮(愉或稱巖煮塊糊)雪和結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)丘組成的,具有板一定的結(jié)構(gòu)并蚊賦存于一定的飲天然應(yīng)力狀態(tài)洽和地下水等地遲質(zhì)環(huán)境中的地完質(zhì)體。國內(nèi)外我一些文獻(xiàn)中也飼有稱為巖石的柿。他巖體是由結(jié)構(gòu)勝面網(wǎng)絡(luò)及其所腎圍限的巖石塊素體所組成。這疫種巖石塊冷體比(境或稱巖石單元匠體奔)講被稱為結(jié)構(gòu)體喂,它的大小、堡形態(tài)及其活動炒性取決于結(jié)構(gòu)煤面的密度、連煤續(xù)性及其組合般關(guān)系。巖體的鬼組成對巖體的蔥力學(xué)性質(zhì)以及辨穩(wěn)定性具有重舊要的影響。邊具有一定的結(jié)適構(gòu)是巖體的顯安著特征之一。企巖體在其形成董與存在過程中牛,長期經(jīng)受著影復(fù)雜的建造和艷改造兩大地質(zhì)賠作用,生成了農(nóng)各種不同類型圈和規(guī)模的結(jié)構(gòu)包面,如斷層、貸節(jié)理、層理、賀片理、裂隙等志。受這些結(jié)構(gòu)悉面的交切,使養(yǎng)巖體形成一種桃獨特的割裂結(jié)咽構(gòu)。因此,巖如體的力學(xué)性質(zhì)她及其力學(xué)作用繭不僅受巖體的王巖石類型控制逃,更主要的是齊受巖體中結(jié)構(gòu)宋面以及由此形悠成的巖體結(jié)構(gòu)奪所控制。值巖體中存在著羽復(fù)雜的天然應(yīng)掙力狀態(tài)和地下跪水,這是巖體式與其他材料的抵根本區(qū)別之一鉤。因此研究巖傭體在外力作用翠下的力學(xué)習(xí)性冒及其穩(wěn)定性時扭,必須充分考棟慮天然應(yīng)力,怖特別是構(gòu)造應(yīng)責(zé)力和水的影響背。鉗二、巖體的結(jié)拖構(gòu)特征默巖體結(jié)晉構(gòu)續(xù)(趟rockma瘋ss識綁struct塑ure掠)疼是指巖體中結(jié)賠構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體朝的排列組合特軟征,因此,巖肌體結(jié)構(gòu)應(yīng)包括做兩個要素或稱杰結(jié)構(gòu)單元,即巖結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)易體。也就是說規(guī)不同的結(jié)構(gòu)面烈與結(jié)構(gòu)體之間董,以不同方式川排列組合形成補(bǔ)了不同的巖體棄結(jié)構(gòu)。大量的嗚工程失穩(wěn)實例尾表明:工程巖芝體的失穩(wěn)破壞功,往往主要不籌是巖石材料本癢身的破壞,而槍是巖體結(jié)構(gòu)失炮穩(wěn)引起的。所現(xiàn)以,不同結(jié)構(gòu)個類型的巖體,蝕其物理力學(xué)性域質(zhì)、力學(xué)效應(yīng)充及其穩(wěn)定性都炸是不同的。在眼第三節(jié)中我們?nèi)螌Y(jié)構(gòu)面的特搬征作了詳細(xì)討詢論,不予重復(fù)棵。這里僅就結(jié)趴構(gòu)體特征及巖勒體結(jié)構(gòu)類型作波一簡單的討論循。財癢(覽一議)轟結(jié)構(gòu)體特黑征奉澆結(jié)構(gòu)勺體判(會struct快ura齒l御elemen避t幼)捧是指巖體中被須結(jié)構(gòu)面切割圍龍限的巖石塊體壺。有的文獻(xiàn)上猾把結(jié)構(gòu)體稱為卡巖塊,但巖塊爺和結(jié)構(gòu)體應(yīng)是燥兩個不同的概胖念。因為不同款級別的結(jié)構(gòu)面仗所切割圍限的從巖石塊售體禁(嘗結(jié)構(gòu)富體軟)聞的規(guī)模是不同筑的。單如句Ⅰ啊級結(jié)構(gòu)面所切前割氧的所Ⅰ拒級結(jié)構(gòu)體,其庸規(guī)??蛇_(dá)數(shù)平成方公里,甚至?xí)r更大,稱為地蘋塊或斷塊歌;渣Ⅱ濤、俗Ⅲ否級結(jié)構(gòu)面切割島的外Ⅱ跨、哄Ⅲ亦級結(jié)構(gòu)體規(guī)模斷又相應(yīng)減?。唤灾簧涤袚uⅣ蓋級結(jié)構(gòu)面切割兼的混Ⅳ混級結(jié)構(gòu)體,才錄被稱為巖塊,泳它是組成巖體倦最基本的單元坐體。所以,結(jié)消構(gòu)體和結(jié)構(gòu)面留一樣也是有級傾序的,一般將酷結(jié)構(gòu)體劃分蔥為雜4茶級。其中訴以釘Ⅳ嘉級結(jié)構(gòu)體規(guī)模相最小,其內(nèi)部夜還包含有微裂候隙、隱節(jié)理羨等菠Ⅴ面級結(jié)構(gòu)面。較賊大級別的結(jié)構(gòu)痰體是由許許多員多較小級別的劈結(jié)構(gòu)體所組成雄,并存在于更面大級別的結(jié)構(gòu)日體之中。結(jié)構(gòu)移體的特征常用音其規(guī)模、形態(tài)妖及產(chǎn)狀等進(jìn)行棋描述。結(jié)構(gòu)體湖的規(guī)模取決于勉結(jié)構(gòu)面的密度糟,密度愈小,公結(jié)構(gòu)體的規(guī)模襲愈大。常用單脖位體積內(nèi)洲的賓Ⅳ賣級結(jié)構(gòu)體德數(shù)謠(舟塊度模頃數(shù)屢)你來表示,也可競用結(jié)構(gòu)體的體期積表示。結(jié)構(gòu)充體的規(guī)模不同泊,在工程巖體件穩(wěn)定性中所起姿的作用也不同思。宇結(jié)構(gòu)體的形態(tài)肆極為復(fù)雜,常湯見的形狀有:陵柱狀、板狀、孔楔形及菱形肌等翻(詢圖辨2鍛-夫6濟(jì))黑。在強(qiáng)烈破碎脅的部位,還有悅片狀、鱗片狀潮、碎塊狀及碎財屑狀等形狀。臘結(jié)構(gòu)體的形狀肉不同,其穩(wěn)定淋性也不同。一罷般來說,板狀朝結(jié)構(gòu)體比柱狀迫、菱形狀的更賠容易滑動,而體楔形結(jié)構(gòu)體比迷錐形結(jié)構(gòu)體穩(wěn)橡定性差。但是圖,結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)述定性往往還需佳結(jié)合其產(chǎn)狀及悶其與工程作用擇力方向和臨空臣面間的關(guān)系作余具體分析。圖2-6結(jié)構(gòu)體形狀典型類型示意圖(據(jù)孫廣忠,1983)a,b.柱狀結(jié)構(gòu)體;d,e.菱形或板狀結(jié)構(gòu)體;c,f,g,h,j.楔、錐形結(jié)構(gòu)體;i.板狀結(jié)構(gòu)體磁結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)狀飾一般用結(jié)構(gòu)體咐的長軸方向表努示。它對工程頓巖體穩(wěn)定性的砌影響需結(jié)合臨劣空面及工程作虎用力方向來分表析。比如,一暮般來說,平臥皆的板狀結(jié)構(gòu)體奸與豎直的板狀占結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定往性不同,前者述容易產(chǎn)生滑動忌,后者容易產(chǎn)雀生折斷或傾倒傅破壞;又如,丹在地下洞室中盟,楔形結(jié)構(gòu)體嶄尖端指向臨空湖方向時,穩(wěn)定倘性好于其他指把圖2-6結(jié)構(gòu)體形狀典型類型示意圖(據(jù)孫廣忠,1983)a,b.柱狀結(jié)構(gòu)體;d,e.菱形或板狀結(jié)構(gòu)體;c,f,g,h,j.楔、錐形結(jié)構(gòu)體;i.板狀結(jié)構(gòu)體債(根二皆)朝巖體的結(jié)構(gòu)類侄型劃分表2-7巖體結(jié)構(gòu)類型劃分表(引自《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-94,1995)巖體結(jié)構(gòu)類型巖體地質(zhì)類型主要結(jié)構(gòu)形狀結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況巖土工程特征可能發(fā)生的巖土工程問題整體狀結(jié)構(gòu)均質(zhì),巨塊狀巖漿巖、變質(zhì)巖,巨厚層沉積巖、正變質(zhì)巖巨塊狀以原生構(gòu)造節(jié)理為主,多呈閉合型,裂隙結(jié)構(gòu)面間距大于15m,一般不超過1~2組,無危險結(jié)構(gòu)面組成的落石掉塊整體性強(qiáng)度高,巖體穩(wěn)定,可視為均質(zhì)彈性各向同性體不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體的局部滑動或坍塌,深埋洞室的巖爆塊狀結(jié)構(gòu)厚層狀沉積巖、正變質(zhì)巖、塊狀巖漿巖、變質(zhì)巖塊狀柱狀只具有少量貫穿性較好的節(jié)理裂隙,裂隙結(jié)構(gòu)面間距0.7~1.5m。一般為2~3組,有少量分離體整體強(qiáng)度較高,結(jié)構(gòu)面互相牽制,巖體基本穩(wěn)定,接近彈性各向同性體層狀結(jié)構(gòu)多韻律的薄層及中厚層狀沉積巖、副變質(zhì)巖層狀板狀透鏡體有層理、片理、節(jié)理,常有層間錯動面接近均一的各向異性體,其變形及強(qiáng)度特征受層面及巖層組合控制,可視為彈塑性體,穩(wěn)定性較差不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體可能產(chǎn)生滑塌,特別是巖層的彎張破壞及軟弱巖層的塑性變形碎裂狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響嚴(yán)重的破碎巖層塊狀斷層、斷層破碎帶、片理、層理及層間結(jié)構(gòu)面較發(fā)育,裂隙結(jié)構(gòu)面間距025~05m,一般在3組以上,由許多分離體形成完整性破壞較大,整體強(qiáng)度很低,并受斷裂等軟弱結(jié)構(gòu)面控制,多呈彈塑性介質(zhì),穩(wěn)定性很差易引起規(guī)模較大的巖體失穩(wěn),地下水加劇巖體失穩(wěn)散體狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響劇烈的斷層破碎帶,強(qiáng)風(fēng)化帶,全風(fēng)化帶碎屑狀顆粒狀斷層破碎帶交叉,構(gòu)造及風(fēng)化裂隙密集,結(jié)構(gòu)面及組合錯綜復(fù)雜,并多充填粘性土,形成許多大小不一的分離巖塊完整性遭到極大破壞,穩(wěn)定性極差,巖體屬性接近松散體介質(zhì)易引起規(guī)模較大的巖體失穩(wěn),地下水加劇巖體失穩(wěn)企由于組成巖體錄的巖性,遭受乘的構(gòu)造變動及扭次生變化的不注均一性,導(dǎo)致麻了巖體結(jié)構(gòu)的核復(fù)雜性。為了衫概括地反映巖勉體中結(jié)構(gòu)面和祖結(jié)構(gòu)體的成因廳、特征及其排淘列組合關(guān)系,善將巖體結(jié)構(gòu)劃跳分銳為柳5蜂大類。各類結(jié)寄構(gòu)巖體的基本望特征列于瞧表跳2-嶄7翁。由表可知:爐不同結(jié)構(gòu)類型衣的巖體,其巖應(yīng)石類型、結(jié)構(gòu)督體和結(jié)構(gòu)面的咳特征不同,巖評體的工程地質(zhì)姥性質(zhì)與變形破滲壞機(jī)理也都不惹同。但其根本叫的區(qū)別還在于蘆結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)株及發(fā)育程度,叢如層狀結(jié)構(gòu)巖構(gòu)體中發(fā)育的結(jié)聚構(gòu)面主要是層劫面、層間錯動碑;整體狀結(jié)構(gòu)臣巖體中的結(jié)構(gòu)購面呈斷續(xù)分布表,規(guī)模小且稀從表2-7巖體結(jié)構(gòu)類型劃分表(引自《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-94,1995)巖體結(jié)構(gòu)類型巖體地質(zhì)類型主要結(jié)構(gòu)形狀結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況巖土工程特征可能發(fā)生的巖土工程問題整體狀結(jié)構(gòu)均質(zhì),巨塊狀巖漿巖、變質(zhì)巖,巨厚層沉積巖、正變質(zhì)巖巨塊狀以原生構(gòu)造節(jié)理為主,多呈閉合型,裂隙結(jié)構(gòu)面間距大于15m,一般不超過1~2組,無危險結(jié)構(gòu)面組成的落石掉塊整體性強(qiáng)度高,巖體穩(wěn)定,可視為均質(zhì)彈性各向同性體不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體的局部滑動或坍塌,深埋洞室的巖爆塊狀結(jié)構(gòu)厚層狀沉積巖、正變質(zhì)巖、塊狀巖漿巖、變質(zhì)巖塊狀柱狀只具有少量貫穿性較好的節(jié)理裂隙,裂隙結(jié)構(gòu)面間距0.7~1.5m。一般為2~3組,有少量分離體整體強(qiáng)度較高,結(jié)構(gòu)面互相牽制,巖體基本穩(wěn)定,接近彈性各向同性體層狀結(jié)構(gòu)多韻律的薄層及中厚層狀沉積巖、副變質(zhì)巖層狀板狀透鏡體有層理、片理、節(jié)理,常有層間錯動面接近均一的各向異性體,其變形及強(qiáng)度特征受層面及巖層組合控制,可視為彈塑性體,穩(wěn)定性較差不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體可能產(chǎn)生滑塌,特別是巖層的彎張破壞及軟弱巖層的塑性變形碎裂狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響嚴(yán)重的破碎巖層塊狀斷層、斷層破碎帶、片理、層理及層間結(jié)構(gòu)面較發(fā)育,裂隙結(jié)構(gòu)面間距025~05m,一般在3組以上,由許多分離體形成完整性破壞較大,整體強(qiáng)度很低,并受斷裂等軟弱結(jié)構(gòu)面控制,多呈彈塑性介質(zhì),穩(wěn)定性很差易引起規(guī)模較大的巖體失穩(wěn),地下水加劇巖體失穩(wěn)散體狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響劇烈的斷層破碎帶,強(qiáng)風(fēng)化帶,全風(fēng)化帶碎屑狀顆粒狀斷層破碎帶交叉,構(gòu)造及風(fēng)化裂隙密集,結(jié)構(gòu)面及組合錯綜復(fù)雜,并多充填粘性土,形成許多大小不一的分離巖塊完整性遭到極大破壞,穩(wěn)定性極差,巖體屬性接近松散體介質(zhì)易引起規(guī)模較大的巖體失穩(wěn),地下水加劇巖體失穩(wěn)更三、巖體成因怎與巖體特征思按成因巖體可盤分為巖漿巖、缸沉積巖和變質(zhì)健巖三大類。各鉤類巖體的工程廉地質(zhì)特征簡述疏如下。賊(衫一印)萄巖漿巖體晴巖漿巖在我國蹤分布較廣,其睛中以花崗巖類列和玄武巖類最漠為常見。特點跟是無層理,產(chǎn)爪狀復(fù)雜,其巖羽相則表現(xiàn)在結(jié)惕晶程度上。根事?lián)r漿活動方鄭式,巖漿巖可蛇分為深成巖、沃淺成巖和噴出錯巖三類。由于岡生成條件不同映,因而其礦物芝組成、工程地早質(zhì)特征也各不看相同。葉深成巖多為巨丙大的侵入體,幻如巖基、巖株堤等,巖性均一熔,變化較小。洞巖體呈整體狀相或塊狀結(jié)構(gòu),聰只在邊緣相巖畢體中常存在流平線、流面和各街種原生節(jié)理。泛巖石結(jié)構(gòu)相對勻較簡單,多為怒中粗粒結(jié)構(gòu),懂顆粒均勻,且仍致密堅硬,孔粉隙率低,力學(xué)笑性質(zhì)好,強(qiáng)度豆高。因此,深變成巖體的工程漢地質(zhì)性質(zhì)是比示較好的,??杉甲鳛榇笮徒ㄖ晌锏牡鼗?。但鹿是,由于深成鈴巖特有的生成核環(huán)境和結(jié)構(gòu),破也常顯示出許淘多不足之處。挑主要表現(xiàn)在菜:?、僖饪癸L(fēng)化能力弱仗,其風(fēng)化帶厚威度較大,如華頁南花崗巖分布館區(qū)風(fēng)化帶厚度興一般可精達(dá)峰5赴0膊~福100芝m敲以上方;非②朱深成巖中常有擔(dān)同期或后期巖慌脈穿插,巖體魚時代越老,巖蓬脈穿插愈多且醬復(fù)雜,使巖體慣的完整性遭到膚破壞,惡化了宮巖體的力學(xué)性壽質(zhì)。添淺成巖多呈巖撈床、巖墻和巖脫脈等小型侵入仔體。巖石多為趟斑狀結(jié)構(gòu),均殺一性較差。巖喊石力學(xué)性質(zhì)較勤好,抗風(fēng)化能社力強(qiáng)。納噴出巖為火山辮噴出的熔巖凝盯固而成,由于飄火山噴發(fā)的多雪期性,火山熔按巖往往與火山項碎屑巖相間分濃布,呈似層狀鵝產(chǎn)出。巖石多鞠呈玻璃質(zhì),結(jié)邁構(gòu)致密。氣孔連構(gòu)造、杏仁構(gòu)遵造或流動構(gòu)弱造六(頁流線流踐面陳)值及原生節(jié)理較凍發(fā)育。這些構(gòu)鉆造的存在使得毛噴出巖巖體的障結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜舟,均一性差,基各向異性顯著竊,并有軟弱夾抽層稈(公帶猾)竄發(fā)育,巖體的榨力學(xué)性質(zhì)變差胸。坦弓在研究巖漿巖攤巖體力學(xué)性質(zhì)葬時,除巖體本周身外,還必須虜研究它與圍巖節(jié)的接觸關(guān)系。餅巖漿巖與圍巖烈的接觸關(guān)系有補(bǔ)冷接觸和熱接競觸兩種。冷接孩觸帶沒有變質(zhì)疤和蝕變現(xiàn)象,吩除少數(shù)為沉積每接觸外,常呈多斷層接觸,具辟有一定厚度的憑接觸破碎帶。卻熱接觸的主要借特點是有接觸仿變質(zhì)和蝕變現(xiàn)注象,使接觸部圾位巖石性質(zhì)惡尾化,構(gòu)成軟弱伏結(jié)構(gòu)面安。額籮(旋二謝)愚沉積巖饅體獄除沉積巖由于其剩物質(zhì)來源、搬求運營力及沉積礙環(huán)境不同,形獸成的巖石類型訂、巖相及物理腥力學(xué)性質(zhì)差異腳很大。其共同陪特點是具有層寸理構(gòu)造,巖體柳呈層狀結(jié)構(gòu)。嘆沉積巖包括他疼生沉積巖和自獵生沉積巖兩大酸類。燙1丑塑他生沉積愿巖沃喘他生沉積巖按值物質(zhì)來源可分來為陸源碎屑巖顯和火山碎屑巖燭兩種。岡陸源碎屑巖包詳括各種礫巖、賭砂巖、粉砂巖骨和泥質(zhì)巖。這能類巖石的性質(zhì)專主要決定于膠娃結(jié)物成分、膠我結(jié)方式及碎屑蒼成分。膠結(jié)物固成分主要有硅紋、鐵、鈣質(zhì)和涌泥質(zhì)幾種,其善力學(xué)強(qiáng)度與抗班水性依次降低繞。對于碎屑成卡分,一般礫巖汪、砂巖均以石開英等硬礦物為矩主,因此其力墊學(xué)強(qiáng)度一般較狀高。角礫巖碎申屑有時為灰?guī)r棚、砂巖類等碎衡塊,其力學(xué)性及質(zhì)較好,但易把受溶蝕。時代砍較新、膠結(jié)較分差的巖石,如突第三紀(jì)及中生養(yǎng)代砂礫巖類,乘常為鈣、泥質(zhì)之膠結(jié),固結(jié)程艙度低,并夾有碗泥質(zhì)巖類夾層健,因而巖體力疼學(xué)性質(zhì)差,強(qiáng)瓜度低,抗水性駝差。泥質(zhì)巖主秤要包括頁巖、煉泥巖等,常與秀其他碎屑巖或糕石灰?guī)r互層或病夾于其中,構(gòu)受成原生軟弱夾混層。這類巖石極結(jié)構(gòu)疏松,抗?jié)M變形性差,強(qiáng)議度低,易軟化挑和泥化,隔水爸性好。也火山碎屑巖的吃物質(zhì)源于火山唇噴發(fā)作用。按毛其顆粒粗細(xì)可稅分為集塊巖、晨火山角礫巖和勇凝灰?guī)r等?;饡裆剿樾紟r的結(jié)提構(gòu)變化復(fù)雜、護(hù)性質(zhì)差異很大陷。其中凝灰?guī)r拳和凝灰質(zhì)頁巖廢,結(jié)構(gòu)疏松強(qiáng)竄度低,抗風(fēng)化狀與抗水性能差小,工程地質(zhì)性把質(zhì)最差,其他編巖類則相對較森好。毛2戶且自生沉積巖己自生沉積巖主徹要包括化學(xué)和桌生物化學(xué)沉積竿巖,其中以石從灰?guī)r和白云巖敗類最為常見。各巖石多致密堅叛硬,強(qiáng)度較高屋,是良好的建挎筑石材。但這科類巖體易被水溝溶蝕形成各種識巖溶現(xiàn)象,大崗大降低了巖體晨的完整性和力潛學(xué)強(qiáng)度。奏(遷三裳)份變質(zhì)巖兩體乞灰變質(zhì)巖的成因遭比較復(fù)雜,其棋物理力學(xué)性質(zhì)邪變化大。多數(shù)逝巖石變質(zhì)后都攪經(jīng)歷了不同程抄度的重結(jié)晶作進(jìn)用,結(jié)構(gòu)較致狡密,抗水性增求強(qiáng),孔隙率較顧低,透水性弱副,抗變形性能圾好,強(qiáng)度高。紀(jì)因此與沉積巖謹(jǐn)相比,變質(zhì)巖院的性質(zhì)一般要激好些。特別是謊泥質(zhì)巖變質(zhì)后施性質(zhì)大為改善錦。但是,變質(zhì)渠巖中常發(fā)育有辯片理及片麻理棗等結(jié)構(gòu)面,使惑巖石的連結(jié)力枕減弱并呈現(xiàn)明叼顯的各向異性霞。變質(zhì)巖按其清成因不同可分孩為接觸變質(zhì)巖屑、動力變質(zhì)巖緒及區(qū)域變質(zhì)巖語三類。估接觸變質(zhì)巖出授現(xiàn)在巖漿巖與太圍巖的接觸部低位,其范圍和渠性質(zhì)取決于巖笛漿侵入體的大寄小、類型和圍撲巖性質(zhì)。巖石天強(qiáng)度由于重結(jié)服晶作用而有所江提高。但由于面侵入體的擠壓藥作用,在接觸宿帶附近形成擠竟壓破碎帶,降般低了巖體的完秒整性,巖體的優(yōu)抗風(fēng)化能力和洞強(qiáng)度都將降低稠。狡動力變質(zhì)巖是家構(gòu)造地質(zhì)作用慘形成的,又稱則構(gòu)造巖,主要堡沿較大的斷層暢分布。其特點你是構(gòu)造破碎、羅膠結(jié)不良,裂軟隙很發(fā)育,巖蒙體呈碎裂結(jié)構(gòu)謠或散體結(jié)構(gòu)。承巖體的力學(xué)性丈質(zhì)很差常構(gòu)成如軟弱結(jié)構(gòu)狡面拒(首帶廁)任。構(gòu)造巖又可類分為碎塊巖、櫻壓碎巖、斷層率角礫巖、糜棱屯巖和斷層泥幾籠種。階區(qū)域變質(zhì)巖分劍布范圍較廣,惜厚度大,變質(zhì)海程度在一定范砍圍內(nèi)較為均一匪。區(qū)域變質(zhì)巖咽按其變質(zhì)程度棟可分為深變質(zhì)娃、中變質(zhì)和淺克變質(zhì)巖三種。政深變質(zhì)巖是高奉溫高壓條件下煙形成的,包括有各類片麻巖、泰麻粒巖和混合抗巖。巖石重結(jié)秘晶程度高,礦釋物結(jié)晶較粗,養(yǎng)因而巖體較完啄整堅硬,呈塊胖狀或整體狀結(jié)僚構(gòu),總的來說弦,巖體強(qiáng)度高醬,抗水性較好初。但巖體中發(fā)丟育的片麻理等姻結(jié)構(gòu)面往往使千巖體性質(zhì)具各居向異性,并降搭低了巖體的強(qiáng)纏度。中變質(zhì)巖生主要由各類片陰巖構(gòu)成,其突問出的特點是具太有發(fā)育完善的傻片理構(gòu)造。片第巖的種類很多環(huán),由于原巖性淘質(zhì)、礦物組成芹及片理構(gòu)造的供差異,巖體的膛物理力學(xué)性質(zhì)討相差很大。如碌石英片巖、角展閃石片巖等的露性質(zhì)較好,強(qiáng)舍度相對較高,制而云母片巖、解綠泥石片巖及扭滑石片巖則性黨質(zhì)差,強(qiáng)度低貪,且各向異性繁強(qiáng)烈。淺變質(zhì)瞞巖主要包括板時巖和千枚巖類報。特點是具有飽不完整的片理面構(gòu)造,鱗片狀糊礦遠(yuǎn)物量(填如絹云母、綠肅泥石寬等冊)遼富集。巖體力紐學(xué)性質(zhì)雖比原匹巖有所提高,俗但從整體上講棟,其力學(xué)性質(zhì)挑較差,強(qiáng)度低壞,且抗水性差馳。胃第五節(jié)滔逮巖體的工程分隊類拍巖體工程分類域是巖體力學(xué)中詢的一個重要研棋究課題。它既歐是工程巖體穩(wěn)艦定性分析的基飄礎(chǔ),也是巖體甚工程地質(zhì)條件豬定量化的一個酸重要途徑。巖早體工程分類實旁際上是通過巖菌體的一些簡單繁和容易實測的逆指標(biāo),把工程顏地質(zhì)條件和巖拒體力學(xué)性質(zhì)參驗數(shù)聯(lián)系起來,益并借鑒已建工簡程設(shè)計、施工活和處理等方面意成功與失敗的擁經(jīng)驗教訓(xùn),對段巖體進(jìn)行歸類雪的一種工作方賺法。其目的是睜通過分類,概袖括地反映各類棟工程巖體的質(zhì)次量好壞,預(yù)測拴可能出現(xiàn)的巖蔥體力學(xué)問題。眼為工程設(shè)計、芽支護(hù)襯砌、建筑筑物選型和施籌工方法選擇等喉提供參數(shù)和依濕據(jù)。解目前國內(nèi)外已蘿提出的巖體分歲類方案有數(shù)十鞏種之多,其中銀以考慮各種地顏下洞室圍巖穩(wěn)富定性的居多。腿有定性的,也擦有定量或半定言量的,有單一尼因素分類,也損有考慮多種因部素的綜合分類卡。各種方案所愿考慮的原則和挨因素也不盡相旦同,但巖體的移完整性和成層山條件、巖塊強(qiáng)繭度、結(jié)構(gòu)面發(fā)送育情況和地下漿水等因素都不勸同程度地考慮洲到了。下面主然要介紹幾種國明內(nèi)外應(yīng)用較廣溉、影響較大的倍分類方法。除遺這些分類方法財外,本章第四齡節(jié)中介紹的《迷巖體結(jié)構(gòu)分類陳》、鐵道部提闖出的《鐵路隧帳道圍巖分類》霉、原國家建委宣提出的《人工賴巖石洞室圍巖傲分類》等,在三國內(nèi)應(yīng)用也很侄廣泛,均可在廚實踐工作中,案根據(jù)具體巖體缺條件和工程類屆型選用。表2-8巖塊抗壓強(qiáng)度(σc)分類表類別巖塊分類σc(MPa)表2-8巖塊抗壓強(qiáng)度(σc)分類表類別巖塊分類σc(MPa)巖石類型舉例A極高強(qiáng)度>200石英巖、輝長巖、玄武巖B高強(qiáng)度100~200大理巖、花崗巖、片麻巖C中等強(qiáng)度50~100砂巖、板巖D低強(qiáng)度25~50煤、粉砂巖、片巖E極低強(qiáng)度1~25白堊、鹽巖便(勢一株)傷迪爾和米勒的說雙指標(biāo)分侍類叮表2-9巖塊模量(Et/σc)分類表類別Et/σc分類Et/σcH高模量比>500M中等模量比200~500L低模量比<200間迪唐爾朝(Deere征)忽和米鉆勒嚇(Mille恭r苗)斃于廳196笛6奸年提出以巖塊羅的單軸抗壓強(qiáng)瓦度煌(概σ況c青)酬和模量農(nóng)比海(E抖t授/系σ瘦c卡為戰(zhàn)σ縫c塑/是2汽處的切線模色量泉E最t捧與梨σ所c離的比市值鑰)盆作為分類指標(biāo)梅。分類時首先迅按符σ燙c池將巖塊分喪為秤5嘴類,如酷表臟2踢-獵8扭所示。然后,業(yè)再坦按香E隱t車/累σ餓c叼將巖塊分為如支表雅2添-供9腫所示雀的羞3鑒類。最后綜合棋二者,將巖塊纏劃分成不同類肝別,顧如定AH餡(宣高模量比極高沖強(qiáng)度巖少塊表2-9巖塊模量(Et/σc)分類表類別Et/σc分類Et/σcH高模量比>500M中等模量比200~500L低模量比<200巧這一分類的優(yōu)井點是較全面地伏反映了巖塊的諒變形與強(qiáng)度性姥質(zhì),使用簡便船。比(舍二告)伴巖石強(qiáng)度分類光臨國標(biāo)《巖土工抵程勘察規(guī)范其》泰GB5002路19作4咸中提出用新鮮張巖塊的飽和單駛軸抗壓強(qiáng)度進(jìn)益行分類。堡表亭2巖-廈1徒0青給出了各類巖仇塊強(qiáng)度的界限嘴值。紙表覽2和-框10群漠巖石強(qiáng)度分類憲表腸類降霧御別拴亞類范飽和單軸抗壓臺強(qiáng)精度溫(帆MPa)廁代表性巖石渴硬質(zhì)巖石革極硬巖石姻>虛60藏花崗巖、花崗懸片麻巖、閃長稼巖、玄武巖、泰石灰?guī)r、石英涂砂巖、石英巖釋、大理巖北、硅質(zhì)礫巖等踢次硬巖石奧3犁0畏~老60獵軟質(zhì)巖石絞次軟巖石驚5灌~陸30殼粘土巖、頁巖礙、千枚巖、綠箏泥石片巖、云岸母片巖等代極軟巖石踐<吸5腰港褲二、巖體的工動程分類益躬(瓣一枝)趣巖體質(zhì)量分級務(wù)水國標(biāo)《工程巖怨體分級標(biāo)準(zhǔn)燭》喘GB5021擊8飯-釘9近4場提出采用二級明分級法:首先英,按巖體的基隨本質(zhì)量指霜標(biāo)娘B時Q至進(jìn)行初步分級驢;然后,針對粥各類工程巖體陵的特點,考慮忽其他影響因素芝如天然應(yīng)力、咬地下水和結(jié)構(gòu)銀面方位等最對艇B族Q查進(jìn)行修正,再忘按修正后的注[瓜B肅Q摸]進(jìn)行詳細(xì)分攀級。巖體基本僻質(zhì)量指楚標(biāo)友B艇Q施用下式表示身:憂堵BQ=90+運3話σ倚cw杠+250碌Kv填杏妖甘令膚惰辰(扮2月-庭10栗)嫩籃當(dāng)柳σ毯c綁w擦>臭90K廢v捧+帽3轉(zhuǎn)0怠時,反以須σ帽c路w醉=廁90K諷v胃+藝3盡0頓和做K零v白代碰入疼(戰(zhàn)2叨-慮10稍)屬式計筑算偉B荒Q志值;監(jiān)當(dāng)映K沖v姓>木0美.上0深4夢σ察c秋w屋+生0滿.爸4惹時,孕以臭K厚v姓=捷0泄.切0件4勿σ屆c買w智+乎0嗚.藏4魔和些σ德c騙w領(lǐng)代慰入原(兼2悄-天10凈)卵式計擴(kuò)算支B職Q騰值憂。法(塞2令-景10丟)賠式中污:拼σ婦c蟲w叉為巖塊飽和單弱軸抗壓強(qiáng)閉度歷(MPa當(dāng))潛;示K疤v醫(yī)為巖體的完整磨性系數(shù),可用池聲波試驗資料硬按下式確定:截候稅惠糊免剩(2勁-11)何式中隊:洗vm矮p衛(wèi)為巖體縱波速術(shù)度油;量vr磚p泛為巖塊縱波速堤度。當(dāng)無聲波酒試驗資料時,濤也可用巖體單轟位體積內(nèi)結(jié)構(gòu)拳面條協(xié)數(shù)鞠J醋v三,查取表潑2尤-裝1緩1頌求得。異表蛾2腿-私11J至v綁與劫K紀(jì)v貢對照躲表俱蔑Jv搬(蜂條暢/郊m板3院)巾<最3完3繳~靈10沉1傭0屈~謹(jǐn)20晶2阿0蔽~淹35苗>猛35頭Kv顧>茅0篩.版75泊0超.敘7減5英~溉0漿.眨55筐0需.給5妥5業(yè)~停0哥.刮35老0類.包3坡5用~廣0莫.練15功<賢0廈.納15趁巖體的基本質(zhì)現(xiàn)量指標(biāo)主要考淘慮了組成巖體意巖石的堅硬程退度和巖體完整爐性。鞭按須B藏Q仆值和巖體質(zhì)量漲定性特征將巖幸體劃分民為伙5姐級,如露表懇2郊-非1忽2擔(dān)。湊陪當(dāng)?shù)叵露词覈邘r處于高天然炎應(yīng)力區(qū)或圍巖當(dāng)中有不利于巖賀體穩(wěn)定的軟弱捉結(jié)構(gòu)面和地下揉水時,巖嬸體仙B須Q捐值應(yīng)進(jìn)行修正隱,修正值婆[棚B趙Q賞]按下式計算搜:害[搬B時Q鍬]秩=靜B曬Q誦-膛100(K錫1在+嚼K蛇2商+撈K得3抗)名杜災(zāi)吃塑穴(2-12矮)轟腳式中芒:辰K吧1資為地下水影響刷修正系數(shù),按允表嶼2銷-柴1原5菊確定剖;綿K采2堤為主要軟弱面萬產(chǎn)狀影響修正水系數(shù),按類表犧2扶-俘1徒6睛確定扶;榆K說3跳為天然應(yīng)力影妻響修正系數(shù),哥按詠表始2覽-鋸1匪7王確定。表2-12巖體質(zhì)量分級基本質(zhì)量級別巖體質(zhì)量的定性特征巖體基本質(zhì)量指標(biāo)(BQ)Ⅰ堅硬巖,巖體完整>550Ⅱ堅硬巖,巖體較完整;較堅硬巖,巖體完整550~451Ⅲ表2-12巖體質(zhì)量分級基本質(zhì)量級別巖體質(zhì)量的定性特征巖體基本質(zhì)量指標(biāo)(BQ)Ⅰ堅硬巖,巖體完整>550Ⅱ堅硬巖,巖體較完整;較堅硬巖,巖體完整550~451Ⅲ堅硬巖,巖體較破碎;較堅硬巖或軟、硬巖互層,巖體較完整;較軟巖,巖體完整450~351Ⅳ堅硬巖,巖體破碎;較堅硬巖,巖體較破碎—破碎;較軟巖或軟硬巖互層,且以軟巖為主,巖體較完整—較破碎;軟巖,巖體完整—較完整350~251Ⅴ較軟巖,巖體破碎;軟巖,巖體較破碎—破碎;全部極軟巖及全部極破碎巖<250注:表中巖石堅硬程度按表2-13劃分;巖體破碎程度按表2-14劃分。伶巖石飽和單軸語抗壓強(qiáng)冠度云σ材cw(MPa坊)延>挺60惑6吼0遵~肌30雀3醬0己~達(dá)15更1岡5憤~天5姿<程5娛堅硬程度暑堅硬巖喂較堅硬巖殲較軟巖希軟巖使極軟巖巡表凈2才-爽14冬穩(wěn)巖體完整程度叢劃分剝表肚天巖體完整性系犁數(shù)必Kv污>盛0肉.趣75資0緒.絲7巾5洗~冰0耕.達(dá)55務(wù)0猾.進(jìn)5紙5鎮(zhèn)~芹0擇.砌35淹0桿.綁3雀5兵~絲0寇.顯15烏<本0蹲.妖15柏完整程度撕完整忍較完整槳較破碎毒破碎糞極破碎難根據(jù)修正值廊[殿B蒸Q揉]的工程巖體貸分級仍按槳表稻2護(hù)-掃1筋2陽進(jìn)行。各級巖椅體的物理力學(xué)堪參數(shù)和圍巖自惰穩(wěn)能力可按董表旱2鎖-疼1騰8騙確定。公另外,對于邊攔坡巖體和地基刃巖體的分級,設(shè)由于目前研究階較少,如何修柴正,標(biāo)準(zhǔn)中未踏作硬性規(guī)定。貌一般來說,對議邊坡巖體應(yīng)按顆坡高、地下水卸、結(jié)構(gòu)面方位妻等因素進(jìn)行修卷正,因此可參貫照以上地下洞木室圍巖分級方引法進(jìn)行。而對繭于地基巖體由晚于荷載較為簡屑單,且影響深保度不大,可直夫接用巖體基本供質(zhì)量指驢標(biāo)晝B征Q木進(jìn)行分級。丘表怨2猾-潔15扇外地下水影響修愉正系拉數(shù)姓(K1要)崇表屠K1軌BQ陸>隔450錯45風(fēng)0臺~區(qū)350這35損0牽~撫250自<踏25判地下水狀態(tài)晝潮濕或點滴狀秘出水止0訪耽0罰.擋1累0公.2亡~芬0紹.范3荒0咱.帝4顧~開0瘋.問6嫁淋雨狀或涌流毛狀出水,水藝壓爺≤搭0斬.釋1MP麥a士或單位水量<盒10L爺/針min接店0屬.超1怖0鍋.慶2奮~顫0晃.加3拾0萄.副4雨~甘0弓.軋6徑0鳴.曬7鏟~映0頸.糕9譜淋雨狀或涌流貞狀出水,水壓默>歡0皂.匪1MP蘇a請或單位水量>束10L屯/省min碧0擴(kuò).枕2用0遍.罩4島~列0前.警6字0頂.燙7掃~碑0辣.累9那1泰.返0雁表鳥2-16隨深主要軟弱結(jié)構(gòu)卡面產(chǎn)狀影響修乎正系或數(shù)敢(K2督)種表弓結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及哪其與洞軸線的企組合關(guān)系螺結(jié)構(gòu)面走向與濟(jì)洞軸線夾匪角固α鄭<魄30什°暖,傾吸角來β增=排30績°捕~旅75°圍結(jié)構(gòu)面走向與都洞軸線夾恰角季α處>維60弟°瘋,傾偷角掛β槍>村75°龍其他組合漂K2搖0.擱4增~沸0.5孟0役~訊0.2資0.坡2標(biāo)~超0.4童表旦2-17敬膨天然應(yīng)力影響寄修正系鼓數(shù)千(K3泛)壘表營K3抖BQ上>調(diào)550廈55仗0越~耐450彈45芹0止~紅350錦35猛0熟~巷250昏<省250劣天然應(yīng)力狀態(tài)偵極高應(yīng)力區(qū)蹲1.0平1.0胸1.糕0膠~熄1.5駱1.岔0柳~律1.5耍1.0鋸高應(yīng)力區(qū)民0.5且0.5蠻0.5辟0.斥5叢~玉1.0睛0.柱5峽~摟1.0催吉注:極高應(yīng)力叨指盼σ詳c旨w年/作σ芽ma低x挖<托4俊,高應(yīng)力債指危σ來cw姐/閘σ滑ma恥x福=呢4黎~秩7命。縣σ牛ma紙x勢為垂直洞軸線穗方向平面內(nèi)的灑最大天然應(yīng)力州。神表食2-18柔披各級巖體物理嚼力學(xué)參數(shù)及圍草巖自穩(wěn)能力表塞級別紡密征度影ρ念(彼g腹/拆cm許3羊)瞞抗剪強(qiáng)度沙變形模倘量料E(GPa)溉泊松五比手μ你圍巖自穩(wěn)能力競φ跡(狼°)捕C(MPa)奮Ⅰ侍>拳2.65祥>軌60欣>確2.1佳>炭33腰0.2秘跨忍度裂≤按20m切,可長期穩(wěn)定纖,偶有掉塊,洋無塌方且Ⅱ鉗>簡2.65駐6休0鹽~四50撲2.計1葛~形1.5蜜3鼓3獨~古20祝0.慨2杯~嚴(yán)0.25皺跨險度燒1爛0辰~破20針m學(xué),可基本穩(wěn)定司,局部可掉塊示或小塌嫩方韻;挨慮跨度<銀10m寇,可長期穩(wěn)定飄,偶有掉塊貝Ⅲ演2.6鑰5期~嘩2.45紙5減0腥~豪39斃1.水5蒸~學(xué)0.7吳2缺0戚~鏡6沒0.2知5榆~昆0.3申跨螞度余1礙0脾~循20亡m巴,可穩(wěn)定數(shù)日示~擺1訪月,可發(fā)生小驅(qū)至中塌方;跨局度槐5覺~糞10耍m養(yǎng),可穩(wěn)定數(shù)月晴,可發(fā)生局部擁塊體移動及小叢至中塌方;跨胳度<訪5m友,可基本穩(wěn)定太Ⅳ避2.4賀5垮~將2.25汗3逼9各~顫27嚇0.沒7上~奇0.2夾6筍~變1.3照0.咱3?!?.35制跨度>游5m哈,一般無自穩(wěn)潮能力,數(shù)日至旺數(shù)月內(nèi)可發(fā)生鋒松動、小塌方正,進(jìn)而發(fā)展為墾中至大塌方。笨埋深小時,以綠拱部松動為主刷,埋深大時,語有明顯塑性流幣動和擠壓破壞賣;跨關(guān)度襖≤屬5m森,可穩(wěn)定數(shù)日泛至章1魔月卡Ⅴ德<孕2.25蠶<湯27袖<磁0.2掉<廢1.3曬>相0.35棕?zé)o自穩(wěn)能力榮注:小塌方:映塌方高<割3m首,或塌方體積墻<腔30m酬3伍;中塌方:塌示方高騎度岔3著~啦6壺m華,或塌方體銷積怨3降0鉛~榮100m燃3愁;大塌方:塌率方高度>景6m百,或塌方體積檢>瑞100m張3挑。嗽(裙二盆)晉洞室圍巖分類舞國標(biāo)《錨桿噴緞射混凝土支護(hù)占技術(shù)規(guī)范街》須GBJ86-塔8撞5育中提出的圍巖組分類方案列于皂表墨2-1鉗9惑中。該分類系不統(tǒng)考慮了巖體型結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)面沙發(fā)育特征、巖響石強(qiáng)度及巖體淡聲學(xué)性質(zhì)等指沒標(biāo),將巖體劃翅分牢為暗5悉類,并給出了表毛洞自穩(wěn)性的哲工程地質(zhì)評價今。此外筑,售GBJ86-旬8依5鉤中還給出了各耍類圍巖的噴錨玩支護(hù)設(shè)計參數(shù)妹及圍巖物理力浩學(xué)性質(zhì)的計算環(huán)指標(biāo),解決了夠工程實際問題夢。閥(霉三概)及巖體地質(zhì)力學(xué)吐分瞧類職(RM角R鏈分孟類庫)可由比尼衛(wèi)斯火基偷(Biena特wsk橋i貞,衫1973匙)可提出,后經(jīng)多謀次修政,凍于臟198歇9悶?zāi)臧l(fā)表在《工階程巖體分類》拆一書中。該分膛類系統(tǒng)由巖塊供強(qiáng)度擾、添RQ月D君值、節(jié)理間距袋、節(jié)理條件及病地下層水顛5衰類指標(biāo)組成。鉆分類時,根據(jù)其各類指標(biāo)的數(shù)技值,按尤表司2攝-20A餃的標(biāo)準(zhǔn)評分,春求和得總浴分蠅RM已R災(zāi)值。然后按遲表最2-20顯B咳和自表廣2橫跟2來1逮的規(guī)定對總分憲作適當(dāng)?shù)男拚齼础W詈笥眯拚龜嚭蟮目偡謱φ瘴毡硖?聲-20C盆求得所研究巖躍體的類別及相站應(yīng)的無支護(hù)地航下洞室的自穩(wěn)跟時間和巖體強(qiáng)擋度指壞標(biāo)色(嬌c酷,懷φ莫)驚值。峰(吸四拒)滋巴頓巖體質(zhì)漸量朗(Q令)嶄分類嗽由巴丘頓勾(Barto孟n州,挖1974貨)浙等人提出,其辟分類指標(biāo)為:坊資肉枯晌(2鳳-13)戰(zhàn)式中尊:暖RQ節(jié)D愿為巖石質(zhì)量指曬標(biāo),定義為大絲于柔10cm案的巖心累計長六度與鉆孔進(jìn)尺圖長度之比的百床分?jǐn)?shù)鼠;忍J滾n糖為節(jié)理組數(shù)懂;理J欠r記為節(jié)理粗糙系權(quán)數(shù)翁;退J煩a杰為節(jié)理蝕變系芹數(shù)諸;磁J萌w股為節(jié)理水折減秋系數(shù)宅;爹SR邁F系為應(yīng)力折減系滑數(shù)。乒(幸2墊-缸13殼)坊式障中責(zé)6潮個參數(shù)的組合缸,反映了巖體存質(zhì)量番的胸3街個方面,浙即悠RQD/J燙n善為巖體的完整掌性??;夸Jr/J否a趙表示結(jié)構(gòu)俗面煌(貍節(jié)凈理拼)農(nóng)的形態(tài)、充填頌物特征及其次高生變化程度和;急JW/SR箭F許表示水與其他貌應(yīng)力存在時對養(yǎng)巖體質(zhì)量的影拾響。分類時,叉根據(jù)草這撈6們個參數(shù)的實測差資料,查紹表延(偷表省聯(lián)略妥)驅(qū)確定各自的數(shù)打值。然后代喂入在(欲2城-魯13輪)釘式求得巖體慰的瘦Q時值,弱以顯Q河值為依據(jù)將巖選體分蜘為良9覺類,各類巖體爐與地下開挖當(dāng)嘆量尺鎮(zhèn)寸棵(De相)稼間的關(guān)系示如跡圖出2靠-根7梳。盟表負(fù)2-19修GBJ86-昆8貌5槐圍巖分類圓圍巖類別蠟主胖兼棚要凈棚毯工坡監(jiān)都程助蜻競地漸湖稀質(zhì)掛銅悟特芳究由點倍毛洞穩(wěn)定情況勢巖體結(jié)構(gòu)瘋構(gòu)造影響程度拿,結(jié)構(gòu)面發(fā)育床情況和組合狀頓態(tài)趣巖石強(qiáng)度指標(biāo)鳴巖體聲波指標(biāo)磨巖體強(qiáng)度應(yīng)力猴比四Sm秀單軸飽和抗壓桶強(qiáng)恭度期σ耍cw(MPa永)范點荷載強(qiáng)染度云(反MPa)述巖體縱波者度翻vmp(k撕m仇/啞s)巴巖體完整性系漠?dāng)?shù)翅Kv筋Ⅰ價整體狀及層間句結(jié)合良好的厚夾層狀結(jié)構(gòu)粗構(gòu)造影響輕微師,偶有小斷層禾。結(jié)構(gòu)面不發(fā)克育,僅有兩到院三組,平均間厭距大砍于徹0冊嬌8m貪,以原生和構(gòu)催造節(jié)理為主,牢多數(shù)閉合,無筐泥質(zhì)充填,不駝貫通。層間結(jié)幻合良好,一般殿不出現(xiàn)不穩(wěn)定弱塊體蹄>躬60同>辱2.5浙>棄5附>沙0.75蘭毛洞跨陳度亡5竄~久10歷m磚時,長期穩(wěn)定昌,一般無碎塊產(chǎn)掉落娛Ⅱ杏同脾Ⅰ槳類圍巖結(jié)構(gòu)蕉同煩Ⅰ癢類圍巖特征炸3捧0趣~磁60稍1.2忠5逼~宅2.5鞏3.哀7平~歌5.2叛>埋0.75草毛洞跨孤度嘆5迷~蜻10洪m民時,圍巖能較膽長時吃間治(徒數(shù)月至盆數(shù)押年南)賀維持穩(wěn)定,僅巷出現(xiàn)局部小塊善掉落蒼塊狀結(jié)構(gòu)和層站間結(jié)合較好的拌中厚層或厚層腥狀結(jié)構(gòu)飽構(gòu)造影響較重不,有少量斷層糾。結(jié)構(gòu)面較發(fā)臭育,一般為三腳組,平均間能距坊0.丹4挨~麻0腹.8m抱,以原生和構(gòu)熔造節(jié)理為主,遼多數(shù)閉合,偶浩有泥質(zhì)充填,嚼貫通性較差,店有少量軟弱結(jié)圣構(gòu)面。層間結(jié)蛋合較好,偶有顛層間錯動和層松面張開現(xiàn)象釘>墓60呢>舊2.5緊3.昆7賠~析5.2拿>撈0.5診同敲Ⅰ踐類圍巖結(jié)構(gòu)兔同撓Ⅰ汽類圍巖特征鄰2派0敏~狗30給0.8市5豈~怪1.25極3.劍0暖~樂4.5棒>閱0.75戒>含2乖毛洞跨餃度詞5尋~孔10禍m堵時,圍巖能維袋持一個月以上思的穩(wěn)定,主要滋出現(xiàn)局部掉塊秘、塌落棒同替Ⅱ這類圍巖塊狀結(jié)幅構(gòu)和層間結(jié)合斥較好的中厚層戚或厚層狀結(jié)構(gòu)躍同凝Ⅱ隱類圍巖塊狀結(jié)桐構(gòu)和層間結(jié)合辟較好的中厚層林或厚層狀結(jié)構(gòu)弟特征厚3徹0亮~年60硬1.2暴5老~譯2.5研3.抹0配~昂4.5病0.崇5盒~短0.75臥>悟2椒層間結(jié)合良好溜的薄層和軟硬融巖互層結(jié)構(gòu)罰構(gòu)造影響較重律,結(jié)構(gòu)面發(fā)育臥,一般為三組真,平均間驕距多0塑。柴2缸~仰0珠。援4m勤,以構(gòu)造節(jié)理塘為主,節(jié)理面航多數(shù)閉合,少幟有泥質(zhì)充填。拼巖層為薄層或忠以硬巖為主的茫軟硬巖互層,獸層間結(jié)合良好逐,少見軟弱夾評層、層間錯動戰(zhàn)和層面張開現(xiàn)炕象困>副60哲(尺軟巖,蹤>街20)廚>助2.5盈3睛.薄0氏~懼4穩(wěn)。帥5顫0.事3斃~懇0.5歪>艘2峰碎裂鑲嵌結(jié)構(gòu)棕構(gòu)造影響較重店;結(jié)構(gòu)面發(fā)育棕,一般為三組握以上,平均間稍距膝0.玉2戲~臥0景.4m挑,以構(gòu)造節(jié)理予為主,節(jié)理面吸多數(shù)閉合,少墾數(shù)有泥質(zhì)充填伏,塊體間牢固水咬合圣>懼60古>采2.5或3領(lǐng).庭0皮~傲4絮。落5歐0.堅3熟~須0.5專>宣2走Ⅳ遺同池Ⅱ退類圍巖塊狀結(jié)支構(gòu)和層間結(jié)合濫較好的中厚層裳或厚層狀結(jié)構(gòu)冊同價Ⅱ兄類圍巖塊狀結(jié)探構(gòu)和層間結(jié)合斜較好的中厚層率或厚層狀結(jié)構(gòu)燥特征破1稀0系~裁30饞0.4狗2惡~罩1.25腦2.貫0碼~字3.5貨0.窮5漢~析0.75袋>箱1媽毛洞跨度婚5m段時,圍巖能維感持?jǐn)?shù)日到一個結(jié)月的穩(wěn)定,主逼要失穩(wěn)形式為弦冒落或片幫膊散塊狀結(jié)構(gòu)副構(gòu)造影響嚴(yán)重梢,一般為風(fēng)化攝卸荷帶。結(jié)構(gòu)釀面發(fā)育,一般原為三組,平均賀間館距周0.留4稻~輕0遞.8m丟,以構(gòu)造節(jié)理蘆、卸荷、風(fēng)化栽裂隙為主,貫脆通性好,多數(shù)暢張開,夾泥,尤夾泥厚度一般機(jī)大于結(jié)構(gòu)面的圾起伏高度,咬仆合力弱,構(gòu)成葉較多的不穩(wěn)定橋塊體綢>帖30賓>慰1.25恰>佩2.0葵>疊0.15兔>勾1棚層間結(jié)合不良紙的薄層、中厚嚷層和軟硬巖互橡層結(jié)構(gòu)獎構(gòu)造影響嚴(yán)重但。結(jié)構(gòu)面發(fā)育閃,一般為三組甚以上,平均間賓距代0.懶2物~延0呢.4m理,以構(gòu)造、風(fēng)乳化節(jié)理為主,腥大部分微業(yè)張間(0.全5賽~而1傘.0mm丟)耐,部分張嗚開紋(坊>刊1.0mm濃)略,有泥質(zhì)充填卵,層間結(jié)合不泄良,多數(shù)夾泥走,層間錯動明巧顯污>棗
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