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第1章地壳岩体结构特征的工程地质分析PPT课件
了解岩体结构特征的改造以及岩体构造结构特征的地质力 学分析方法;
掌握结构面统计调查的路线精测法及其资料校正方法,岩 体结构特征定量化研究的程序,了解岩体结构统计分析的 意义及作用。
本章学习重点和难点
本章重点:
(1)岩体结构的概念,岩体结构的形成及演化规律; (2)岩体结构类型划分及其研究意义、岩体结构类型的 实用价值; (3)岩体结构的统计方法—路线精测法。
§1.1 基本概念及研究意义
§1.1 基本概念及研究意义
岩体结构特征的形成 岩体结构特征是在漫长的地质历史发展过程中形成的,
是建造与改造两者综合作用的产物。 它以特定的建造(如沉积岩建造、火成岩建造和变质
岩建造)为其物质基础。建造确定了岩体的原生结构 特征;而岩体经历的不同时期、不同程度的构造作用 改造以及浅、表生作用(如风化、卸荷、地下水作用 等,主要是地壳浅、表部岩体)改造,使岩体结构趋 于复杂化。
§1.1 基本概念及研究意义
岩体的天然应力状态十分复杂,与构造应力场、岩体的结 构特征及所处的地貌部位等因素相关。
将“岩体”广泛运用到工程地质学研究当中,也不过才几 十年,但它代表一个极为重要的发展阶段。
• 之前评价岩体(岩石材料性质)——之后评价岩体(岩体 结构特征、岩体的力学属性、岩体的变形破坏机制与过程 等)
(2)岩体的结构特征对岩体在一定荷载条件下的变形破坏方式和 强度特征起着重要的控制作用。岩体中的软弱结构面,常常成为决 定岩体稳定性的控制面。
§1.1 基本概念及研究意义
例如在岩石坝基的深部滑动抗滑 稳定性分析中,有些结构面为切 割面(包括横向切割面和侧向切割 面,详见第十一章P445),而有些 成为滑移控制面。
坚硬岩石组成的斜坡前缘卸 荷裂隙导致崩塌示意图
①灰岩;②砂页岩互层;③石英 岩
软硬岩性互层的陡坡局 部崩塌示意图
1砂岩;2页岩
此外,对岩体结构特征的研究还可以推广于宏观地质体,应用于 区域构造稳定性评价。宏观地质体中的莫霍面、构造层的分界面、 区域性大断层等相当于地质体中的巨型结构面。
地 形 高 度 () 地 壳 厚 度 ()
研究结构面最关键的是研究各类结构面的分布规律、发育密
度、表面特征、连续特征以及它们的空间组合形式等。√
§1.2 岩体结构特征及主要类型
1.2.1 结构面的主要类型√及特征 结构面的成因分类(最基本的分类方法):原生结构
面、构造结构面及浅、表生结构面。其主要特征及工 程地质评价详见表1-1。
原 沉积结构面:层理,层面,软弱夹层,不整合面,假整合面,古
结构面(structural plane):是指岩体中具有一定方向、力 学强度相对较低、两向延伸(或具有一定厚度)的地质界面 (或带)。如岩层层面、软弱夹层、各种成因的断裂、裂隙等。 由于这种界面中断了岩体的连续性,故又称不连续面 (discontinuities)。
结构体(structural body):结构面在空间的分布和组合将 岩体切割成形状、大小不同的块体,称结构体。
本章难点:
(1)结构面成因类型的空间分布特征,岩体结构分类; (2)岩体结构介质模型应用。按介质的连续性特征,不 同的力学理论适用于不同的岩体结构介质。
§1.1 基本概念及研究意义
岩体(rock mass):通常指地质体中与工程建设有关的那 一部分岩石,它处于一定的应力状态、被各种结构面所分割。 岩体具有一定的结构特征,它由岩体中含有的不同类型的结构 面及其在空间的分布和组合状况所确定。
第一篇 区域稳定性及岩体稳定性 分析的几个基本问题
第一章 地壳岩体结构特 征的工程地质分析
本章学习内容和要求
掌握岩体、岩体结构、结构面、结构体的基本概念,建造 和改造在岩体结构形成中的作用,研究岩体结构的意义;
掌握结构面的成因类型,了解其主要特征,岩体结构分类 和岩体质量分类的代表性方案;
了解岩体原生结构特征的成因及特征,岩体结构的岩相分 析方法;
α β
α
β
(a)
(b)
图8-2 顺向坡
(a)α<β;(b)α>β
§1.1 基本概念及研究意义
(3)靠近地表的岩体,其结构特征在很大程度上确定了外营力 对岩体的改造进程。这是由于结构面往往是风化、地下水等各种 外营力较活跃的部位,也常常是这些营力的改造作用能深入岩体 内部的重要通道,往往发展为重要的控制面。
生
冲刷面等。
结 火成结构面:侵入体与围岩接触面,岩脉、岩墙接触面,喷出岩
构
的流线、流面,冷凝节理面等。
面 变质结构面:片理,片麻理,板劈理,片岩软弱夹层等。
§1.2 岩体结构特征及主要类型
§1.2 岩体结构特征及主要类型
构造 结构 面
节理(X型节理,张节理) 断层(正断层,逆断层,走滑断层) 层间错动带,羽状裂隙,破劈理
西藏横断山地震带 喜马拉雅山南麓地震带
川滇地震带 甘、川地震带
喜马拉雅山 冈底斯山 青
藏唐古拉山高昆仑山柴原达阿山尔金山
ห้องสมุดไป่ตู้
天山 莫霍面
图 1-2 青藏高原地壳厚度剖面和地震带位置
(据时振梁等)
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§1.1 基本概念及研究意义
总之,对岩体结构特征的研究,是分析评价区域稳定 性和岩体稳定性的重要依据。
浅表 生结 构面
浅部结构面
卸荷断裂 重力扩展变形破裂
表部结构面
卸荷裂隙 风化裂隙 风化夹层 泥化夹层 次生夹泥
§1.2 岩体结构特征及主要类型
§1.2 岩体结构特征及主要类型
上犹江电站坝基内板岩泥化夹层
坝基岩体由泥盆纪砂岩、板岩组成,地层中夹有一层由层 间于错10动。和,地其下内水摩的擦活系动数造f=成0的.2板4 ~岩泥0.3化0夹(内层摩,擦倾角角φ一=般小
14。 ~ 17。) ,抗剪强度低
§1.1 基本概念及研究意义
a
b
结构面影响边坡岩 体的稳定性
c
d
结构面影响地下洞 室围岩的稳定
§1.1 基本概念及研究意义
➢ 工程地质之所以要将岩体的结构特征作为重要研究对象,意义如下: (1)岩体中的结构面是岩体力学强度相对薄弱的部位,它导致岩
体力学性能的不连续性、不均一性和各向异性。只有掌握岩体的结 构特征,才有可能阐明岩体在不同荷载下内部的应力分布和应力分 异状况。
§1.1 基本概念及研究意义