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区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题剖析
RMR(宾尼亚斯基分类,Bieniawski); 巴顿的Q分类; 谷德振的岩体质量指标Z系统分类(1979)。
(见表1-3。)
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
分类 岩体质量指标计 方案 算公式及方法
R RMR=A+B+C+D
M
+E+F
R
和差综合法
系
(并联系统)
统 (T. Bieniawski,1973)
破坏岩体的完整性, 使岩体力学性质具各 向异性特征,影响岩 体变形破坏方式
各类原生和构 造裂隙,表生 破裂结构面
C.隐微 短小闭合,长度从毫米级 影响岩块的强度和变 结构面 至厘米级,随机分布可有 形破坏特征
统计优势方位
岩石的隐微裂 隙
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
• 结构面的形态:
• 平直的:层理、片理、劈理 • 波状起伏的:波痕的层面、揉曲解理 • 锯齿状的: • 不规则的:
• 结构面的密集程度:
• 线密度(条/m)、结构面的间距
K=n/L K=1/M1+1/M2
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结构面的连通性(连续性、延展性)
结构面的张开度 • 闭合:<0.2mm;微张:0.2—1.0mm; • 张开:1.0—5.0mm;宽张:>5.0mm;
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•
类型
主要特征
力学性质
代表性结构面
A.贯通 性宏观 结构面
连续性好,延伸方向确定,破坏岩体的连续性, 通常具一定厚度与方向 构成岩体力学性质作
用边界,控制岩体变 形破坏方向,稳定性 计算的边界
层面,软弱夹 层,断层面或 断层破碎带
B.显现 结构面
硬性结构面,随机断续分 布,延伸长度米级-数十 米,具有统计优势方位
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。
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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:原生结构面、构造结构面及浅表生结构面
沉积结构面:层理,层面,软弱夹层,不整合面,
பைடு நூலகம்
1.2.2 岩体分类
1.2.2.1 岩体结构分类 • 按结构特征可将岩体划分为块体状(或整体状)结
构、块状结构、层状结构、碎块状结构和散体状结 构等类型。
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• 1.2.2.2 岩体的工程分类 工程应用分类是以岩体稳定性或岩体质量评价为基础的分类
。为综合性分类,目前主要考虑三方面因素的指标:即与岩 石工程性质有关的指标(力学性质)、岩体后期改造有关的 指标(岩体结构)和岩体赋存条件方面的指标(地下水或地应力 )。 通常有:
第一篇 区域稳定及岩体稳定分析的几个基本问题
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
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,它处于一定的地质环境、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。
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浅 • 部 卸荷断裂 •浅 结 • 、 构 重力扩展变形破裂 •表 面 •生 • 结 表 卸荷裂隙 • 构 部 风化裂隙 • 面 结 风化夹层 • 构 泥化夹层 • 面 次生夹泥
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• 结构面规模等级划分:
• 按其对岩体力学行为所起控制作用,可划分为三个 等级,即贯通性宏观软弱面(A类);显现结构面(B 类)和隐微结构面(C类)。
A—地质(岩石类型:按三大岩类由硬质至破碎划分四个等级。 构造由整体—强烈断裂褶皱分为四等),分数 30—6
B—节理裂隙特征(按整体至极密集分为6个等级,按走向 倾角与掘进方向关系折减)分数 45—7
• 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:
• ⑴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,才有可能阐明岩体不同荷载下内 部的应力分布和应力状况。
• ⑵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,各结构面分别为 确定坝肩岩体抗滑稳定的分割面和滑移控制面。
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•
⑶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动的部位,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。
总之,对岩体的结构特征的研究,是分析评价区域稳定性 和岩体稳定性的重要依据。
R
RSR=A+B+C
S
和差综合法
R
(并联系统)
系统
(G.Wickham,1974
)
Q=RQD/Jn
Q
. Jr/Ja
系
. Jw/SRF
统
乘积法
串联系统
(Baton, 1974)
Z=I . f . R
Z 系
乘积法
统 (串联系统)
谷德振,1979
表1—3 岩体质量分类代表性方案
参数
A—岩石强度(点荷载.单轴压) 分数 15—0 B—RQD(岩石质量指标) 分数 20—3 C—不连续面间距(>2m—<3m)分数 20—5 D—不连续面性状(粗糙—夹泥) 分数 30—0 E—地下水(干燥—流动)分数 15—0 F—不连续面产状条件(很好—很差) 分数 0—-12
• 结构面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。
• 结构体:结构面在空间的分布和组合可将岩体切割成形状 、大小不同的块体,称结构体。
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原
假整合面,古冲刷面等。
生 火成结构面:侵入体与围岩接触面,岩脉、岩墙接触面
结
喷出岩的流线、流面,冷凝节理
构
面 变质结构面:片理,片麻理,板劈理,片岩软弱夹层。
区域稳定及岩体稳定分析几个基本问题 剖析
• 构 节理(X型节理,张节理) •造 • 结 断层(正断层,逆断层,走滑断层) •构 • 面 层间错动带,羽状裂隙,破劈理。