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结构面的力学性质


Ⅴ级
连续性极差,刚性接触的细 微小节理、隐微裂隙和 小或隐微裂面,统计结构面。 线理等。
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结构面类型及特征
①按工程尺寸的分类(相对分类)
工程结构 尺寸/ m L 平 硐 小型基础 隧 斜 洞 坡 Φ =3 b=3 Φ =30 h=100 h=40 h=40 h=100 h=300 影响带直径/ m D 10 10 100 100 >100 >100 300 300 细小 0~0.2 0~2 0~2.5 0~6 结构面长度/ m 中等 0.2~2 2~20 2.5~25 6~60 大型 >2 >20 >25 >60
Ⅱ级
主要包括不整合面、假 属于软弱结 整合面、原生软弱夹层、 构面,形成 层间错动带、断层侵入 块裂边界。 接触带、风化夹层等。 各种类型的断层、原生 软弱夹层、层间错动带 等。 多数属于坚 硬结构面, 少数属软弱 结构面。
Ⅲ级
Ⅳ级
节理、劈理、片理、层 理、卸荷裂隙、风化裂 隙等。
坚硬结构面。 划分Ⅱ类岩体结构的基本依据,是岩体力 学性质、结构效应的基础。破坏岩体的完 整性,与其他结构面结合形成不同类型的 边坡破坏方式。 坚硬结构面 分布随机,降低岩块强度,是岩块力学性 质效应基础。若十分密集,又因风化,可 形成松散介质。
结构面类型及特征
结构面:
是具有一定方向,厚度较小,延展性较大 的二维地质界面。
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结构面类型及特征
结构面类型划分
• 按结构面成因划分 ①原生结构面。 ②构造结构面。 ③次生结构面。
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结构面类型及特征
①原生结构面:成岩过程中形成的结构面。
②构造结构面:在各种构造应力作用下形成的 结构面,如节理、断裂、劈理以及层间错动引 起的破碎带等。 ③次生结构面:在各种次生作用下形成的结构
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结构面的密集程度
切割度:表示岩体被结构面切割的程度。
a : 结构面面积;
A : 假想断面面积
a Xe A
当岩体中存在多组结构面时,此时切割度为:
Xe a1 a2 an A
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结构面的密集程度
不同切割度对应岩体的贯通类型
非贯通
半贯通
贯通
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洞 穴 小型水坝 大型水坝 高斜坡
注:Φ — 洞径;b — 基础宽度;h —工程结构体高度;
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结构面类型及特征
②按力学观点的分类
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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结构面的状态
结构面的状态:
结构面的产状、形态、延展尺度、密集程度
以及结构面的接触类型、胶结、充填情况是影
响岩体强度和稳定性的重要因素。
面,如风化裂隙、冰冻裂隙以及重力卸载裂隙
等。
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结构面类型及特征
原生结构面又细分为:
①沉积结构面:沉积岩层在成岩过程中形成的 结构面,如层理、层面、假整合和不整合等。 ②火成结构面:岩浆侵入活动及冷凝过程中形 成的,如岩浆岩的流层、流纹、冷却收缩形成 的张裂隙;火成岩体与围岩的接触面。 ③变质结构面:受变质作用形成的结构面,如 片理、板理等。
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结构面类型及特征
④压扭性结构面:既有压性结构面的特征,也 有扭性结构面的特征。 ⑤张扭性结构面:既有张性结构面的特征,也 有扭性结构面的特征。
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结构面类型及特征
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结构面类型及特征
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结构面类型及特征
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结构面类型及特征
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结构面的接触类型、胶结与充填
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结构面类型及特征
结构面类型划分
• 按结构面受力条件划分 ①压性结构面。 ②张性结构面。 ③扭性结构面。 ④压扭性结构面。 ⑤张扭性结构面。
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结构面类型及特征
①压性结构面:由压应力挤压构成,其走向与 最大主应力方向垂直。 ②张性结构面:在拉应力作用下产生,其走向 与最大主应力方向一致。 ③扭性结构面:由纯剪或压张应力引起的剪应 力所形成的结构面。
很大影响。
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结构面的密集程度
描述结构面密集程度的基本概念
裂隙度:沿测线方向单位长度所穿过的结构面 数量。

K
n L L n
n : 节理数
L : 测线长度
d
d : 节理平均间距
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结构面的密集程度
当岩体中存在多组节理时,此时裂隙度K为各 组节理裂隙度之和。
K K a Kb K n
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结构面的状态
①结构面的产状:对岩体是否沿着某一结构面 滑动其控制作用。 ②结构面的形态:决定岩体沿结构面滑动时抗
滑力的大小。 ③结构面的延展尺度:决定岩体的强度。
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结构面的状态
④结构面的密集程度:决定了岩体的被切割程 度,极大影响着岩体的强度。 ⑤结构面的胶结与充填情况:对岩体的强度有
二、结构面的分类
①按工程尺寸的分类(绝对分类)
结构面分级及其特性 级序 Ⅰ级 分级依据 延伸数十公里,深度可切穿 一个构造层,破碎带宽度在 数米至数十米以上。 延伸数百米至数公里,破碎 带宽度比较窄,几厘米至数 米。 延伸数十米,无破碎带,面 内不含泥,有的具泥膜。仅 在一个地质时代的地层中分 布,有时仅仅在某一种岩性 中分布。 延伸数米,未错动,不含 泥,有的呈弱结合状态,统 计结构面。 地质类型 主要指区域性深大断裂 或大断裂 力学属性 属于软弱结 构面,构成 独立的力学 介质单元 对岩体稳定性的作用 影响区域稳定性,山体稳定性,如直接通 过工程区,是岩体变形或破坏的控制条 件,形成岩体力学作用边界 控制山体稳定性,与Ⅰ级结构面可形成大 规模的块体破坏,即控制岩体变形和破坏 方式。 控制岩体稳定性,与Ⅰ、Ⅱ级结构面组合 可形成不同规模的块体破坏。划分Ⅱ类岩 体结构的重要依据。
结构面的接触类型、胶结与充填
结构面的接触类型、胶结与充填情况对岩 体对强度的影响
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结构面的接触类型、胶结与充填
胶结物成分对岩体对强度的影响:
•泥质胶结:强度最低,在脱水情况具有一定强 度,遇水发生泥化和软化,强度显著降低。 •可溶盐类胶结:干燥时具有一定强度,遇水溶 解,强度降低。 •钙质胶结:强度较高,且不受水的影响,但在 酸性水作用下,强度降低。
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