巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)

巖石和巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)

水利系概述巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)本章內(nèi)容三峽船閘小浪底小浪底小灣左岸0.概述區(qū)別？巖體巖石0.概述巖體結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)面0.概述巖石工程地質(zhì)性質(zhì)巖體結(jié)構(gòu)特征巖體工程地質(zhì)性質(zhì)基礎(chǔ)控制0.概述2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)巖體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)巖體的力學(xué)性質(zhì)巖體工程地質(zhì)分類巖體風(fēng)化帶分類課外參考教材：[1]孫廣忠.巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)[M].科學(xué)出版社,1988.[2]Goodman.IntroductiontoRockMechanics[M].Wiley,1989.本章內(nèi)容巖石的工程性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)水理性質(zhì)物理性質(zhì)1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)重量空隙性比重：容重：空隙率：包括：孔隙性和裂隙性。-物理性質(zhì)新鮮結(jié)晶巖類的n一般<3%；沉積巖的n一般<10%；部分礫巖和膠結(jié)差的砂巖n可達(dá)10~20%；一些風(fēng)化巖石空隙率可達(dá)30%。巖石比重一般在2.6~3.3之間。巖石密度一般在2.3~2.9g/cm3之間。1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)吸水性透水性軟化性抗凍性水理性質(zhì)巖石與水作用時(shí)所表現(xiàn)的性質(zhì)。可溶性膨脹性1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-水理性質(zhì)巖石在一定試驗(yàn)條件下的吸水能力稱巖石的吸水性；指標(biāo)：吸水率、飽水率和飽水系數(shù)。吸水率(w1)：巖石試樣在一個(gè)大氣壓下充分吸水后，吸入水的重量（Ww1）與巖石干重量（Ws）之比，以百分?jǐn)?shù)表示。膨脹性可溶性抗凍性軟化性透水性吸水性吸水率主要取決于巖石內(nèi)部較大的開型空隙發(fā)育程度。巖漿巖和變質(zhì)巖吸水率一般在0.1~1.0%之間；沉積巖的吸水率一般在0.2~8.2%之間，甚至可達(dá)10%以上。1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-水理性質(zhì)飽水率(w2)：巖石試樣在高壓（一般為150個(gè)大氣壓）下或真空下吸入水的重量(Ww2)與巖石干重量（Ws）之比，以百分?jǐn)?shù)表示。膨脹性可溶性抗凍性軟化性透水性吸水性巖石飽水率反映了總開型空隙發(fā)育程度，可間接評(píng)價(jià)巖石抗凍性和抗風(fēng)化能力。1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-水理性質(zhì)飽水系數(shù)(Ks)：巖石吸水率與飽水率之比。膨脹性可溶性抗凍性軟化性透水性吸水性飽水系數(shù)反映了巖石大開型與小開型空隙之間的相對(duì)數(shù)量。巖石的飽水系數(shù)一般在0.5-0.9之間。巖石的吸水率、飽水率和飽水系數(shù)越大，巖石的質(zhì)量越差。1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-水理性質(zhì)膨脹性可溶性抗凍性軟化性透水性吸水性巖石透過(guò)水的能力，取決于巖石空隙的大小、數(shù)量、方向及連通情況，通常用滲透系數(shù)來(lái)衡量。新鮮巖石的滲透系數(shù)一般小于10-9cm/s1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-水理性質(zhì)巖石浸水后強(qiáng)度降低的性能；與巖石的空隙性、礦物成份、膠結(jié)物質(zhì)有關(guān)。Kd>0.75，抗軟化性巖石，抗水、抗風(fēng)化能力和抗凍性強(qiáng)；

Kd<0.75，巖石具有軟化性，工程地質(zhì)性質(zhì)較差。軟化系數(shù)（Kd）：飽和狀態(tài)下與風(fēng)干狀態(tài)下巖石極限抗壓強(qiáng)度之比。膨脹性可溶性抗凍性軟化性透水性吸水性1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-水理性質(zhì)巖石抵抗凍融破壞的性能。巖石強(qiáng)度損失率(Rl)和巖石重量損失率(Wl)。膨脹性可溶性抗凍性軟化性透水性吸水性試驗(yàn)方法：飽和巖石在一定的負(fù)溫下（一般-25℃）連續(xù)凍融10~25次。1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-水理性質(zhì)膨脹性可溶性抗凍性軟化性透水性吸水性巖石強(qiáng)度損失率和重量損失率主要取決于巖石開型空隙發(fā)育程度、親水性、可溶性礦物含量及礦物顆粒間的連結(jié)程度。開型空隙越多，親水性及可溶性礦物越多，損失率越高。強(qiáng)度損失率小于25%或重量損失率小于2%的巖石為抗凍性。吸水率<0.5%，軟化系數(shù)>0.75，飽水系數(shù)<0.6的巖石均為抗凍性的巖石。1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-水理性質(zhì)巖石可以被水溶解的性能。與巖性、水的純凈度及溫度等因素有關(guān)。膨脹性可溶性抗凍性軟化性透水性吸水性1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-水理性質(zhì)巖石吸水后體積增大的性能。與巖石類型及空隙性有關(guān)。膨脹性可溶性抗凍性軟化性透水性吸水性粘土類巖石的膨脹性最大，其中又以含蒙脫石多的巖石膨脹性最大。1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-水理性質(zhì)強(qiáng)度巖石的力學(xué)性質(zhì)巖石在各種靜力、動(dòng)力作用下所表現(xiàn)的性質(zhì)。變形1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-力學(xué)性質(zhì)1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-力學(xué)性質(zhì)巖石全應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系曲線eσ孔隙裂隙壓密階段曲線呈上凹形。巖石中原來(lái)的一些張開性的微裂隙、空隙等在外荷載作用下逐漸閉合，巖石被壓密，形成巖石變形發(fā)展早期的一個(gè)非線性變形階段。1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-力學(xué)性質(zhì)（變形）巖石全應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系曲線eσDsaDea孔隙裂隙壓密階段線彈性變形階段比例極限直線。應(yīng)力與應(yīng)變呈等比例增加關(guān)系，當(dāng)荷載卸除后巖石幾乎可以完全恢復(fù)到原來(lái)的變形階段。是巖石彈性變形的主要階段。1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-力學(xué)性質(zhì)（變形）巖石全應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系曲線eσ孔隙裂隙壓密階段線彈性變形階段微裂隙穩(wěn)定發(fā)展階段屈服極限比例極限彈性變形階段近似直線。隨變形進(jìn)一步發(fā)展，巖石內(nèi)部原有裂隙不斷擴(kuò)展，并可能伴隨一些新裂隙的產(chǎn)生。1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-力學(xué)性質(zhì)（變形）巖石全應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系曲線eσDer孔隙裂隙壓密階段線彈性變形階段微裂隙穩(wěn)定發(fā)展階段抗壓強(qiáng)度非穩(wěn)定破裂發(fā)展階段屈服極限峰值強(qiáng)度比例極限曲線呈上凹形。巖石內(nèi)部微破裂出現(xiàn)了一些質(zhì)的變化，破壞不斷發(fā)展并伴隨著已有裂隙的擴(kuò)展、貫通和新裂隙的產(chǎn)生和發(fā)展。巖石的體積由壓縮變形逐漸轉(zhuǎn)化為擴(kuò)容。1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-力學(xué)性質(zhì)（變形）巖石全應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系曲線eσDer孔隙裂隙壓密階段線彈性變形階段微裂隙穩(wěn)定發(fā)展階段非穩(wěn)定破裂發(fā)展階段屈服極限峰值強(qiáng)度比例極限宏觀裂縫出現(xiàn)，累進(jìn)性破壞殘余沿宏觀斷裂面滑動(dòng)破壞破壞后階段1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-力學(xué)性質(zhì)（變形）巖石強(qiáng)度巖石在達(dá)到破壞前所能承受的最大的應(yīng)力?？箟簭?qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度點(diǎn)荷載強(qiáng)度1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-力學(xué)性質(zhì)（強(qiáng)度）

點(diǎn)荷載強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度巖石在單軸壓縮荷載作用下達(dá)到破壞時(shí)所能承受的最大壓應(yīng)力稱為巖石的單軸抗壓強(qiáng)度或極限抗壓強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱抗壓強(qiáng)度（σc,單位Pa）?？辜魪?qiáng)度抗壓強(qiáng)度1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-力學(xué)性質(zhì)（強(qiáng)度）

點(diǎn)荷載強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度影響巖石抗壓強(qiáng)度的因素：（1）巖石礦物成分、顆粒大小、膠結(jié)程度及層理、片理等；（2）巖石風(fēng)化及裂隙發(fā)育程度；（3）巖石的含水量；（4）試驗(yàn)條件，如加荷速率、試樣尺寸等等。直徑一般不小于50mm,試樣高度/試樣直徑=2.5~3.0（國(guó)際巖石力學(xué)委員會(huì)ISRM建議尺寸）；加載速率：0.5～0.8Pa/s。1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-力學(xué)性質(zhì)（強(qiáng)度）巖漿巖花崗巖流紋巖閃長(zhǎng)巖安山巖輝長(zhǎng)巖輝綠巖玄武巖100~250160~300120~280140~300160~300150~350150~300沉積巖礫巖砂巖頁(yè)巖粘土巖石灰?guī)r白云巖10~15020~2505~1002~1540~25080~250變質(zhì)巖板巖片巖片麻巖石英巖大理巖60~20010~10050~200150~350150~250常見巖石單軸抗壓強(qiáng)度（Mpa）

點(diǎn)荷載強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-力學(xué)性質(zhì)（強(qiáng)度）巖石試樣在一定法向壓力σ作用下，能夠承受的最大剪應(yīng)力稱為巖石的抗剪強(qiáng)度（τ

,單位Pa）。

點(diǎn)荷載強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度抗切強(qiáng)度：τ=c抗摩擦強(qiáng)度：τ=σtanφ1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-力學(xué)性質(zhì)（強(qiáng)度）

點(diǎn)荷載強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度巖石試樣在單向拉伸時(shí)所能承受的最大拉應(yīng)力稱為巖石的抗拉強(qiáng)度（σt,單位Pa）。抗剪強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-力學(xué)性質(zhì)（強(qiáng)度）

點(diǎn)荷載強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度巖石名稱抗拉強(qiáng)度（σt）與抗壓強(qiáng)度（σc）關(guān)系花崗巖σt=0.028σc石灰?guī)rσt=0.059σc砂巖σt=0.029σc斑巖σt=0.033σc部分巖石抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)關(guān)系1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-力學(xué)性質(zhì)（強(qiáng)度）

點(diǎn)荷載強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度點(diǎn)荷載試驗(yàn)獲得的巖石的強(qiáng)度稱為巖石的點(diǎn)荷載強(qiáng)度（Is,單位Pa）。點(diǎn)荷載試驗(yàn)是將規(guī)則或不規(guī)則的巖石試樣置于上下兩個(gè)球端圓錐形壓板之間，通過(guò)施加集中荷載使試樣破壞?？辜魪?qiáng)度抗壓強(qiáng)度1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)-力學(xué)性質(zhì)（強(qiáng)度）巖石類別Rc（Mpa）代表性巖石硬質(zhì)巖極硬巖>60花崗巖、閃長(zhǎng)巖、玄武巖、正長(zhǎng)巖、輝綠巖、片麻巖、石英巖、硅質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)膠結(jié)的礫巖等。硬

巖60~30大理巖、板巖、白云巖、灰?guī)r等軟質(zhì)巖較軟巖30~15千枚巖、頁(yè)巖、云母片巖等軟巖15~5泥巖、煤、泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖、礫巖等極軟巖<5成巖作用差的巖石-巖石的工程地質(zhì)分類1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)1.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)巖體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)巖體力學(xué)性質(zhì)巖體工程地質(zhì)分類巖體風(fēng)化帶分類課外參考教材：[1]孫廣忠.巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)[M].科學(xué)出版社,1988.[2]Goodman.IntroductiontoRockMechanics[M].Wiley,1989.本章內(nèi)容結(jié)構(gòu)體的空間形態(tài)巖體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)及空間組合巖體結(jié)構(gòu)指巖體中結(jié)構(gòu)面、結(jié)構(gòu)體的形狀、規(guī)模、性質(zhì)及其組合關(guān)系。-巖體結(jié)構(gòu)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)面巖體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)面類型結(jié)構(gòu)面特征軟弱夾層-巖體結(jié)構(gòu)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)次生結(jié)構(gòu)面巖體在形成過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)面。

構(gòu)造結(jié)構(gòu)面原生結(jié)構(gòu)面2）火成結(jié)構(gòu)面1）沉積結(jié)構(gòu)面3）變質(zhì)結(jié)構(gòu)面-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面類型）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)在構(gòu)造應(yīng)力用下巖體中形成的破裂面或破碎帶。2）斷層破碎帶1）節(jié)理3）層間錯(cuò)動(dòng)帶次生結(jié)構(gòu)面

構(gòu)造結(jié)構(gòu)面原生結(jié)構(gòu)面-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面類型）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)次生結(jié)構(gòu)面

構(gòu)造結(jié)構(gòu)面原生結(jié)構(gòu)面-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面類型）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)東苗家滑坡體內(nèi)部“層疊”狀巖體結(jié)構(gòu)次生結(jié)構(gòu)面

構(gòu)造結(jié)構(gòu)面原生結(jié)構(gòu)面-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面類型）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)（a）斜坡形成初始階段（b）河谷下切，側(cè)向侵蝕（c）前緣崩塌（d）中部塑流錯(cuò)落（e）塑流錯(cuò)落逐漸向滑坡體后緣發(fā)展Genesis,mechanism,andstabilityoftheDongmiaojialandslide,yellowriver,China.XuWen-Jie,etal..InternationalJournalofRockMechanicsandMiningSciences,2014,67:57-68巖體在受風(fēng)化、卸荷及地下水等作用形成的結(jié)構(gòu)面。次生結(jié)構(gòu)面

構(gòu)造結(jié)構(gòu)面原生結(jié)構(gòu)面2）風(fēng)化裂隙1）卸荷裂隙小灣右岸壩肩開挖誘發(fā)卸荷裂隙-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面類型）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)張開度和充填情況連續(xù)性

密集程度

形態(tài)規(guī)模I級(jí)結(jié)構(gòu)面II級(jí)結(jié)構(gòu)面III級(jí)結(jié)構(gòu)面IV級(jí)結(jié)構(gòu)面區(qū)域性的斷裂破碎帶，延伸數(shù)十公里，破碎帶寬度在數(shù)米至數(shù)十米以上?？刂茀^(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)及工程區(qū)域穩(wěn)定。V級(jí)結(jié)構(gòu)面-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面特征）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)張開度和充填情況連續(xù)性

密集程度

形態(tài)規(guī)模I級(jí)結(jié)構(gòu)面II級(jí)結(jié)構(gòu)面III級(jí)結(jié)構(gòu)面IV級(jí)結(jié)構(gòu)面延展性較強(qiáng)，貫穿整個(gè)工程區(qū)或在一定范圍內(nèi)切斷整個(gè)巖體?？刂屏斯こ虆^(qū)場(chǎng)地的穩(wěn)定性。V級(jí)結(jié)構(gòu)面-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面特征）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)I級(jí)結(jié)構(gòu)面II級(jí)結(jié)構(gòu)面III級(jí)結(jié)構(gòu)面IV級(jí)結(jié)構(gòu)面一般在數(shù)十米至數(shù)百米范圍內(nèi)的小斷層、大型節(jié)理、風(fēng)化夾層及卸荷裂隙等等。控制了工程巖體的穩(wěn)定性和變形破壞機(jī)制。V級(jí)結(jié)構(gòu)面張開度和充填情況連續(xù)性

密集程度

形態(tài)規(guī)模-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面特征）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)I級(jí)結(jié)構(gòu)面II級(jí)結(jié)構(gòu)面III級(jí)結(jié)構(gòu)面IV級(jí)結(jié)構(gòu)面延展性差，一般在數(shù)米到數(shù)十米范圍內(nèi)的節(jié)理、片理等?？刂屏藥r塊的穩(wěn)定性，它是巖體結(jié)構(gòu)研究的重點(diǎn)問(wèn)題之一。V級(jí)結(jié)構(gòu)面張開度和充填情況連續(xù)性

密集程度

形態(tài)規(guī)模-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面特征）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)I級(jí)結(jié)構(gòu)面II級(jí)結(jié)構(gòu)面III級(jí)結(jié)構(gòu)面IV級(jí)結(jié)構(gòu)面延展性極差的一些微小裂隙。主要影響巖塊的力學(xué)性質(zhì)。V級(jí)結(jié)構(gòu)面張開度和充填情況連續(xù)性

密集程度

形態(tài)規(guī)模-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面特征）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)結(jié)構(gòu)面形態(tài)平直的波狀的鋸齒狀的不規(guī)則的張開度和充填情況連續(xù)性密集程度

形態(tài)規(guī)模-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面特征）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)表述方法：起伏度、粗糙度。ih粗糙度起伏角起伏高度張開度和充填情況連續(xù)性密集程度

形態(tài)規(guī)模-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面特征）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)節(jié)理粗糙度標(biāo)準(zhǔn)剖面節(jié)理三維粗糙度張開度和充填情況連續(xù)性密集程度

形態(tài)規(guī)模-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面特征）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)線密集度結(jié)構(gòu)面間距張開度和充填情況連續(xù)性密集程度

形態(tài)規(guī)模-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面特征）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)線密集度結(jié)構(gòu)面間距分級(jí)IⅡⅢⅣ間距（m）>20.5~20.1~0.5<0.1描述不發(fā)育較發(fā)育發(fā)育極發(fā)育完整性完整塊狀碎裂破碎結(jié)構(gòu)面間距分級(jí)表張開度和充填情況連續(xù)性密集程度

形態(tài)規(guī)模-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面特征）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)結(jié)構(gòu)面的延展性和貫通性.控制了巖體的強(qiáng)度和完整性，也控制了巖體的破壞方式和滑動(dòng)邊界，甚至影響到工程所致區(qū)域的穩(wěn)定性。張開度和充填情況連續(xù)性

密集程度

形態(tài)規(guī)模非貫通性的半貫通性的貫通性的-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面特征）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)表述方式：張開度和充填情況連續(xù)性

密集程度

形態(tài)規(guī)模-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面特征）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)線連續(xù)性系數(shù)面連續(xù)性系數(shù)密閉：張開度<0.2mm微張：張開度0.2~1.0mm張開：張開度1.0~5.0mm寬張：張開度>5.0mm張開度和充填情況連續(xù)性

密集程度

形態(tài)規(guī)模-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)面特征）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)軟弱夾層：堅(jiān)硬巖層中夾有力學(xué)強(qiáng)度低、泥質(zhì)或炭質(zhì)含量高、遇水易軟化、延伸較長(zhǎng)和厚度較薄的軟弱巖層。水-巖體結(jié)構(gòu)（軟弱夾層）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)成因地質(zhì)類型基本特征原生軟弱夾層沉積軟弱夾層產(chǎn)狀與巖層相同，厚度較小，延續(xù)性較好，也有尖滅的。含粘土礦物多，細(xì)層理發(fā)育，易風(fēng)化、泥化、軟化，抗剪切強(qiáng)度低火成軟弱夾層成層或透鏡體，厚度小，易軟化，抗剪強(qiáng)度低變質(zhì)軟弱夾層產(chǎn)狀與層理一致，層理延續(xù)性差，片狀礦物多呈鱗片狀，抗剪強(qiáng)度低構(gòu)造軟弱夾層層間破碎帶軟弱夾層產(chǎn)狀與巖層相同，延續(xù)性情，在層狀巖體中沿軟弱夾層發(fā)育。物質(zhì)破碎，呈鱗片狀，往往含條帶狀分布的泥質(zhì)次生軟弱夾層風(fēng)化夾層夾層風(fēng)化產(chǎn)狀與巖層一致，或受巖體產(chǎn)狀制約，風(fēng)化帶內(nèi)延續(xù)性好，深部風(fēng)化減弱。物質(zhì)松軟，破碎，含泥，抗剪強(qiáng)度低斷裂風(fēng)化沿節(jié)理、斷層發(fā)育，產(chǎn)狀受其控制，延續(xù)性不強(qiáng)，一般僅限于地表附近，物質(zhì)松散，破碎，含泥，抗剪強(qiáng)度低次生夾層夾層泥化產(chǎn)狀與巖層相同，沿軟弱層表部發(fā)育延續(xù)性強(qiáng)，但各段泥化程度不一。軟弱面泥化，呈塑性、面光滑，抗剪強(qiáng)度低次生夾層層面產(chǎn)狀受巖層制約，延續(xù)性差，近地表發(fā)育，常呈透鏡體，物質(zhì)細(xì)膩，呈塑性、甚至呈流態(tài)，強(qiáng)度甚低斷裂面產(chǎn)狀受原巖結(jié)構(gòu)面制約，常較陡，延續(xù)性差。物質(zhì)細(xì)膩，結(jié)構(gòu)單一，物理力學(xué)性質(zhì)差軟弱夾層成因類型分類表(據(jù)中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所資料)-巖體結(jié)構(gòu)（軟弱夾層）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)結(jié)構(gòu)體巖體結(jié)構(gòu)面-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)體）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)板狀結(jié)構(gòu)體柱狀結(jié)構(gòu)體錐狀結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體類型-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)體）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)-巖體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)體）2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)巖體結(jié)構(gòu)面直剪試驗(yàn)-結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)

強(qiáng)度特征

變形特征1堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)面堅(jiān)硬巖體中的一些未充填的密閉、微張型結(jié)構(gòu)面。脆性破壞脆性破壞結(jié)構(gòu)面變形曲線-結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)

強(qiáng)度特征

變形特征塑性破壞結(jié)構(gòu)面變形曲線2軟弱結(jié)構(gòu)面半堅(jiān)硬或軟弱巖體中具有一定充填的結(jié)構(gòu)面或軟弱夾層。塑性破壞-結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)抗剪強(qiáng)度：

強(qiáng)度特征

變形特征試驗(yàn)方法：直剪試驗(yàn)（現(xiàn)場(chǎng)、室內(nèi)）影響因素：結(jié)構(gòu)面形態(tài)、張開充填程度

巖石性質(zhì)、試樣尺寸等。-結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)-巖體的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)巖體應(yīng)力分布特征（最大主應(yīng)力等值線）-巖體的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)巖體強(qiáng)度各向異性應(yīng)力分布不連續(xù)性NτNτNτNτ-巖體的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)原位試驗(yàn)單軸壓縮直接剪切三軸壓縮-巖體的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)σεo節(jié)理壓密、閉合階段彈性變形階段節(jié)理擴(kuò)展、破裂階段節(jié)理貫通、巖體破壞階段峰值強(qiáng)度巖體應(yīng)力~應(yīng)變曲線

強(qiáng)度特征

變形特征-巖體的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)

強(qiáng)度特征

變形特征流變特性流變：物體在外部條件不變的情況下，應(yīng)力或應(yīng)變隨時(shí)間變化的性質(zhì)。在一定應(yīng)力的條件下，變形隨時(shí)間的持續(xù)而逐漸增長(zhǎng)的現(xiàn)象。在變形保持一定的條件下，應(yīng)力隨時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸減小的現(xiàn)象。

蠕變

松弛-巖體的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)

強(qiáng)度特征

變形特征蠕變特性-巖體的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)蘭渝鐵路兩水隧道炭質(zhì)千枚巖地層擠壓大變形（初支及二襯大段落擠壓破壞）

強(qiáng)度特征

變形特征蠕變特性-巖體的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)蘭渝鐵路木寨嶺隧道板巖、炭質(zhì)板巖地層擠壓大變形（初支大范圍擠壓破壞）

強(qiáng)度特征

變形特征蠕變特性變形初始蠕變平緩蠕變加速蠕變-巖體的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)

強(qiáng)度特征

變形特征蠕變特性-巖體的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)初始變形階段平緩變形階段Hoek-Brown經(jīng)驗(yàn)方程抗壓強(qiáng)度：抗拉強(qiáng)度：抗剪強(qiáng)度：

強(qiáng)度特征

變形特征-巖體的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)

強(qiáng)度特征

變形特征E.Hoek,G.Associates,V.Canada.StrengthofJointedRockMasses[J].Geotechnique,1983,23(3):187-223.-巖體的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)

強(qiáng)度特征

變形特征-巖體的力學(xué)性質(zhì)2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)受結(jié)構(gòu)面切割的影響，自然界中巖體結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜多樣，不同結(jié)構(gòu)類型巖體的工程地質(zhì)力學(xué)性質(zhì)有很大的差異。-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)巖體工程地質(zhì)分類從工程地質(zhì)的角度出發(fā)，根據(jù)巖體的內(nèi)在特性，將它們劃分為工程地質(zhì)性質(zhì)相似的各種類別，從而對(duì)各類巖體的質(zhì)量給予定性和定量的評(píng)價(jià)。RQD分類巖體結(jié)構(gòu)分類RMR分類其它-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)巖體質(zhì)量指標(biāo)（RQD）:以鉆孔獲得的大于10cm的巖芯斷塊長(zhǎng)度與巖芯進(jìn)尺總長(zhǎng)度的比值，以百分?jǐn)?shù)表示。

RMR分類

巖體結(jié)構(gòu)分類RQD分類巖體評(píng)價(jià)RQD(%)非常好90~100好95~93較好50~75不好25~50非常不好0~25RQD分類沒有考慮巖體中結(jié)構(gòu)面性質(zhì)、巖塊性質(zhì)的影響及其綜合效應(yīng)，因此，僅運(yùn)用這一分類往往不能全面反映巖體的質(zhì)量。-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)

RMR分類

巖體結(jié)構(gòu)分類RQD分類-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)鉆孔電視三維成像新興技術(shù)

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巖體結(jié)構(gòu)分類RQD分類巖體結(jié)構(gòu)分類A整體結(jié)構(gòu)B塊狀結(jié)構(gòu)C層狀結(jié)構(gòu)D碎裂結(jié)構(gòu)E散體結(jié)構(gòu)-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)整體結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)地質(zhì)特征：厚層及完整巖體，節(jié)理稀少；結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況：以層面和原生構(gòu)造節(jié)理為主，多呈閉合型，結(jié)構(gòu)面間距大于1.5m，一般為1～2組，無(wú)危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)面組成的落石、掉塊；工程地質(zhì)評(píng)價(jià)：整體上強(qiáng)度較高，在變形特征上可視為均質(zhì)彈性各向同性體。

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巖體結(jié)構(gòu)分類RQD分類-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)整體結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)

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巖體結(jié)構(gòu)分類RQD分類-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)地質(zhì)特征：被結(jié)構(gòu)面交叉切割成分離體；結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況：只有少量的貫穿性較好的節(jié)理，結(jié)構(gòu)面間距在0.7~1.5m，一般為2~3組，有少量的分離結(jié)構(gòu)體；工程地質(zhì)評(píng)價(jià)：整體強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)面相互牽制，巖體變形上接近各向同性的彈塑性體；其變形破壞機(jī)制主要受結(jié)構(gòu)面控制。整體結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)

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巖體結(jié)構(gòu)分類RQD分類-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)整體結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)

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巖體結(jié)構(gòu)分類RQD分類-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)整體結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)地質(zhì)特征：主要指層厚小于0.5m的沉積巖或變質(zhì)巖層。結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況：層理、片理、節(jié)理比較發(fā)育，但以風(fēng)化裂隙為主，常有層間錯(cuò)動(dòng)面；工程地質(zhì)評(píng)價(jià)：巖體屬各向異性（或，橫觀各向同性）彈塑性體，其變形及強(qiáng)度特征受層面控制，穩(wěn)定性較差。

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巖體結(jié)構(gòu)分類RQD分類-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)整體結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)

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巖體結(jié)構(gòu)分類RQD分類-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)整體結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)地質(zhì)特征：巖體被各種結(jié)構(gòu)面切割成各種大小和形狀不同的結(jié)構(gòu)分離體。結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況：層理及層間結(jié)構(gòu)面發(fā)育，結(jié)構(gòu)面間距0.25~0.5m之間，一般在3組以上；工程地質(zhì)評(píng)價(jià)：完整性差，整體強(qiáng)度低，穩(wěn)定性差；破壞機(jī)制主要受結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度、結(jié)構(gòu)面特征及結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度控制。

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巖體結(jié)構(gòu)分類RQD分類-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)整體結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)

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巖體結(jié)構(gòu)分類RQD分類-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)整體結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)地質(zhì)特征：巖體完全解體，被分割成大小不等的碎塊。結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況：結(jié)構(gòu)面密集雜亂，并多充填粘性土。工程地質(zhì)評(píng)價(jià)：完整性遭到極大破壞，接近松散介質(zhì)，可以用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的方法來(lái)分析其變形破壞。

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巖體結(jié)構(gòu)分類RQD分類-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)整體結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)斷裂破碎帶強(qiáng)風(fēng)化帶

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巖體結(jié)構(gòu)分類RQD分類-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)整體結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)散體結(jié)構(gòu)

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巖體結(jié)構(gòu)分類RQD分類-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)巖體穩(wěn)定性逐漸降低

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巖體結(jié)構(gòu)分類RQD分類-巖體的工程地質(zhì)分類2.巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)巖體的結(jié)構(gòu)是相對(duì)的，只有在確定的地質(zhì)條件和工程尺度下，工程巖體結(jié)構(gòu)才是唯一確定