工程巖土-智能建造技術(shù)專41課件講解

主講人：方麗莉工程巖土智能建造技術(shù)專業(yè)資源庫知識(shí)點(diǎn)巖體的工程性質(zhì)巖體的工程性質(zhì)巖體的概念1結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體2巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)2課程目標(biāo)思政目標(biāo)認(rèn)真細(xì)致的工作態(tài)度理解巖體的概念、巖體結(jié)構(gòu)面的類型及特征知識(shí)目標(biāo)能夠按巖體進(jìn)行正確的分類能力目標(biāo)一、巖體的概念巖體：在一定工程范圍內(nèi)，由包含軟弱結(jié)構(gòu)面的各類巖石所組成的具有不連續(xù)性、非均質(zhì)性和各向異性的地質(zhì)體。巖體的工程性質(zhì)斷層面軟弱結(jié)構(gòu)面一、巖體的概念巖體形成過程中經(jīng)受了構(gòu)造變動(dòng)、風(fēng)化作用、卸荷作用等各種內(nèi)外力地質(zhì)作用的破壞和改造，被各種結(jié)構(gòu)面(層面、節(jié)理、斷層)所切割，成為一種多裂隙的不連續(xù)介質(zhì)。巖體的工程性質(zhì)巖石與巖體的區(qū)別：

巖體由巖石組成；

巖體具有多裂隙性的特點(diǎn)，巖石（單一巖塊）是完整的；

巖體的強(qiáng)度低于巖石的強(qiáng)度。一、巖體的概念工程巖體：工業(yè)與民用建筑地基、道路與橋梁地基、隧道與地下洞室圍巖、水工建筑地基、道路工程邊坡、港口岸坡、橋梁坡岸、庫岸邊坡的巖體。巖體的工程性質(zhì)住宅地基公路地基隧道圍巖一、巖體的概念

在施工過程中，工程巖體自身穩(wěn)定性以及承受工程荷載作用下的穩(wěn)定性直接關(guān)系到工程的成敗。巖體的工程性質(zhì)山路邊的山崩某隧道塌方一、巖體的概念巖體穩(wěn)定：在一定的時(shí)間內(nèi)，一定的自然條件和人為因素影響下，巖體不產(chǎn)生破壞性的剪切滑動(dòng)、塑性變形或張裂破壞。主要影響因素：巖體內(nèi)各種結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)及其對(duì)巖體的切割程度。巖體破壞沿著巖體中的軟弱結(jié)構(gòu)面，巖體結(jié)構(gòu)在巖體的變形和破壞中起到了主導(dǎo)作用。巖體的工程性質(zhì)一、巖體的概念巖體結(jié)構(gòu)：包括結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體兩個(gè)要素，是結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的組合特征。巖體的工程性質(zhì)結(jié)構(gòu)面：存在于巖體中的各種不同成因、不同特征的地質(zhì)界面。結(jié)構(gòu)體：巖體內(nèi)不同產(chǎn)狀的各種結(jié)構(gòu)面將巖石切割成的巖石塊體。結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)體二、結(jié)構(gòu)面1.成因類型在各種不同的地質(zhì)作用下生成和發(fā)展的，具有一定方向、力學(xué)強(qiáng)度相對(duì)(上下巖層)較低、雙向延伸(或具一定厚度)的地質(zhì)界面(或帶)。巖體的工程性質(zhì)二、結(jié)構(gòu)面1.成因類型原生結(jié)構(gòu)面：在成巖階段形成的結(jié)構(gòu)面。包括：沉積結(jié)構(gòu)面、巖漿結(jié)構(gòu)面、變質(zhì)結(jié)構(gòu)面巖體的工程性質(zhì)鈣質(zhì)粉砂巖原生結(jié)構(gòu)玄武巖原生結(jié)構(gòu)千枚巖等路塹邊坡二、結(jié)構(gòu)面1.成因類型構(gòu)造結(jié)構(gòu)面：在構(gòu)造應(yīng)力作用下于巖體中形成的破裂面或破碎帶，包括劈理、節(jié)理、斷層和層間錯(cuò)動(dòng)帶。巖體的工程性質(zhì)劈理剪切節(jié)理斷層二、結(jié)構(gòu)面1.成因類型次生結(jié)構(gòu)面：巖體在形成后經(jīng)風(fēng)化、卸荷及地下水等作用在巖體中形成的結(jié)構(gòu)面。如風(fēng)化裂隙、卸荷裂隙和次生充填?yuàn)A泥等。巖體的工程性質(zhì)風(fēng)化裂隙卸荷裂隙泥化夾層二、結(jié)構(gòu)面2.幾何特征幾何特征的五個(gè)基本要素：即結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀(走向、傾向和傾角)、規(guī)模、形態(tài)、間距(或密度)和隙寬(即張開度)。巖體的工程性質(zhì)結(jié)構(gòu)面間距結(jié)構(gòu)面張開度結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀二、結(jié)構(gòu)面2.幾何特征結(jié)構(gòu)面等級(jí)劃分巖體的工程性質(zhì)級(jí)序結(jié)構(gòu)面特征工程地質(zhì)意義代表結(jié)構(gòu)面I級(jí)（斷層型或填充型結(jié)構(gòu)面）連續(xù)或近似連續(xù)，有確定的延伸方向，延伸長度一般大于100m，有一定厚度的影響帶。破壞了巖體的連續(xù)性，構(gòu)成巖體力學(xué)作用邊界，控制巖體變形破壞的演化方向、穩(wěn)定性及計(jì)算邊界條件斷層面或斷層破碎帶軟弱夾層某些貫通性結(jié)構(gòu)面Ⅱ級(jí)（裂隙型或非充填型結(jié)構(gòu)面）近似連續(xù)，有確定的延伸方向，延伸長度數(shù)十米，可有一定的厚度或影響帶。破壞了巖體的連續(xù)性，構(gòu)成巖體力學(xué)作用邊界，可能對(duì)塊體的剪切邊界形成一定的控制作用長大緩傾裂隙長達(dá)裂隙密集帶層面某些貫通性結(jié)構(gòu)面Ⅲ級(jí)（非貫通型巖體結(jié)構(gòu)面）硬性結(jié)構(gòu)面，短小、隨機(jī)斷續(xù)，延伸長度米級(jí)至十余米，具有統(tǒng)計(jì)優(yōu)勢(shì)方向。破壞巖體的完整性，使巖體力學(xué)性質(zhì)具有各向異性特征，影響巖體變形破壞的方式，控制巖體的滲流等特征各類原生和構(gòu)造裂隙三、結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體的類型巖體的工程性質(zhì)

受結(jié)構(gòu)面組數(shù)、密度、產(chǎn)狀、長度等影響，結(jié)構(gòu)體可以形成各種形狀。常見的有塊狀、柱狀、板狀、椎狀、楔形體、菱面體等。四、巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)1.巖體的結(jié)構(gòu)類型巖體的工程性質(zhì)

根據(jù)結(jié)構(gòu)面對(duì)巖體的切割程度及結(jié)構(gòu)體的組合形式劃分：整體結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、散體結(jié)構(gòu)。巖體的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)類型1---節(jié)理；2---層理；3---斷層；4---斷層破碎帶（a）整體結(jié)構(gòu)；（b）塊狀結(jié)構(gòu)；（c）層狀結(jié)構(gòu)；（d）薄層狀結(jié)構(gòu)；（e）鑲嵌結(jié)構(gòu)；（f）層狀破壞結(jié)構(gòu)；（g）破裂結(jié)構(gòu)；（h）散粒結(jié)構(gòu)四、巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)2.巖體結(jié)構(gòu)的工程地質(zhì)特性巖體的工程性質(zhì)整體塊狀結(jié)構(gòu)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)整體塊狀結(jié)構(gòu)巖體因結(jié)構(gòu)面稀疏、延續(xù)性差、結(jié)構(gòu)體塊度大且常為硬質(zhì)巖石，故整體強(qiáng)度高、變形特征接近于各向同性的均質(zhì)彈性體，變形模量、承載能力與抗滑能力均較高，抗風(fēng)化能力一般也轉(zhuǎn)所以這類巖體具有良好的工程地質(zhì)性質(zhì)，往往是較理想的各類工程建筑地基、邊坡巖體及洞室圍巖。層狀結(jié)構(gòu)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)層狀結(jié)構(gòu)巖體中結(jié)構(gòu)面以層面與不密集的節(jié)理為主，結(jié)構(gòu)面多為閉合到微張開、一般風(fēng)化微弱、結(jié)合力不強(qiáng)，結(jié)構(gòu)體塊度較大且保持著母巖巖塊性質(zhì)，故這類巖體總體變形模量和承載能力均較高。四、巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)2.巖體結(jié)構(gòu)的工程地質(zhì)特性巖體的工程性質(zhì)碎裂結(jié)構(gòu)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)碎裂結(jié)構(gòu)巖體中節(jié)理、裂隙發(fā)育、常有泥質(zhì)充填物質(zhì)，結(jié)合力不強(qiáng)，其中層狀巖體常有平行層面的軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育，結(jié)構(gòu)體塊度不大，巖體完整性破壞較大。散體結(jié)構(gòu)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)散體結(jié)構(gòu)巖體節(jié)理、