岩体结构


岩体结构

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岩体结构岩体结构(structure of rock irlass)由结构面和结构体的形状、规模、性质及其组合方式、连线特性所决定的岩体内在特徵 。通常根据岩体的地质类别、完整性和结构面的类型、级别、组合、发育程度等,将岩体划分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构等 。研究岩体的结构类型,对判定在工程荷载作用下岩体的稳定性有重要意义 。
【岩体结构】
基本介绍中文名:岩体结构
外文名:structure of rock mass
释义:岩体内结构面和结构体的组合形式
形成原因:地质作用
结构组成:结构面 结构体
造成危害:建筑工程
释义岩体结构(structure of rock irlass) 由结构面和结构体的形状、规模、性质及其组合方式、连线特性所决定的岩体内在特徵 。通常根据岩体的地质类别、完整性和结构面的类型、级别、组合、发育程度等,将岩体划分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构等 。研究岩体的结构类型,对判定在工程荷载作用下岩体的稳定性有重要意义 。组成岩体内岩块的组合排列形式 。岩体结构是由结构面和结构体2个基本单元组成 。结构面岩体记忆体在的不同成因、不同特性的各种地质界面的统称 。如层面、节理、断层、裂隙等 。结构面不是几何学上的面,而往往是具有一定张开度的裂缝,或被一定物质充填,具有一定厚度的层或带 。按成因,结构面可分为:沉积或成岩过程中产生的层面、夹层、冷凝节理等原生结构面;构造作用下形成的断层、节理等构造结构面;变质作用下所产生的片理、片麻理等变质结构面;还有在外引力作用下形成的风化裂隙、卸荷裂隙等次生结构面 。结构体岩体受结构面切割而成的块体或岩块 。随着结构面的分级,相应地结构体也可分级 。视研究问题的不同,所选取的结构体等级是不一的 。几级结构体综合叠加影响居多 。由于不同级别、不同性质、不同产状以及不同发育程度的结构面的组合,结构体几何形态、单体大小可迥然不同 。岩性的变化,也均关係着岩体的完整性、坚强性,从而决定着岩体的所属介质类型 。类型按结构面和结构体组合形式,尤其是结构面性状,可将岩体划分如下结构类型:①整体块状结构,包括整体(断续)结构、块状结构和菱块状结构;②层状结构,包括层状结构和薄层(板状)结构;③碎裂结构,包括镶嵌结构、层状碎裂结构和碎裂结构;④散体结构,包括块夹泥结构和泥夹块结构;⑤ 块状结构等 。力学效应结构对岩体力学性能的影响 。岩体在力学作用和力学性质上有明显的结构效应,结构类型不同,力学效应不一 。若岩体记忆体在着软弱结构面,则岩体结构力学效应主要受它控制,而且取决于它的充填度(即充填物在结构面内填充程度)、充填物成分与结构、充填物厚度以及结构面的起伏度(即结构面的起伏程度,常用起伏差即起伏最大值表示) 。其中又以充填物厚度、充填度和起伏度最为重要 。厚度大小与物质成分有关,一般颗粒越粗厚度越大;反之,颗粒越细,厚度越小 。设充填物厚度为h,结构面起伏差为H,定义为充填度 。起伏的结构面内充填物的充填度越大,结构面抗剪强度越低 。当充填度大于200%左右时,结构面强度便稳定于一定的水平上;即与软弱充填物质的强度相当,这种关係称之为充填度的力学效应 。结构面起伏度用起伏差及起伏角表示 。起伏差的力学效应常与充填度相联繫 。起伏角α 为迎着受力方向结构面的仰角,又称为爬坡角 。结构面具有爬坡角为α 的起伏时,其抗剪强度中的摩擦角φa将增加α ,即φa=φj+αφj为平直结构面的基本摩擦角 。多组四级结构面(如节理)发育的岩体结构类型的力学效应主要取决于结构面密度(单位尺寸上的结构面数)、结构面产状(结构面出露的空间方位)及结构面组数 3个方面 。岩体强度(变形参数也同样)随着岩体内含的结构面组数和结构体数增多而降低 。结构面对岩体破坏影响有一定的範围 。当结构面倾角大于或小于α min时,结构面对岩体破坏便没有影响 。当结构面倾角介于和αmin之间时,岩体强度则随着结构面倾角而变化,在α=30°±时,出现强度最低值 。在多组结构面发育的岩体,结构面对岩体力学作用和力学性质的影响,是各组结构面力学效应的叠加 。显然,结构面组数越多,岩体力学性质越均匀化 。整体结构岩体的力学效应规律基本上与节理化岩体相近 。以单轴抗压强度为例,节理化岩体仅相当于岩块抗压强度的1/3至1/10,而整体结构岩体的单轴抗压强度可相当于岩块的1/2至1/3 。