工程地質(zhì)課件第7章地下工程地質(zhì)問題

第七七章章地地下下工工程程地地質(zhì)質(zhì)問問題題第一一節(jié)節(jié)巖巖體體的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)特特征征一、、地地下下洞洞室室：在在巖巖土土體體內(nèi)內(nèi)，，為為各各種種目目的的經(jīng)經(jīng)人人工工開開鑿鑿形形成成的的地地下下工工程程構(gòu)構(gòu)筑筑物物。。第一一節(jié)節(jié)巖巖體體的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)特特征征二、、巖巖體體（（rockmass））：通通常常指指與與工工程程建建設(shè)設(shè)有有關(guān)關(guān)的的天天然然地地質(zhì)質(zhì)體體。。它它處處于于一一定定的的地地質(zhì)質(zhì)環(huán)環(huán)境境、、被被各各種種結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)面面所所分分割割。。巖體體的的強(qiáng)強(qiáng)度度低低于于巖巖石石的的強(qiáng)強(qiáng)度度。。三、、結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)面面：是是指指巖巖體體中中具具有有一一定定方方向向、、力力學(xué)學(xué)強(qiáng)強(qiáng)度度相相對(duì)對(duì)較較低低、、兩兩向向延延伸伸（（或或具具有有一一定定厚厚度度））的的地地質(zhì)質(zhì)界界面面（（或或帶帶））。。如如巖巖層層層層面面、、軟軟弱弱夾夾層層、、片片理理、、劈劈理理、、各各種種成成因因的的斷斷裂裂、、裂裂隙隙等等。。由由于于這這種種界界面面中中斷斷了了巖巖體體的的連連續(xù)續(xù)性性，，故故又又稱稱為為不連連續(xù)續(xù)面面。四、、結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)體體：結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)面面在在空空間間的的分分布布和和組組合合可可將將巖巖體體切切割割成成形形狀狀、、大大小小不不同同的的塊塊體體，，稱稱結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)體體。。五、、結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)面面的的成成因因類類型型：：根據(jù)據(jù)地地質(zhì)質(zhì)作作用用對(duì)對(duì)巖巖體體形形成成、、發(fā)發(fā)展展、、演演變變過過程程（（成成因因））的的不不同同，，可可以以將將結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)面面劃劃分分為為三三大大類類型型：：1、原生生結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)面面2、構(gòu)構(gòu)造造結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)面面3、次次生生（（淺淺表表生生））結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)面面。?；鸪沙山Y(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)面面：：原生生結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)面面沉積積結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)面面：：層理理，，層層面面，，軟軟弱弱夾夾層層，，不不整整合合面面，，假假整整合合面面，，古古沖沖刷刷面面等等。。侵入入體體與與圍圍巖巖接接觸觸面面，，巖巖脈脈、、巖巖墻墻接接觸觸面面，，噴噴出出巖巖的的流流線線、、流流面面，，冷冷凝凝節(jié)節(jié)理理。。片理，片麻理理，板劈理，，片巖軟弱弱夾層。變質(zhì)結(jié)構(gòu)面：：層間錯(cuò)動(dòng)帶構(gòu)造結(jié)構(gòu)面節(jié)理（X型節(jié)理，張節(jié)節(jié)理）斷層（正斷層層，逆斷層，，橫斷層）羽狀裂隙劈理理次生結(jié)構(gòu)面卸荷裂隙風(fēng)化裂隙風(fēng)化夾層泥化夾層次生夾泥層六、巖體結(jié)構(gòu)構(gòu)的類型1、整體塊狀結(jié)結(jié)構(gòu)（1）整體結(jié)構(gòu)：代表巖性均均一，無軟弱弱面的巖體，，含有的原生生結(jié)構(gòu)面具有有較強(qiáng)的結(jié)合合力，間距大大于1m。通常出現(xiàn)在厚厚層的碳酸鹽鹽巖、碎屑巖巖；花崗巖、、閃長巖；原原生節(jié)理不太太發(fā)育的流紋紋巖、安山巖巖、玄武巖、、凝灰角礫巖巖中等。（2）塊體結(jié)構(gòu)：代表巖性較較均一，含有有2-3組較較發(fā)育的軟弱弱結(jié)構(gòu)面的巖巖體，結(jié)構(gòu)面面間距1～0.5m。成巖裂隙較發(fā)發(fā)育的厚層砂砂巖或泥巖，，槽狀沖刷面面發(fā)育的河流流相砂巖體等等沉積巖，原原生節(jié)理發(fā)育育的火山巖體體等。2、層狀結(jié)構(gòu)：含一組連續(xù)續(xù)性好，抗剪剪性能顯著較較低的軟弱面面的巖體，一一般巖性不均均一。（1）層狀：軟弱面間距距50～30cm。（2）薄層狀：間距小于30cm。還可以據(jù)不均均一程度劃分分出軟硬相間間的互層狀結(jié)結(jié)構(gòu)。3、碎裂結(jié)構(gòu)：含有多組密密集結(jié)構(gòu)面的的巖體，巖體體被分割成碎碎塊狀，以某某些動(dòng)力變質(zhì)質(zhì)巖為典型，，如溪洛渡泡泡灰?guī)r。（1）鑲嵌結(jié)構(gòu)：一般發(fā)育于于脆硬巖石中中，壓碎巖帶帶、節(jié)理、劈劈裂組數(shù)多，，密度大。（2）層狀碎裂結(jié)結(jié)構(gòu)：由軟硬相間間的巖石組成成，并常有近近于平行的軟軟弱破碎帶。（3）碎裂結(jié)構(gòu)：巖性復(fù)雜，，構(gòu)造破碎強(qiáng)強(qiáng)烈，強(qiáng)風(fēng)化化帶。4、散體結(jié)構(gòu)：構(gòu)造破碎帶帶及全、強(qiáng)風(fēng)風(fēng)化帶。谷德振的分類類法代號(hào)類亞類結(jié)構(gòu)體特征形態(tài)強(qiáng)度MPAⅠ整體塊狀結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)（Ⅰ１）巨型塊狀>60塊狀結(jié)構(gòu)（Ⅰ２）各種形狀>30一般>60Ⅱ?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)（Ⅱ１）塊柱板狀>30薄層（板）狀結(jié)構(gòu)（Ⅱ２）板、薄板10-30Ⅲ碎裂結(jié)構(gòu)鑲嵌結(jié)構(gòu)（Ⅲ１）不一，棱角>60層狀碎裂結(jié)構(gòu)（Ⅲ２）碎塊、板柱>=30碎裂結(jié)構(gòu)（Ⅲ３）碎屑不堪一擊Ⅳ散體結(jié)構(gòu)泥、巖粉巖體按結(jié)構(gòu)類類型劃分巖體結(jié)構(gòu)類型巖體地質(zhì)類型結(jié)構(gòu)體形狀結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況巖土工程特征可能發(fā)生的巖土工程問題整體狀結(jié)構(gòu)巨塊狀巖漿巖和變質(zhì)巖，巨厚層沉積巖巨塊狀以層面和原生構(gòu)造節(jié)理為主，多呈閉合型，間距大于1.5m，一般為1~2組，無危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)巖體穩(wěn)定，可視為均質(zhì)彈性各向同性體局部滑動(dòng)或坍塌，深埋洞室的巖爆塊狀結(jié)構(gòu)厚層狀沉積巖，塊狀巖漿巖和變質(zhì)巖塊狀柱狀有少量貫穿性節(jié)理裂隙，結(jié)構(gòu)面間距0.7~1.5m。一般為2~3組，有少量分離體結(jié)構(gòu)面互相牽制，巖體基本穩(wěn)定，接近彈性各向同性體局部滑動(dòng)或坍塌，深埋洞室的巖爆層狀結(jié)構(gòu)多韻律薄層，中厚層狀沉積巖，副變質(zhì)巖層狀板狀有層理、片理、節(jié)理，常有層間錯(cuò)動(dòng)變形和強(qiáng)度受層面控制，可視為各向異性彈塑性體，穩(wěn)定性較差可沿結(jié)構(gòu)面滑塌，軟巖可產(chǎn)生塑性變形碎裂狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響嚴(yán)重的破碎巖層碎塊狀斷層、節(jié)理、片理、層理發(fā)育，結(jié)構(gòu)面間距0.2~0.5m，一般3組以上，有許多分離體整體強(qiáng)度很低，并受軟弱結(jié)構(gòu)面控制，呈彈塑性體，穩(wěn)定性很差易發(fā)生規(guī)模較大的巖體失穩(wěn)，地下水加劇失穩(wěn)散體狀結(jié)構(gòu)斷層破碎帶，強(qiáng)風(fēng)化及全風(fēng)化帶碎屑狀構(gòu)造和風(fēng)化裂隙密集，結(jié)構(gòu)面錯(cuò)綜復(fù)雜，多充填粘性土，形成無序小塊和碎屑完整性遭極大破壞，穩(wěn)定性極差，接近松散體介質(zhì)易發(fā)生規(guī)模較大的巖體失穩(wěn)，地下水加劇失穩(wěn)1、巖體中的結(jié)結(jié)構(gòu)面是巖體體力學(xué)強(qiáng)度相相對(duì)薄弱的部部位，它導(dǎo)致致巖體力學(xué)性性能的不連續(xù)續(xù)性、不均一一性和各向異異性。只有掌掌握巖體的結(jié)結(jié)構(gòu)特征，才才有可能闡明明巖體不同荷荷載下內(nèi)部的的應(yīng)力分布和和應(yīng)力狀況。。七、巖體結(jié)構(gòu)構(gòu)特征的研究究意義2、巖體的結(jié)構(gòu)構(gòu)特征對(duì)巖體體在一定荷載載條件下的變變形破壞方式式和強(qiáng)度特征征起著重要的的控制作用。。巖體中的軟軟弱結(jié)構(gòu)面，，常常成為決決定巖體穩(wěn)定定性的控制面面，各結(jié)構(gòu)面面分別為確定定壩肩巖體抗抗滑穩(wěn)定的分分割面和滑移移控制面。3、靠近地表的的巖體，其結(jié)結(jié)構(gòu)特征在很很大程度上確確定了外營力力對(duì)巖體的改改造進(jìn)程。這這是由于結(jié)構(gòu)構(gòu)面往往是風(fēng)風(fēng)化、地下水水等各種外營營力較活動(dòng)的的部位，也常常常是這些營營力的改造作作用能深入巖巖體內(nèi)部的重重要通道，往往往發(fā)展為重重要的控制面面。對(duì)巖體體的結(jié)結(jié)構(gòu)特特征的的研究究，是是分析析評(píng)價(jià)價(jià)區(qū)域域穩(wěn)定定性和和巖體體穩(wěn)定定性的的重要要依據(jù)據(jù)。研研究結(jié)結(jié)構(gòu)面面最關(guān)關(guān)鍵的的是研究各各類結(jié)結(jié)構(gòu)