巖石力學(xué)課件31結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)

第三章結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)第三章1§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征結(jié)構(gòu)面的概念結(jié)構(gòu)面是指巖體中存在著的各種不同成因和不同特性的地質(zhì)界面,包括物質(zhì)的分界面、不連續(xù)面如節(jié)理、片理、斷層、不整合面等結(jié)構(gòu)面是具有一定的方向、延展較大、厚度較小的二維面狀地質(zhì)界面?！?-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征2§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征二、結(jié)構(gòu)面的類型1、按結(jié)構(gòu)面按成因可分為沉積結(jié)構(gòu)面原生結(jié)構(gòu)面火成結(jié)構(gòu)面構(gòu)造結(jié)構(gòu)面變質(zhì)結(jié)構(gòu)面次生結(jié)構(gòu)面§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征3§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征二、結(jié)構(gòu)面的類型1、按結(jié)構(gòu)面按成因可分為(1)原生結(jié)構(gòu)面:在成巖過程中形成的結(jié)構(gòu)面A、沉積結(jié)構(gòu)面:沉積巖在成巖過程中形成的各種地質(zhì)界面,包括層面、層理、沉積間斷面(不整合面、假整合面),及原生軟弱夾層等。B、火成結(jié)構(gòu)面:巖漿侵入、噴溢冷凝所形成的各種結(jié)構(gòu)面,如流層、流線、火山巖流接觸面、各種蝕變帶、擠壓破碎帶以及原生節(jié)理等。這些結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀受侵入巖體與圍巖接觸面所控制§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征4§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征二、結(jié)構(gòu)面的類型1、按結(jié)構(gòu)面按成因可分為(1)原生結(jié)構(gòu)面:在成巖過程中形成的結(jié)構(gòu)面C、變質(zhì)結(jié)構(gòu)面:巖體在變質(zhì)作用過程中所形成的結(jié)構(gòu)面,如片理、片麻理、板理及軟弱夾層等。變質(zhì)結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀與巖層基本一致,延展性較差,但它們一般分布密集。片理結(jié)構(gòu)面是變質(zhì)結(jié)構(gòu)面中最常見的,其面常常是光滑的,但形態(tài)呈波浪狀片麻理面常呈凹凸不平狀,結(jié)構(gòu)面也比較粗糙,變質(zhì)巖中的軟弱夾層主要是片狀礦物,如黑云母、綠泥石、滑石等的富集帶其抗剪強(qiáng)度低,遇水后性質(zhì)就更差§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征5§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征二、結(jié)構(gòu)面的類型1、按結(jié)構(gòu)面按成因可分為(2)構(gòu)造結(jié)構(gòu)面各類巖體在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下形成的各種結(jié)構(gòu)面,如劈理、節(jié)理、斷層、層間錯(cuò)動(dòng)面等節(jié)理面在走向延展及縱深發(fā)展上,其范圍都是有限的,大者一般不過上百米,小者僅有幾厘米.張節(jié)理面一般粗糙,參差不齊,寬窄不一,延展性較差,剪節(jié)理面一般平直光滑,延展性相對(duì)較好,節(jié)理面上常見有擦痕和各種泥質(zhì)薄膜,如高嶺石、綠泥石、滑石等,因此,剪節(jié)理面盡管接觸緊密,但卻易于滑動(dòng)§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征6§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征二、結(jié)構(gòu)面的類型1、按結(jié)構(gòu)面按成因可分為(2)構(gòu)造結(jié)構(gòu)面斷層面的規(guī)模相差比較懸殊,有的深切巖石圈幾十公里,有的僅限于地殼表層或只在地表數(shù)十米.但是,相對(duì)工程而言,斷層面一般是延展性較好的結(jié)構(gòu)面.斷層面(或簾)的物質(zhì)成分主要是構(gòu)造巖,如斷層泥、糜棱巖、角礫巖、壓碎巖等層間錯(cuò)動(dòng)帶是在層狀巖體中常見的一種構(gòu)造結(jié)構(gòu)面,其產(chǎn)狀一般與巖層一致;延展性較好,結(jié)構(gòu)面中的物質(zhì),因受構(gòu)造錯(cuò)動(dòng)的影響,多呈破碎狀、鱗片狀,且含泥質(zhì)物?！?-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征7§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征二、結(jié)構(gòu)面的類型1、按結(jié)構(gòu)面按成因可分為(3)次生結(jié)構(gòu)面在地表?xiàng)l件下,由于外力(如風(fēng)化荷、爆破等)的作用而形成的各種界面,如卸荷裂隙、爆破裂隙、風(fēng)化裂隙、風(fēng)化夾層及泥化夾層等卸荷裂隙一般發(fā)生在巖體有臨空面條件的地區(qū),特別是在深切河谷處,延展性不好,常在地表20~40m內(nèi)發(fā)育,裂隙面粗糙不平常為張開型,充填物多為泥質(zhì)碎屑。爆破裂隙是礦山工程中常見的一種次生結(jié)構(gòu)面,爆破裂隙的延展與分布視所在地區(qū)巖體特性及爆破的大小而異.一般爆破裂隙的延展范圍是有限的,且多呈一組相互平行的、弧狀的裂隙面分布?！?-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征8§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征二、結(jié)構(gòu)面的類型1、按結(jié)構(gòu)面按成因可分為(3)次生結(jié)構(gòu)面風(fēng)化裂隙及風(fēng)化夾層一般是沿原生夾層和原有結(jié)構(gòu)面發(fā)育,多是短小密集,延展性差,僅限于地表一定深度。泥化夾層是由于水的作用使夾層內(nèi)的松軟物質(zhì)泥化而成其產(chǎn)狀與巖層基本一致,泥化程度視地下水作用條件而異.泥化夾層一般都是強(qiáng)度很低的,它們是導(dǎo)致巖體失穩(wěn)破壞的常見因素.§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征9§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征二、結(jié)構(gòu)面的類型2、按結(jié)構(gòu)面按受力條件可分為:A、壓性結(jié)構(gòu)面:由壓應(yīng)力擠壓而成,其走向與最大主應(yīng)力方向垂直。如褶皺軸面、片理面、壓性節(jié)理面等B、張性結(jié)構(gòu)面:在拉應(yīng)力作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面,其走向與最大主應(yīng)力方向一致。結(jié)構(gòu)面是張開的,結(jié)構(gòu)面壁粗糙。如張性斷裂面、張性節(jié)理面。C、扭性結(jié)構(gòu)面:由純剪或壓張應(yīng)力引起的剪應(yīng)力所形成的結(jié)構(gòu)面,結(jié)構(gòu)面壁較光滑,開口或閉口都有可能,往往成對(duì)出現(xiàn)。如x型斷層面,x型節(jié)理面。D、壓扭性結(jié)構(gòu)面:既有壓性結(jié)構(gòu)面的特征,又有扭性結(jié)構(gòu)面的特征,但常以其中一種為主E、張扭性結(jié)構(gòu)面:兼有張性和扭性結(jié)構(gòu)面的雙重特征。往往成鋸齒狀§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征10巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)11巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)12巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)13巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)14巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)15巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)16巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)17巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)18巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)19巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)20巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)21巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)22巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)23巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)24巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)25巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)26巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)27巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)28巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)29巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)30巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)31巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)32巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)33巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)34巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)35巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)36巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)37巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)38巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)39巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)40巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)41巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)42巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)43巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)44巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)45巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)46巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)47巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)48巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)49巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)50巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)51巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)52巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)53巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)54巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)55巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)56巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)57巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)58巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)59巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)60巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)61巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)62第三章結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)第三章63§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征結(jié)構(gòu)面的概念結(jié)構(gòu)面是指巖體中存在著的各種不同成因和不同特性的地質(zhì)界面,包括物質(zhì)的分界面、不連續(xù)面如節(jié)理、片理、斷層、不整合面等結(jié)構(gòu)面是具有一定的方向、延展較大、厚度較小的二維面狀地質(zhì)界面?！?-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征64§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征二、結(jié)構(gòu)面的類型1、按結(jié)構(gòu)面按成因可分為沉積結(jié)構(gòu)面原生結(jié)構(gòu)面火成結(jié)構(gòu)面構(gòu)造結(jié)構(gòu)面變質(zhì)結(jié)構(gòu)面次生結(jié)構(gòu)面§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征65§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征二、結(jié)構(gòu)面的類型1、按結(jié)構(gòu)面按成因可分為(1)原生結(jié)構(gòu)面:在成巖過程中形成的結(jié)構(gòu)面A、沉積結(jié)構(gòu)面:沉積巖在成巖過程中形成的各種地質(zhì)界面,包括層面、層理、沉積間斷面(不整合面、假整合面),及原生軟弱夾層等。B、火成結(jié)構(gòu)面:巖漿侵入、噴溢冷凝所形成的各種結(jié)構(gòu)面,如流層、流線、火山巖流接觸面、各種蝕變帶、擠壓破碎帶以及原生節(jié)理等。這些結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀受侵入巖體與圍巖接觸面所控制§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征66§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征二、結(jié)構(gòu)面的類型1、按結(jié)構(gòu)面按成因可分為(1)原生結(jié)構(gòu)面:在成巖過程中形成的結(jié)構(gòu)面C、變質(zhì)結(jié)構(gòu)面:巖體在變質(zhì)作用過程中所形成的結(jié)構(gòu)面,如片理、片麻理、板理及軟弱夾層等。變質(zhì)結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀與巖層基本一致,延展性較差,但它們一般分布密集。片理結(jié)構(gòu)面是變質(zhì)結(jié)構(gòu)面中最常見的,其面常常是光滑的,但形態(tài)呈波浪狀片麻理面常呈凹凸不平狀,結(jié)構(gòu)面也比較粗糙,變質(zhì)巖中的軟弱夾層主要是片狀礦物,如黑云母、綠泥石、滑石等的富集帶其抗剪強(qiáng)度低,遇水后性質(zhì)就更差§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征67§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征二、結(jié)構(gòu)面的類型1、按結(jié)構(gòu)面按成因可分為(2)構(gòu)造結(jié)構(gòu)面各類巖體在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下形成的各種結(jié)構(gòu)面,如劈理、節(jié)理、斷層、層間錯(cuò)動(dòng)面等節(jié)理面在走向延展及縱深發(fā)展上,其范圍都是有限的,大者一般不過上百米,小者僅有幾厘米.張節(jié)理面一般粗糙,參差不齊,寬窄不一,延展性較差,剪節(jié)理面一般平直光滑,延展性相對(duì)較好,節(jié)理面上常見有擦痕和各種泥質(zhì)薄膜,如高嶺石、綠泥石、滑石等,因此,剪節(jié)理面盡管接觸緊密,但卻易于滑動(dòng)§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征68§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征二、結(jié)構(gòu)面的類型1、按結(jié)構(gòu)面按成因可分為(2)構(gòu)造結(jié)構(gòu)面斷層面的規(guī)模相差比較懸殊,有的深切巖石圈幾十公里,有的僅限于地殼表層或只在地表數(shù)十米.但是,相對(duì)工程而言,斷層面一般是延展性較好的結(jié)構(gòu)面.斷層面(或簾)的物質(zhì)成分主要是構(gòu)造巖,如斷層泥、糜棱巖、角礫巖、壓碎巖等層間錯(cuò)動(dòng)帶是在層狀巖體中常見的一種構(gòu)造結(jié)構(gòu)面,其產(chǎn)狀一般與巖層一致;延展性較好,結(jié)構(gòu)面中的物質(zhì),因受構(gòu)造錯(cuò)動(dòng)的影響,多呈破碎狀、鱗片狀,且含泥質(zhì)物。§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征69§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征二、結(jié)構(gòu)面的類型1、按結(jié)構(gòu)面按成因可分為(3)次生結(jié)構(gòu)面在地表?xiàng)l件下,由于外力(如風(fēng)化荷、爆破等)的作用而形成的各種界面,如卸荷裂隙、爆破裂隙、風(fēng)化裂隙、風(fēng)化夾層及泥化夾層等卸荷裂隙一般發(fā)生在巖體有臨空面條件的地區(qū),特別是在深切河谷處,延展性不好,常在地表20~40m內(nèi)發(fā)育,裂隙面粗糙不平常為張開型,充填物多為泥質(zhì)碎屑。爆破裂隙是礦山工程中常見的一種次生結(jié)構(gòu)面,爆破裂隙的延展與分布視所在地區(qū)巖體特性及爆破的大小而異.一般爆破裂隙的延展范圍是有限的,且多呈一組相互平行的、弧狀的裂隙面分布?！?-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征70§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征二、結(jié)構(gòu)面的類型1、按結(jié)構(gòu)面按成因可分為(3)次生結(jié)構(gòu)面風(fēng)化裂隙及風(fēng)化夾層一般是沿原生夾層和原有結(jié)構(gòu)面發(fā)育,多是短小密集,延展性差,僅限于地表一定深度。泥化夾層是由于水的作用使夾層內(nèi)的松軟物質(zhì)泥化而成其產(chǎn)狀與巖層基本一致,泥化程度視地下水作用條件而異.泥化夾層一般都是強(qiáng)度很低的,它們是導(dǎo)致巖體失穩(wěn)破壞的常見因素.§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征71§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征二、結(jié)構(gòu)面的類型2、按結(jié)構(gòu)面按受力條件可分為:A、壓性結(jié)構(gòu)面:由壓應(yīng)力擠壓而成,其走向與最大主應(yīng)力方向垂直。如褶皺軸面、片理面、壓性節(jié)理面等B、張性結(jié)構(gòu)面:在拉應(yīng)力作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面,其走向與最大主應(yīng)力方向一致。結(jié)構(gòu)面是張開的,結(jié)構(gòu)面壁粗糙。如張性斷裂面、張性節(jié)理面。C、扭性結(jié)構(gòu)面:由純剪或壓張應(yīng)力引起的剪應(yīng)力所形成的結(jié)構(gòu)面,結(jié)構(gòu)面壁較光滑,開口或閉口都有可能,往往成對(duì)出現(xiàn)。如x型斷層面,x型節(jié)理面。D、壓扭性結(jié)構(gòu)面:既有壓性結(jié)構(gòu)面的特征,又有扭性結(jié)構(gòu)面的特征,但常以其中一種為主E、張扭性結(jié)構(gòu)面:兼有張性和扭性結(jié)構(gòu)面的雙重特征。往往成鋸齒狀§3-1結(jié)構(gòu)面的類型及其特征72巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)73巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)74巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)75巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)76巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)77巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)78巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)79巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)80巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)81巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)82巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)83巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)84巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)85巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)86巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)87巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)88巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)89巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)90巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)91巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)92巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)93巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)94巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)95巖石力學(xué)課件3[1]結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)96巖石力學(xué)