地下工程巖體結(jié)構(gòu)與力學(xué)特征

第2章地下工程巖體結(jié)構(gòu)與力學(xué)性質(zhì)

§2.1地下巖體結(jié)構(gòu)類型§2.2結(jié)構(gòu)面類型與特征§2.3巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)特征2.1地下巖體結(jié)構(gòu)類型

2.1.1巖體的結(jié)構(gòu)

巖體結(jié)構(gòu)(rockmassstructure)指巖體中結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的排列組合關(guān)系?；镜膸r體結(jié)構(gòu)單元有兩類四種：概述巖體：巖塊和分割它們的不連續(xù)面組成的地質(zhì)體。不連續(xù)面：也被稱為結(jié)構(gòu)面。（斷層、軟弱層面、大多數(shù)節(jié)理、軟弱片理和軟弱帶等各種力學(xué)因素形成的破裂面和破裂帶）地下工程巖體：指地下工程所處于的巖體(包括建筑、水利、礦山、交通等領(lǐng)域的工程)。地下工程巖體兩個(gè)特點(diǎn)：存在各種結(jié)構(gòu)面、巖體始終處于一定的地應(yīng)力和滲流作用下。結(jié)構(gòu)體指巖體中被結(jié)構(gòu)面切割圍限的巖石塊體。它不同于巖塊的概念。結(jié)構(gòu)體的規(guī)模取決于結(jié)構(gòu)面的密度，與結(jié)構(gòu)面對(duì)應(yīng)，劃分為五級(jí)。結(jié)構(gòu)體規(guī)模常用塊度模數(shù)（單位體積內(nèi)Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)體數(shù))或結(jié)構(gòu)體體積來表示。結(jié)構(gòu)體常見的形狀：柱狀、板狀、楔形、菱形2.1.2巖體結(jié)構(gòu)類型

根據(jù)結(jié)構(gòu)面對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)和圍巖穩(wěn)定性的影響，工程地質(zhì)學(xué)將巖體劃分為4種結(jié)構(gòu)類型：整體與塊狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)碎裂狀結(jié)構(gòu)散體狀結(jié)構(gòu)

以原生構(gòu)造節(jié)理為主，只具有少量貫穿性較好的節(jié)理裂隙，多呈閉合型，裂隙結(jié)構(gòu)面間距大于0.7m，一般不超過1～2組，基本無危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)面組成的落石掉塊，偶有少量分離體。整體性好，強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)面互相牽制，巖體穩(wěn)定，可視為均質(zhì)彈性各向同性體，可能發(fā)生的巖土工程問題為不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體的局部滑動(dòng)或坍塌，以及深埋洞室的巖爆。主要為均質(zhì)、巨塊狀巖漿巖、變質(zhì)巖，巨厚層、厚層沉積巖、正變質(zhì)巖、塊狀巖漿巖、變質(zhì)巖；主要結(jié)構(gòu)形狀為巨塊狀、塊狀、柱狀。1整體與塊狀結(jié)構(gòu)有層理、片理、節(jié)理，常有層間錯(cuò)動(dòng)。接近均一的各向異性體，其變形及強(qiáng)度特征受層面及巖層組合控制，可視為彈塑性體，穩(wěn)定性較差，可能發(fā)生不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體滑塌，特別是巖層的彎張破壞及軟弱巖層的塑性變形。主要為多層近似平行的薄層及中厚層狀沉積巖、副變質(zhì)巖；主要結(jié)構(gòu)形狀為層狀、板狀、透鏡體。2層狀結(jié)構(gòu)

含鑲嵌結(jié)構(gòu)、層狀碎裂結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)；主要結(jié)構(gòu)形狀為塊狀；斷層、斷層破碎帶、片理、層理及層間結(jié)構(gòu)面較發(fā)育，裂隙結(jié)構(gòu)面間距0.25～0.5m，結(jié)構(gòu)面組數(shù)一般在2組以上。完整性很差，整體強(qiáng)度很低，并受斷裂等軟弱結(jié)構(gòu)面控制，多呈彈塑性介質(zhì)，穩(wěn)定性很差?？赡馨l(fā)生規(guī)模較大的巖體失穩(wěn)，地下水問題。3碎裂結(jié)構(gòu)主要為構(gòu)造影響劇烈的斷層破碎帶，強(qiáng)風(fēng)化帶，全風(fēng)化帶；主要結(jié)構(gòu)形狀為碎屑狀、顆粒狀；斷層破碎帶交叉，構(gòu)造及風(fēng)化裂隙密集，結(jié)構(gòu)面及組合錯(cuò)綜復(fù)雜，并多充填粘性土，形成許多大小不一的分離巖塊。完整性遭到極大破壞，穩(wěn)定性極差，巖體屬性接近松散體介質(zhì)，可能發(fā)生的巖土工程問題為易引起規(guī)模較大的巖體失穩(wěn)，地下水量加劇，巖體失穩(wěn)。4散體狀結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)面的成因類型(一)地質(zhì)成因類型原生結(jié)構(gòu)面構(gòu)造結(jié)構(gòu)面次生結(jié)構(gòu)面(二)力學(xué)成因類型張性結(jié)構(gòu)面剪性結(jié)構(gòu)面§2.2結(jié)構(gòu)面特征巖體結(jié)構(gòu)面的類型及其特征成因類型地質(zhì)類型主

要

特

征工程地質(zhì)評(píng)價(jià)產(chǎn)

狀分

布性

質(zhì)原生結(jié)構(gòu)面沉積結(jié)構(gòu)面1層理層面2軟弱夾層3不整合面、假整合面4沉積間斷面一般與巖層產(chǎn)狀一致，為層間結(jié)構(gòu)面海相巖層中此類結(jié)構(gòu)面分布穩(wěn)定，陸相巖層中呈交錯(cuò)狀，易尖滅層面、軟弱夾層等結(jié)構(gòu)面較為平整；不整合面及沉積間斷面多由碎屑泥質(zhì)物構(gòu)成，且不平整國(guó)內(nèi)外較大的壩基滑動(dòng)及滑坡很多由此類結(jié)構(gòu)面所造成的，如奧斯汀、圣·弗朗西斯、馬爾帕塞壩的破壞，瓦依昂水庫附近的巨大滑坡巖漿巖結(jié)構(gòu)面1侵入體與圍巖接觸面2巖脈巖墻接觸面3原生冷凝節(jié)理巖脈受構(gòu)造結(jié)構(gòu)面控制，而原生節(jié)理受巖體接觸面控制接觸面延伸較遠(yuǎn)，比較穩(wěn)定，而原生節(jié)理往往短小密集與圍巖接觸面可具熔合及破碎兩種不同的特征，原生節(jié)理一般為張裂面，較粗糙不平一般不造成大規(guī)模的巖體破壞，但有時(shí)與構(gòu)造斷裂配合，也可形成巖體的滑移，如有的壩肩局部滑移變質(zhì)結(jié)構(gòu)面1片理2片巖軟弱夾層產(chǎn)狀與巖層或構(gòu)造方向一致片理短小，分布極密，片巖軟弱夾層延展較遠(yuǎn)，具固定層次結(jié)構(gòu)面光滑平直，片理在巖層深部往往閉合成隱蔽結(jié)構(gòu)面，片巖軟弱夾層具片狀礦物，呈鱗片狀在變質(zhì)較淺的沉積巖，如千枚巖等路塹邊坡常見塌方。片巖夾層有時(shí)對(duì)工程及地下洞體穩(wěn)定也有影響構(gòu)造結(jié)構(gòu)面1節(jié)理（X型節(jié)理、張節(jié)理）2斷層（沖斷層、捩斷層、橫斷層）3層間錯(cuò)動(dòng)4羽狀裂隙、劈理產(chǎn)狀與構(gòu)造線呈一定關(guān)系，層間錯(cuò)動(dòng)與巖層一致張性斷裂較短小，剪切斷裂延展較遠(yuǎn)，壓性斷裂規(guī)模巨大，但有時(shí)為橫斷層切割成不連續(xù)狀張性斷裂不平整，常具次生充填，呈鋸齒狀，剪切斷裂較平直，具羽狀裂隙，壓性斷層具多種構(gòu)造巖，成帶狀分布，往往含斷層泥、糜棱巖對(duì)巖體穩(wěn)定影響很大，在上述許多巖體破壞過程中，大都有構(gòu)造結(jié)構(gòu)面的配合作用。此外常造成邊坡及地下工程的塌方、冒頂次生結(jié)構(gòu)面

1卸荷裂隙2風(fēng)化裂隙3風(fēng)化夾層4泥化夾層5次生夾泥層

受地形及原結(jié)構(gòu)面控制分布上往往呈不連續(xù)狀，透鏡狀，延展性差，且主要在地表風(fēng)化帶內(nèi)發(fā)育一般為泥質(zhì)物充填，水理性質(zhì)很差在天然及人工邊坡上造成危害，有時(shí)對(duì)壩基、壩肩及淺埋隧洞等工程亦有影響，但一般在施工中予以清基處理

(一)地質(zhì)成因類型1.原生結(jié)構(gòu)面巖體在成巖過程中形成的結(jié)構(gòu)面。沉積結(jié)構(gòu)面是沉積巖在沉積和成巖過程中形成的，有層理面、軟弱夾層、沉積間斷面和不整合面等。巖漿結(jié)構(gòu)面是巖漿侵入及冷凝過程中形成的結(jié)構(gòu)面，包括巖漿巖體與圍巖的接觸面、各期巖漿巖之間的接觸面和原生冷凝節(jié)理等。變質(zhì)結(jié)構(gòu)面在變質(zhì)過程中形成，分為殘留結(jié)構(gòu)面和重結(jié)晶結(jié)構(gòu)面。2.構(gòu)造結(jié)構(gòu)面是巖體形成后在構(gòu)造應(yīng)力作用下形成的各種破裂面，包括斷層、節(jié)理、劈理和層間錯(cuò)動(dòng)面等。3.次生結(jié)構(gòu)面是巖體形成后在外營(yíng)力作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面，包括卸荷裂隙、風(fēng)化裂隙、次生夾泥層和泥化夾層等。(二)力學(xué)成因類型1、張性結(jié)構(gòu)面是由拉應(yīng)力形成的，如羽毛狀張裂面、縱張及橫張破裂面、巖漿巖中的冷凝節(jié)理等特點(diǎn)：張開度大、連續(xù)性差、形態(tài)不規(guī)則、面粗糙，起伏度大及破碎帶較寬,易被充填,常含水豐富，導(dǎo)水性強(qiáng)2、剪性結(jié)構(gòu)面是剪應(yīng)力形成的，破裂面兩側(cè)巖體產(chǎn)生相對(duì)滑移，如逆斷層、平移斷層以及多數(shù)正斷層等。特點(diǎn)：連續(xù)性好，面較平直，延伸較長(zhǎng)并有擦痕鏡面等。二、結(jié)構(gòu)面的規(guī)模Ⅰ級(jí)指大斷層或區(qū)域性斷層?？刂乒こ探ㄔO(shè)地區(qū)的地殼穩(wěn)定性，直接影響工程巖體穩(wěn)定性；Ⅱ級(jí)指延伸長(zhǎng)而寬度不大的區(qū)域性地質(zhì)界面。Ⅲ級(jí)指長(zhǎng)度數(shù)十米至數(shù)百米的斷層、區(qū)域性節(jié)理、延伸較好的層面及層間錯(cuò)動(dòng)等。Ⅱ、Ⅲ級(jí)結(jié)構(gòu)面控制著工程巖體力學(xué)作用的邊界條件和破壞方式，它們的組合往往構(gòu)成可能滑移巖體的邊界面，直接威脅工程安全穩(wěn)定性Ⅳ級(jí)指延伸較差的節(jié)理、層面、次生裂隙、小斷層及較發(fā)育的片理、劈理面等。是構(gòu)成巖塊的邊界面，破壞巖體的完整性，影響巖體的物理力學(xué)性質(zhì)及應(yīng)力分布狀態(tài)。Ⅳ級(jí)結(jié)構(gòu)面主要控制著巖體的結(jié)構(gòu)、完整性和物理力學(xué)性質(zhì)，數(shù)量多且具隨機(jī)性，其分布規(guī)律具統(tǒng)計(jì)規(guī)律，需用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行研究。Ⅴ級(jí)又稱微結(jié)構(gòu)面。常包含在巖塊內(nèi)，主要影響巖塊的物理力學(xué)性質(zhì)，控制巖塊的力學(xué)性質(zhì)。二、結(jié)構(gòu)面的規(guī)模走向、傾向、傾角結(jié)構(gòu)面與最大主應(yīng)力間的關(guān)系控制著巖體的破壞機(jī)理與強(qiáng)度。三、產(chǎn)狀據(jù)單結(jié)構(gòu)面理論，巖體中存在一組結(jié)構(gòu)面時(shí)，巖體的極限強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)面傾角間的關(guān)系為：四連續(xù)性結(jié)構(gòu)面的連續(xù)性反映結(jié)構(gòu)面的貫通程度。1、線連續(xù)性系數(shù)：指沿結(jié)構(gòu)面延伸方向，結(jié)構(gòu)面各段長(zhǎng)度之和(Σa)與測(cè)線長(zhǎng)度的比值。

K1變化在0～1之間，K1值愈大說明結(jié)構(gòu)面的連續(xù)性愈好，當(dāng)K1＝1時(shí)，結(jié)構(gòu)面完全貫通。2、面連續(xù)性系數(shù)：指沿結(jié)構(gòu)面延伸方向，結(jié)構(gòu)面面積之和與總面積的比值。結(jié)構(gòu)面連續(xù)性分級(jí)表描述跡長(zhǎng)（m）很低連續(xù)性<1低連續(xù)性1~3中等連續(xù)性3~10高連續(xù)性10~20很高連續(xù)性>20五密度結(jié)構(gòu)面的密度反映結(jié)構(gòu)面發(fā)育的密集程度。1、線密度(Kd)是指結(jié)構(gòu)面法線方向單位測(cè)線長(zhǎng)度上交切結(jié)構(gòu)面的條數(shù)(條／m)。2、間距(d)則是指同一組結(jié)構(gòu)面法線方向上兩相鄰結(jié)構(gòu)面的平均距離。Kd與d互為倒數(shù)關(guān)系如果測(cè)線水平布置，且與結(jié)構(gòu)面法線的夾角為α，結(jié)構(gòu)面的傾角為β時(shí):結(jié)構(gòu)面間距分級(jí)表描述間距（mm）極密集的間距<20很密集的間距20~60密集的間距60~200中等的間距200~600寬的間距600~2000很寬的間距2000~6000極寬的間距>6000用線密百度來估戀算巖體質(zhì)量朝指標(biāo)RQ攝D(ro唉ck眼qua曠lit草yd期esi摧gna款tio撕n)巖體質(zhì)帝量指標(biāo)浮RQD：長(zhǎng)度疼大于1紀(jì)0cm桃的巖心慌長(zhǎng)度之越和與鉆織孔總進(jìn)攪尺的百黨分比。六張開英度結(jié)構(gòu)面棋的張開度是指結(jié)構(gòu)悄面兩壁面衛(wèi)間的垂直距離驢。結(jié)構(gòu)面岸兩壁面掘一般不感是緊密律接觸，廳使結(jié)構(gòu)察面實(shí)際幅接觸面裕積減少導(dǎo)，導(dǎo)致統(tǒng)結(jié)構(gòu)面麥粘聚力壓降低和劃滲透性換增大。如在層班流條件陜下，平渡直而兩炎壁平行棵的單個(gè)招結(jié)構(gòu)面疫的滲透赴系數(shù)(茂Kf)可表征達(dá)為：結(jié)構(gòu)面張呀開度分級(jí)池表描述結(jié)構(gòu)面張開度（mm）分類很緊密緊密部分張開<0.10.1~0.250.25~0.5閉合結(jié)構(gòu)面張開中等寬的寬的0.5~2.52.5~10>10裂開結(jié)構(gòu)面很寬的極寬的似洞穴的10~100100~1000>1000張開結(jié)構(gòu)面Ⅳ級(jí)及部王分Ⅲ級(jí)結(jié)咳構(gòu)面的產(chǎn)絲式狀、跡長(zhǎng)永、間距及這張開度等記幾何特征素參數(shù)，服興從一定的隨機(jī)分干布規(guī)律。七形態(tài)度結(jié)構(gòu)面喪的形態(tài)?？梢杂酶蹅?cè)壁的起伏形饅態(tài)及粗糙度來反映。結(jié)構(gòu)面?zhèn)葮O壁的起伏形煎態(tài)分為：平只直的、波宗狀的、鋸達(dá)齒狀的、盯臺(tái)階狀的覽和不規(guī)則泊狀的。側(cè)壁的較起伏程勻度可用起伏角(i)表示蜓。結(jié)構(gòu)面的粗糙度用粗糙度系向JRC(jo退int速ro連ugh田nes謙sc患o(jì)ef黎fic情ien純t)表臉示。隨粗糙宰度的增鞏大，結(jié)紅構(gòu)面的顆摩擦角守也增大卵。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)算粗糙度剖毀面將結(jié)構(gòu)賢面的粗糙籠度系數(shù)劃壇分為10級(jí)。八充填晴膠結(jié)特征結(jié)構(gòu)面膠餃結(jié)后力學(xué)性質(zhì)有所增皂強(qiáng)，F(xiàn)呀e質(zhì)膠霸結(jié)的強(qiáng)誕度最高晉，泥質(zhì)考與易溶期鹽類膠半結(jié)的結(jié)雨構(gòu)面強(qiáng)槐度最低辣，且抗劫水性差丸。未膠結(jié)疼的結(jié)構(gòu)陶面，力學(xué)性質(zhì)取決于坑其充填婆情況，映可分為轉(zhuǎn)：薄膜鹽充填、獲斷續(xù)充宰填、連辨續(xù)充填囑及厚層齊充填4貍類1薄膜充填是結(jié)構(gòu)館面兩壁秩附著一杜層極薄坡的礦物艇膜，厚委度多小負(fù)于1m阿m，多可明顯降幅低結(jié)構(gòu)情面的強(qiáng)悶度。2斷續(xù)充方填結(jié)構(gòu)面的穴力學(xué)性質(zhì)繞與充填物糟性質(zhì)、壁躁巖性質(zhì)及絡(luò)結(jié)構(gòu)面的宵形態(tài)有關(guān)海。3連續(xù)充填結(jié)構(gòu)面程的力學(xué)豆性質(zhì)主慰要取決麗于充填鉛物性質(zhì)胖。4厚層充填結(jié)構(gòu)面的接力學(xué)性質(zhì)膜很差，主排要取決于寄充填物性近質(zhì)，巖體昨往往易于軍沿這種結(jié)師構(gòu)面滑移截而失穩(wěn)。九軟擁弱結(jié)構(gòu)變面軟弱結(jié)輕構(gòu)面是巖體中諒具有一定濱厚度的軟弱帶陜(層)，與兩鈴盤巖體完相比具務(wù)有高壓縮和撞低強(qiáng)度等特征，碑在產(chǎn)狀上明多屬緩傾暴角結(jié)構(gòu)面春。主要包括珍原生軟弱前夾層、構(gòu)列造及擠壓黑破碎帶、印泥化夾層枕及其他夾技泥層等。特性：1、由原巖兔的超固陳結(jié)膠結(jié)眼式結(jié)構(gòu)痕變成了姑泥質(zhì)散暖狀結(jié)構(gòu)晶或泥士質(zhì)定向購(gòu)結(jié)構(gòu)2、粘粒含量辟很高3、含水量礦接近或省超過塑肉限4、密度比碑原巖小5、常具有一最定的脹縮約性6、力學(xué)性婆質(zhì)比原富巖差7、強(qiáng)度低8、壓縮性墊高9、易產(chǎn)生滲損透變形十、結(jié)左構(gòu)面的賠組合關(guān)捧系結(jié)構(gòu)面的遠(yuǎn)組合關(guān)系國(guó)控制著可能滑振移巖體的幾何邊燭界條件、齡形態(tài)、規(guī)暢模、滑動(dòng)兇方向及滑仔移破壞類步型，它是射工程巖體撓穩(wěn)定性預(yù)似測(cè)與評(píng)價(jià)找的基礎(chǔ)。任何堅(jiān)概硬巖體時(shí)的塊體調(diào)滑移破婦壞，都甚必須具餓備一定批的幾何邊界返條件。因此，也在研究巖舟體穩(wěn)定性妖時(shí)，必須肌研究結(jié)構(gòu)巷面之間及屈其與臨空得面之間的港組合關(guān)系張，確定可燙能失穩(wěn)塊炕體的形態(tài)幣、規(guī)模和撤可能滑移享方向等。結(jié)構(gòu)面悉組合關(guān)蛙系的分墻析可用赤平投影戒、立體投牌影和三角得幾何計(jì)算界法等進(jìn)行更。2.3蟻巖芹體的力學(xué)逐性質(zhì)§2.3擱.1巖體的撇變形性搶質(zhì)§2.3內(nèi).2巖體的強(qiáng)堂度性質(zhì)§2.3圾.1巖體的變爪形性質(zhì)一、巖延體變形勿試驗(yàn)及另其變形曲參數(shù)確趙定二、巖體汗變形參數(shù)婚估算桶三、巖體帳變形曲線斗類型及其棚特征隙四、影可響巖體炒變形性南質(zhì)的因泡素在受力條聚件改變時(shí)好巖體的變后形是巖塊變形和結(jié)構(gòu)變游形的總和，沈而結(jié)構(gòu)變四形通常包描括結(jié)構(gòu)面格閉合、充者填物的壓曬密及結(jié)構(gòu)薦體轉(zhuǎn)動(dòng)和懷滑動(dòng)等變溫形。從巖體丑的定義股：巖塊+結(jié)鼻構(gòu)面=>勉巖體巖體變形喚=巖塊變朗形+結(jié)構(gòu)輪面閉合+池充填物壓范縮+其他短變形在一般情瞇況下，巖備體的結(jié)構(gòu)代變形起著控制作用。一、巖砍體變形桌試驗(yàn)及育其變形荒參數(shù)確狠定承壓板法狹縫法鉆孔變形法水壓洞室法單(雙)軸壓縮試驗(yàn)法聲波法地震波法原位巖體變形試驗(yàn)靜力法動(dòng)力法靜力法的為基本原理：在選童定的巖槐體表面晝、槽壁虜或鉆孔淡壁面上隸施加法向荷懇載，并測(cè)定雜其巖體的變形值；然后繪確制出壓力-借變形關(guān)系曲線系，計(jì)算出桶巖體的變形參壤數(shù)。動(dòng)力法麥的基本句原理：用人下工方法皂對(duì)巖體發(fā)射(袍或激發(fā)棟)彈性愛波(聲波絮或地震購(gòu)波)，句并測(cè)定釋其在巖阿體中的傳播速特度，然后競(jìng)根據(jù)波佳動(dòng)理論貓求巖體楊的變形朋參數(shù)。1、承壓刑板法剛性承壓昨板法柔性承鋼壓板法ω是與承軟壓板形狀虧與剛度有肆關(guān)的系數(shù)拌。對(duì)于圓形暮板ω＝0婚.78怒5；對(duì)于方撓形板ω＝0億.88安62、鉆孔血變形法優(yōu)點(diǎn)：①對(duì)巖體封擾動(dòng)??；衡②可以在化地下水位禁以下和相鼓當(dāng)深的部辛位進(jìn)行；歐③試驗(yàn)方歡向基本上士不受限制才，而且試蠻驗(yàn)壓力可忽以達(dá)到很柴大；④在街一次試驗(yàn)呈中可以同虎時(shí)量測(cè)幾龍個(gè)方向的雙變形，便吊于研究巖斧體的各向院異性。缺點(diǎn)：試驗(yàn)涉蟲及的巖變體體積鼻小，代刑表性受沃到局限漆。3、狹毅縫法常見巖體慣的彈性模持量和變形胸模量幾種巖纖體用不迷同試驗(yàn)陳方法測(cè)異定的彈批性模量巖體的變形模量比巖塊按的小，尸而且受外結(jié)構(gòu)面化發(fā)育程請(qǐng)度及風(fēng)捧化程度犯等因素且影響十思分明顯燦。不同地水質(zhì)條件紹下的同棵一巖體臺(tái)，其變形模刑量相差像較大。試驗(yàn)方法不辣同、壓力大祝小不同，陜巖體變形模拳量不同。二、巖體避變形參數(shù)循估算一是在測(cè)現(xiàn)場(chǎng)地硬質(zhì)調(diào)查佳的基礎(chǔ)耳上，建摘立適當(dāng)贈(zèng)的巖體愿地質(zhì)力瘦學(xué)模型低，利用鍛室內(nèi)小且試件試?yán)羊?yàn)資料繁來估算閑。二是在拌巖體質(zhì)崖量評(píng)價(jià)油和大量斤試驗(yàn)資算料的基召礎(chǔ)上，浴建立巖找體分類云指標(biāo)與塑變形參旅數(shù)之間泳的經(jīng)驗(yàn)洞關(guān)系，途并用于艇變形參顧數(shù)估算雪。1、層狀恥巖體變形拌參數(shù)估算層狀巖戒體的地染質(zhì)力學(xué)勇模型假設(shè)各巖衰層厚度相隙等為S，且黨性質(zhì)相同腰。層面的張開度可肥忽略不計(jì)假設(shè)巖駁塊的變貓形參數(shù)踩為E，疑μ和G急，層面妥的變形匹參數(shù)為趴Kn，辰Ks。取n-要t坐標(biāo)嘴系，n餐垂直層藍(lán)面，t恢平行層瞇面。由巖塊和層艘面組成單作元體。（1）漂法向應(yīng)煉力σn作用下的泰巖體變形瞞參數(shù)1)沿讀n方向父加荷2)沿t方向加為荷(2)剪農(nóng)應(yīng)力作用野下的巖體守變形參數(shù)2、裂隙疫巖體變形舍參數(shù)的估爺算（1）用魔RMR值劍估算巖體應(yīng)變形模量（2）用敏Q值估算醬縱波速度扇和巖體平急均變形模吵量三、巖挨體變形安曲線類觀型及其綠特征1、法向戀變形曲線直線型上凹型上凸型復(fù)合型直線型通過原點(diǎn)冰的直線，請(qǐng)其方程為p＝f邪(W)侵＝KW加壓過程伐中W隨p馬成正比增計(jì)加巖體巖性均勻、結(jié)構(gòu)面不返發(fā)育或結(jié)構(gòu)羊面分布均冤勻巖體剛度大，不易變暮形，巖體爽較堅(jiān)硬敵、完整鐘、致密界均勻、逗少裂隙切，以彈紗性變形迎為主，槐接近于尋均質(zhì)彈斷性體。巖體剛度低、易變形，由多組區(qū)結(jié)構(gòu)面切默割且分布?jí)狠^均勻或宋巖性較軟用弱且均質(zhì)丈或平行層群面加壓。形有明顯的賄塑性變形聽和回滯環(huán)嘩，非彈性摟變形。陡直線型緩直線型上凹型曲線方撥程為p＝f腐(W)，dp/居dW隨p增午大而遞狂增，dp/d介W＞0層狀及雁節(jié)理巖棍體多呈睬這類曲耗線巖體剛度植隨循環(huán)次投數(shù)增加而斜增大，彈躲性變形成巡壽分較大。命多為垂直腰層面加壓陽的較堅(jiān)硬灰層狀巖體雀。卸壓曲線紛較陡，變悼形大部分餐為塑性變秧形。多為記存在軟弱區(qū)夾層的層慌狀巖體及研裂隙巖體稍或垂直層禿面加壓的價(jià)層狀巖體殘。第二種情華況第一種情衰況上凸型曲線方令程為p＝f組(W)，dp/天dW隨p增加而典遞減，d2p/d需W2＜0。結(jié)構(gòu)面嬸發(fā)育且陪有泥質(zhì)害充填的更巖體、窮較深處原埋藏有讀軟弱夾肢層或巖劣性軟弱糠的巖體麻常呈這貢類曲線片。復(fù)合型p-W曲線呈階反梯或“S”型。結(jié)構(gòu)面發(fā)弊育不均或竹巖性不均迷勻的巖體本，常呈此羨類曲線。2、剪戚切變形寫曲線峰值前曲秧線平均斜櫻率小，破艇壞位移大娛；峰值后伏應(yīng)力降很乘小或不變爆。多為沿琴軟弱結(jié)構(gòu)胖面剪切。峰值前悲曲線平黨均斜率貴較大，育峰值強(qiáng)帳度較高扔。峰值顏后應(yīng)力服降較大綿。多為穿沿粗糙潔結(jié)構(gòu)面妙、軟弱擁巖體及仁劇風(fēng)化抄巖體剪崖切。峰值前曲叮線斜率大黃，線性段括和非線性點(diǎn)段明顯，悲峰值強(qiáng)度仿高，破壞倡位移小。頓峰值后應(yīng)財(cái)力降大，陳殘余強(qiáng)度悔較低。多濕為剪斷堅(jiān)乒硬巖體。四、影響困巖體變形勾性質(zhì)的因白素影響因素：巖性、荒結(jié)構(gòu)面特踏征、風(fēng)化繩程度、試先驗(yàn)方法、盯試件尺寸就、加荷條配件、溫度抖、濕度等粘。結(jié)構(gòu)面剩密度結(jié)構(gòu)面的顫張開度及坊充填特征結(jié)構(gòu)面方丙位§2.悔3.2巖體的汪強(qiáng)度性曾質(zhì)一、巖體梨的剪切強(qiáng)嬸度二、裂渾隙巖體粥的壓縮舍強(qiáng)度牢三、裂隙撕巖體強(qiáng)度幻玉的經(jīng)驗(yàn)估鞭算巖體強(qiáng)度妥是指巖體培抵抗外力賣破壞的能組力。巖體的暖強(qiáng)度既不歸同于巖塊語的強(qiáng)度，譯也不同于瞇結(jié)構(gòu)面的漏強(qiáng)度，一裁般情況下來，其強(qiáng)度升介于巖塊遵與結(jié)構(gòu)面冷強(qiáng)度之間匆。巖體和壇巖塊一中樣，巖旱體強(qiáng)度老也有抗均壓強(qiáng)度搶、抗拉畝強(qiáng)度和聰剪切強(qiáng)輕度之分貧。一、巖喝體的剪憲切強(qiáng)度巖體的剪嫁切強(qiáng)度是教指巖體內(nèi)悶任一方向欺剪切面，迷在法向應(yīng)類力作用下培所能抵抗晶的最大剪營(yíng)應(yīng)力。剪切強(qiáng)度興分為抗剪挪斷強(qiáng)度、捏抗剪強(qiáng)度設(shè)和抗切強(qiáng)壤度。抗剪斷強(qiáng)多度是指在剩任一法向戀應(yīng)力下，顏橫切結(jié)構(gòu)碗面剪切破業(yè)壞時(shí)巖體殺能抵抗的濁最大剪應(yīng)閘力?？辜魪?qiáng)熟度是指哄在任一舌法向應(yīng)歉力下，告巖體沿絨已有破獎(jiǎng)裂面剪硬切破壞壇時(shí)的最搞大應(yīng)力譯。抗切強(qiáng)度都是指剪切困面上的法肌向應(yīng)力為恩零時(shí)的抗哥剪斷強(qiáng)度筆。1、原位芬?guī)r體剪切擴(kuò)試驗(yàn)及其允強(qiáng)度參數(shù)瞇確定雙千斤頂陡法直剪試非驗(yàn)巖體剪應(yīng)神力(τ)禿-剪位移刷(u)曲柏線及法向自應(yīng)力(σ敞)-法向拖變形(W獵)曲線。剪切強(qiáng)度遮曲線及巖體絡(luò)剪切強(qiáng)賭度參數(shù)Cm，φm值各類巖體貨的剪切強(qiáng)敬度參數(shù)表巖體內(nèi)賓摩擦角崇與巖塊越較接近臥，而內(nèi)啟聚力則述大大低額于巖塊遣。說明瞞結(jié)構(gòu)面鄙的存在蛇主要是后降低了尼巖體的倉連結(jié)能它力，進(jìn)畜而降低于其內(nèi)聚須力。2、巖體濤的剪切強(qiáng)暮度特征巖體的剪準(zhǔn)切強(qiáng)度是損具有上限慎和下限的跟值域，其孕強(qiáng)度包絡(luò)失線也是有寒上限和下吧限的曲線傷族。上限牧是巖體的圈剪斷強(qiáng)度杰,下限是鍬結(jié)構(gòu)面的蟻抗剪強(qiáng)度休。應(yīng)力σ較明低時(shí)，強(qiáng)程度變化范址圍較大，沈隨著應(yīng)力晚增大，范星圍逐漸變抽小。應(yīng)力σ籌高到一竟定程度潛時(shí)，包刷絡(luò)線變退為一條砍曲線，旺巖體強(qiáng)抗度將不解受結(jié)構(gòu)輪面影響丟而趨于承各向同胳性體。沿結(jié)構(gòu)面裹剪切(重賴剪破壞)詞時(shí)，巖體蝕剪切強(qiáng)度領(lǐng)最低，等乞于結(jié)構(gòu)面的抗惑剪強(qiáng)度攪。橫切結(jié)構(gòu)惑面剪切(怎剪斷破壞掉)時(shí)，巖全體剪切強(qiáng)愉度最高。沿復(fù)合剪涌切面剪切胳(復(fù)合破畢壞)時(shí)，遣其強(qiáng)度介稿于以上兩筋者之間。堅(jiān)硬巖石王的強(qiáng)度曲富線軟弱巖石姨的強(qiáng)度曲告線二、裂隙緊巖體的壓終縮強(qiáng)度巖體的壓縮強(qiáng)這度分為單軸抗輸壓強(qiáng)度替和三軸乏壓縮強(qiáng)巷度。在生產(chǎn)實(shí)準(zhǔn)際中，通浙常是采用原位單軸掀壓縮和三軸壓縮草試驗(yàn)來確定曾。單軸壓縮三軸壓券縮單結(jié)構(gòu)面思理論巖體的般強(qiáng)度(深σ1－σ3)隨結(jié)筐構(gòu)面傾角跑β的變化光而變化。當(dāng)β→φj或β→脫90°時(shí)時(shí)，巖厘體不可興能沿結(jié)垮構(gòu)面破公壞，而曬只能產(chǎn)大生剪斷躲巖體破導(dǎo)壞。只有當(dāng)β狹1≤β≤升β2時(shí)，遷巖體才能搶沿結(jié)構(gòu)面泛破壞。單結(jié)構(gòu)面弓理論單結(jié)構(gòu)找面理論當(dāng)β＝錯(cuò)45°獨(dú)＋φj／2時(shí)程，巖體休強(qiáng)度取船得最低匙值σ3=0單結(jié)構(gòu)面浪理論含多組給結(jié)構(gòu)面，且假定吵各組結(jié)構(gòu)網(wǎng)面具有相寒同的性質(zhì)體時(shí)，可分步運(yùn)用單結(jié)構(gòu)面被理論確定巖體強(qiáng)尚度包線及巖體頭強(qiáng)度。隨結(jié)構(gòu)面釘組數(shù)的增公加，巖體逆的強(qiáng)度趨向于各初向同性，并被棟大大削痰弱，且犧多沿復(fù)往合結(jié)構(gòu)罰面破壞萌。含四組混以上結(jié)炸構(gòu)面巖杠體的強(qiáng)轉(zhuǎn)度可按方各向同黃性考慮。當(dāng)σ3接近于清σmc時(shí)，可視岔為各向同隱性體。三、裂隙粱巖體強(qiáng)度它的經(jīng)驗(yàn)估駁算Hoek筑-Bro啦wn的經(jīng)把驗(yàn)方程M、S、燒A、B、音T為與巖護(hù)性及結(jié)構(gòu)疑面情況有蘋關(guān)的常數(shù)丈，根據(jù)巖律體性質(zhì)查惱表確定。巖體質(zhì)量判和經(jīng)驗(yàn)常訓(xùn)數(shù)之間關(guān)礦系

表2.3.叢3巖需體結(jié)構(gòu)構(gòu)布造與地