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1、1,岩体：是指包含各种地质界面（如层理、节理、断层、软弱夹层等结构面）的单一或多种岩石构成的地质体。岩体自身的稳定性与承载能力对工程建设有重大影响。分析和评价岩体的稳定性至关重要。 影响岩体稳定性的主要影响因素有：区域稳定性、岩体结构特征、岩体变形特性与承载能力、地质构造及岩体风化程度等。,第一节 概 述,一、岩 体,2,二、岩体结构,1、岩体结构分析,结构面：是指存在于岩体中的各种地质界面。包括各种破裂面（节理、断层面、卸荷节理、风化节理等）、物质分异面（如层理、层面、沉积间断面、片理等）以及软弱夹层、泥化夹层、充填夹泥（层）等。结构面按地质成因，可分为原生、构造、次生结构面三大类。,（1）
2、结构面,第一节 概 述,3,成岩过程中形成的结构面。可分为沉积结构面、火成结构面和变质结构面三种类型。,A、原生结构面,构造应力作用，在岩体中形成的断裂面、错动面和破碎带统称为构造结构面。 构造结构面分为：破裂结构面和构造软弱带两类。,B、构造结构面,二、岩体结构,是指在风化、卸荷、地下水等作用下形成的风化节理、破碎带、卸荷节理、泥化夹等。,C、次生结构面,第一节 概 述,4,5,（A）结构面的规模 （B）结构面的形态：结构面的平整度、光滑度。 （C）结构面的密集程度：反映岩体完整性，常用线密度（条m）或结构面间距表示。 （D）结构面的连通性：结构面在走向和倾向方向的连通程度。 （E）结构面的
3、张开度：指结构面的两壁离开的距离，可分为闭合、微张、张开和宽张4个级别。,（2）结构面的特征：,第一节 概 述,二、岩体结构,6,岩体中结构体的形状和大小多种多样，根据其外形特征可大致归纳为：柱状、块状、板状、楔形、菱形和锥形等六种基本形态。当岩体强烈变形破碎时，也可形成片状、碎块状、鳞片状等形式的结构体。,（3）结构体的类型,结构体的类型图,第一节 概 述,二、岩体结构,7,岩体结构：指岩体中结构面与结构体的组合方式。 基本类型：整体状结构、块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构五类。,（4）岩体结构特征,第一节 概 述,二、岩体结构,8,岩体的工程地质性质，取决于岩体结构类型与特征以及组成
4、岩体的岩石性质。不同结构类型岩体的工程地质性质如下：,2、岩体的工程地质性质,第一节 概 述,（1）整体块状结构岩体,结构面稀疏、结构体块度大、整体强度高，变形特征接近于各向同性的均质弹性体，变形模量、承载能力与抗滑能力均较高，抗风化能力较强。这类岩体具有良好的工程地质性质，是较理想的各类工程建筑地基、边坡岩体及洞室围岩。,二、岩体结构,块状结构岩体,10,（2）层状结构岩体,结构面以层面与不密集的节理为主，结构面多闭合至微张状、风化微弱，结构体块度较大且保持着母岩岩块性质，故此类岩体总体变形模量和承载能力较高，可作为工程建筑地基。,第一节 概 述,二、岩体结构,层状结构岩体,12,层理、节理
5、发育、常有泥质充填物质，结构体块度不大。其中镶嵌结构岩体因其结构体为硬质岩石，具有较高的变形模量和承载能力，工程地质性能尚好。而层状碎裂结构和碎裂结构岩体则变形模量、承载能力均不高，工程地质性质较差。,（3）碎裂结构岩体,第一节 概 述,二、岩体结构,碎裂结构岩体,14,层理、节理极度发育，岩体十分破碎，岩石手捏即碎，属于碎石土类，可按碎石土类研究。,（4）散体结构岩体,第一节 概 述,二、岩体结构,散体结构岩体,16,三、 地 应 力,1、定义：指存在于地壳岩体中的原始应力。 又叫天然应力。,2、类型：,第一节 概 述,17,3、地应力分布规律：,三、 地 应 力,第一节 概 述,18,在地
6、下工程建设中，地应力有十分重要的意义：在高地应力地区修筑的隧道及地下洞库中，常遇到坚硬岩层中的岩爆现象和软弱岩层中的流变现象，给工程施工带来困难。,三、 地 应 力,第一节 概 述,19,第二节 地下洞室变形及破坏的基本类型,一、围岩应力作用,围岩：工程开挖后，应力变化范围内的岩体。二次应力：工程开挖后，岩体中一定范围内原始应力发生变化，其改变后重新分布的应力叫二次应力。又叫重分布应力，或围岩应力。,20,第二节 地下洞室变形及破坏的基本类型,（一）围岩应力变化规律,1、圆形洞室：,一、围岩应力作用,21,第二节 地下洞室变形及破坏的基本类型,（一）围岩应力变化规律,2、直墙圆拱型洞室：,一、
7、围岩应力作用,22,第二节 地下洞室变形及破坏的基本类型,（二）围岩应力引起的变形和破坏类型,1、张裂塌落：拱顶张应力超过岩石抗拉强度，引起岩石破裂，导至洞顶塌落。 2、劈裂剥落：切向应力导至洞室周边岩石形成平行洞壁的密集破裂，并产生剥落。 3、碎裂松动：碎裂状岩体开挖后，岩块沿结构面滑移并形成松动圈。 4、弯折内鼓：径向应力挤压薄层围岩，使之向洞内弯折内鼓，甚至坍倒。,一、围岩应力作用,23,第二节 地下洞室变形及破坏的基本类型,5、岩爆：在高应力地区，洞室开挖后，围岩因弹性应变能突然释放而发生的岩石弹射或抛出现象。 6、塑性挤出：软弱岩体在洞室开挖后，当围岩应力超过其屈服强度时，向洞内产生
8、的塑性挤出现象。 7、膨胀内鼓：在膨胀岩地区，洞室开挖后水分向松动圈集中，导致岩石吸水膨胀，并向洞内鼓出。,（二）围岩应力引起的变形和破坏类型,一、围岩应力作用,24,第二节 地下洞室变形及破坏的基本类型,三、松散围岩的变形与破坏,1、重力坍塌：固结程度差的散体结构围岩，开挖后在重力作用下自由坍落。,2、塑流涌出：当开挖饱水断层破碎带时，松散物质常形成碎屑流涌出。,25,第三节 地下洞室特殊地质问题,一、洞室涌水,1、涌水条件,开挖洞室：,遇相互贯通又富含水的节理、断层破碎带，蓄水洞穴或地下暗河等，可能产生涌水。,已开挖洞室：,与地面有贯通裂缝，暴雨时可能产生涌水。,26,第三节 地下洞室特殊
9、地质问题,一、洞室涌水,2、涌水预测方法,（1）相似比拟法：,由实测导坑涌水量推算：,由于开挖地段涌水量推算：,27,（2）水均衡法：,（3）地下水动力学法：,承压水含水层中的完整型隧道：,潜水含水层中的完整型隧道：,第三节 地下洞室特殊地质问题,一、洞室涌水,28,二、 腐 蚀,1、腐蚀类型,第三节 地下洞室特殊地质问题,29,2、腐蚀严重程度,第三节 地下洞室特殊地质问题,二、 腐 蚀,30,3、腐蚀易发生地区,第三节 地下洞室特殊地质问题,二、 腐 蚀,31,三、瓦 斯,第三节 地下洞室特殊地质问题,以甲烷为主的有害气体的总称，主要发生在含煤地层,危害条件,施工要求,32,四、 岩 爆,第三节 地下洞室特殊地质问题,岩块自然弹射或抛落,岩爆特点,33,第四节 围岩分级及其应用,围岩分级,34,第五节 围岩稳定性分析方法,围岩稳定性分析方法,
