(精)岩体力学性质-岩体结构——必威体育精装版.ppt

2.5岩石的强度理论 1 Coulomb强度准则 2 Mohr强度理论 3 Griffith强度理论 岩体力学性质——岩体结构 1 岩体结构要素 2 结构面类型 3 结构面分级及其特性 4 结构面状态 5 岩体结构类型 岩石与岩体 3.1 概述 岩体是一种多裂隙介 质，存在各种尺度、规模 不等的结构面。这些结构 面切割的岩体形成多种典型的岩体结构，其两个极端是裂隙极多的松散碎块，和裂隙较少的整体结构。在进行矿山工程设计时必须首先确定岩体结构的类型，然后分别选用适当的力学方法进行分析。 3.1 概述 岩体力学性质与岩体中的结构面、结构体及其赋存环境密切相关； 结构面：各种界面,物质分界面和不连续面，假整合、褶皱、断层、层理、节理和片理. 岩体结构单元（或要素）包括:结构体和结构面 岩体的力学性质：岩体抵抗外力作用的能力，包括稳定性特性、强度特性和变形特性，是由组成岩体的岩石、结构面性质所决定的； 影响岩体力学性质的因素有：结构体（岩石）的力学性质、结构面的性质、岩体的结构力学效应和环境因素； 3.1 概述 3.1 概述 岩体结构要素 结构体分类 岩体结构 完整结构岩体 块裂结构岩体 板裂结构岩体 碎裂结构岩体 断续岩体结构 散体结构岩体 3.3 岩体结构面及其充填特征 结构面（Structural plane)类型－1 结构面（Structural plane)类型－2 结构面（Structural plane)类型－3 结构面分级及其特性－1 结构面分级及其特性－2 结构面分级及其特性－3 结构面分级及其特性－4 结构面分级及其特性－5 结构面状态 结束语 1）结构面贯通类型和连续性 a. 贯通类型 ①非贯通性结构面：较短、不能贯通,岩块强度降低、变形增大. ②半贯通性结构面：有一定长度、不能贯通,岩块强度降低、变形增大． ③贯通性结构面：长度较长、连续好、贯通整个岩体、构成岩体边界，它对岩体有较大的影响，破坏常受这种结构面控制． b. 连续性 结构面的连续性反映结构面的贯通程度。 ①线连续性系数Kl ：沿结构面延伸方向上，结构面各段长度之和与测线长度比值． Kl=∑a/(∑a+ ∑b) Kl变化在0～1之间变化, Kl值愈大说明结构面的 连续性愈好, 当Kl =1时，结构面完全 贯通。 ②面连续性系数（面切割度）Xe： 在岩体中沿结构面延展平面上，结构面各块面积之和∑a与该断面面积A之比． Xe=∑a/A Xe变化在0～1之间变化； Xe值愈大说明结构面的连续性愈好； 当Xe =1时，结构面完全贯。 当Xe =0时，岩体完整。 岩体按切割度Xe的分类表 0.8～1.0 完全节理化 0.6～0.8 强节理化 0.4～0.6 中等节理化 0.2～0.4 弱节理化 0.1～0.2 完整的 切割度Xe 名称 结构面的密集程度反映结构面发育的密集程度。 ①裂隙度K ：沿取样线方向单位长度上的结构面数量。 设取样线长度为L,单位m,该长度内出现的结构面数量n，沿取样线方向结构面平均间距为d，则 K=n/L ， d =1/K=L/n 线密度Kd：若取样线垂直结构面，则裂隙度被称为线密度。 间距d：同一组结构面法线方向上结构面平均距离。 Kd=n/L ， d =1/Kd=L/n 2）结构面密集程度 * * 上次课内容 岩石与岩体：岩石是构成岩体的物质。岩体是由结构面及结构体(被结构面所包围的岩块)两个基本单元组成；岩石的物理力学性质和水理性质取决于岩石的矿物成分，而岩体的物理力学性质，既取决于结构面的力学性质，又取决于岩体的力学性质。 与岩石相比，岩体具有以下性质： 岩体是地壳的一部分，对 岩体的研究不能脱离它所处 的环境:地质环境，包括地 应力、水、空气、地温等. 岩 体 结构面 岩块 岩体=岩块+结构面 结构面 结构面切割成的结构体 岩体 岩体结构是研究岩体力学的基础 岩体结构 控制岩体的变形、破坏等力学效应 分析岩体结构、结构面特征、对工程岩体稳定性评价 工程应用 结构面 结构面切割成的结构体 岩体 岩体结构是研究岩体力学的基础 岩体结构 控制岩体的变形、破坏等力学效应 分析岩体结构、结构面特征、对工程岩体稳定性评价 工程应用 块状 板状 块状结构体，包括柱状、楔锥状结构体，各向尺寸接近相等，力学表现以压碎、滚动、滑动为主； 板状结构体，板的厚度与延展长度（或宽度）比小于1：15，力学表现主要为弯曲变形和溃折破坏。 结构体块度：可以用1立方米岩体内含有的结构体数表示，也可以用单个结构体尺寸表示。 结构体产状：以结构体表面上最大结构面的长轴方向的产状说明 3.1 概述 岩体赋存