工程地质结构面
1. 结构面空间分布
图2.4 结构面空间组合(剖面图)[51]
结构面的空间组合主要是指结构面在空间的分布版形式,其内容包括权结构面的产状(Orientation)、延展性(Persistence)、间距(Spacing)、组数(Discontinuity set)及其相互组合关系。而这一系列问题实际上反映了岩体的完整性和岩体结构特性。结构面的相互组合与工程的关系是研究岩体稳定性的一个重要课题[49]。结构面本身就是一个不良的工程地质地段,而且它们所切割形成的块体有潜在滑移的可能性。结构面密集发育、不同组数的结构面彼此交织,将岩体切割成大小不一、形态各异的岩块,破坏了岩体的完整性。结构面组数越多、结构面间距越小所形成的块体也越多,岩体也越破碎,其变形量也越大。图2.4综合体现了岩体中结构面的一些几何特征及其相互组合关系。
2. 常见的工程地质问题有哪些
风化、破碎岩层。风化一般在地基表层,可以挖除。破碎岩层有的较浅,可以挖除。有的埋藏较深,如断层破碎带,可以用水泥浆灌浆加固或防渗;风化、破碎处于边坡影响稳定的,可根据情况采用喷混凝土或挂网喷混凝土罩面,必要时配合注浆和锚杆加固。
断层、泥化软弱夹层。对充填胶结差,影响承载力或抗渗要求的断层,浅埋的尽可能清除回填,深埋的注水泥浆处理;浅埋的泥化夹层可能影响承载能力,尽可能清除回填,深埋的一般不影响承载能力。断层、泥化软弱夹层可能是基础或边坡的滑动控制面。
松散、软弱土层。对不满足承载力要求的松散土层,如砂和砂砾石地层等,可挖除,也可采用固结灌浆、预制桩或灌注桩、地下连续墙或沉井等加固;对不满足抗渗要求的,可灌水泥浆或水泥黏土浆,或地下连续墙防渗;对于影响边坡稳定的,可喷射混凝土或用土钉支护。
滑坡体。斜坡内可能沿滑动面下滑的岩体称为滑坡体。滑坡发生往往与水有很大关系,渗水降低滑坡体尤其是滑动控制面的摩擦系数和黏聚力,要注重在滑坡体上方修筑截水设施,在滑坡体下方筑好排水设施。防止滑坡,经过论证可以在滑坡体的上部刷方减重,未经论证不要轻易扰动滑坡体。
地下水发育地层。当地下水发育影响到边坡或围岩稳定时,要及时采用洞、井、沟等措施导水、排水,降低地下水位。
对结构面不利交汇切割和岩体软弱破碎的地下工程围岩,地下工程开挖后,要及时采用支撑、支护和衬砌。支撑多采用柱体、钢管排架、钢筋或型钢拱架,拱架的间距根据围岩破碎的程度决定。
岩溶与土洞。当建筑工程不可能避开时,可挖除洞内软弱充填物后回填石料或混凝土。不方便挖填的,可采用长梁式、桁架式基础或大平板等方案跨越洞顶,也可对岩溶进行裂隙钻孔注浆,对土洞进行顶板打孔充砂、砂砾,或做桩基处理。
3. 岩体中结构面的存在对工程建筑会产生怎样的影响
岩体内存在的原抄生的层理、层面及以后在地质作用中形成的断层、节理、劈理、层间错动面等各种类型的地质界面统称结构面.由结构面切割成的大小、形状不同的岩石块称结构体.结构面和结构体的组合称岩体结构.岩体结构的突出特点是不连续性.这种不连续性使岩体在力学性质上的各向异性更加增强.在受到力的作用时,岩体结构控制着岩体的变形和破坏.
岩体结构是岩体工程地质力学的基本概念.所谓岩体结构,即岩体中的结构面以及被这些结构面相互切割而成的结构体共同组合的型式,二者具有内在的联系,它们是地壳长期活动的结果,随地球运动而不断的变化和发展,同时在地应力和工程作用影响下也会变化和发展.因之,岩体结构的两大要素即是:结构面和结构体.岩体工程地质力学把岩体看做是由结构面与结构体组合而成的有结构的地质体.结构面是指岩体中存在的各类断层面、节理面、裂隙面、层面、不整合面、接触面等的地质界面.结构体是指由这些地质界面切割的形状不一、大小不等的各种各样的地质块体.
所以,岩石的结构面是岩体内存在的原生的层理、层面及以后在地质作用中形成的断层、节理、劈理、层间错动面等各种类型的地质界面.
4. 工程地质问题(求高手解答!!!)
10:侵入接触,沉积岩年代老于岩浆岩
12:人类出现、冰川作用
14:硅质胶结物质(sio2)或钙质胶结
17:通常阶地的形成年代越早,工程性质越好
5. 岩石岩体软弱结构面的相互关系是什么
岩石岩体软弱结构面的相互关系是:
岩石的结构面是岩体内存在的原生的层理、层面及以后在地质作用中形成的断层、节理、劈理、层间错动面等各种类型的地质界面;
软弱结构面是对于威胁县城、重要集镇、重要公共基础设施的不稳定斜坡,通过工程地质测绘仍不能查明斜坡结构和软弱结构面的应进行不稳定斜坡结构和软弱结构面勘查;
二者具有内在的联系,它们是地壳长期活动的结果,随地球运动而不断的变化和发展,同时在地应力和工程作用影响下也会变化和发展。
注:岩体结构的两大要素即是:结构面和结构体。岩体工程地质力学把岩体看做是由结构面与结构体组合而成的有结构的地质体。结构面是指岩体中存在的各类断层面、节理面、裂隙面、层面、不整合面、接触面等的地质界面。结构体是指由这些地质界面切割的形状不一、大小不等的各种各样的地质块体。
6. 结构面的成因类型有哪些以哪个为主
1、地质成因类型
(1)原生结构面
岩体在成岩过程中形成的结构面。
n沉积结构面是沉积岩在沉积和成岩过程中形成的,有层理面、软弱夹层、沉积间断面和不整合面等。
n岩浆结构面是岩浆侵入及冷凝过程中形成的结构面,包括岩浆岩体与围岩的接触面、各期岩浆岩之间的接触面和原生冷凝节理等。
n变质结构面在变质过程中形成,分为残留结构面和重结晶结构面。
(2)构造结构面
是岩体形成后在构造应力作用下形成的各种破裂面,包括断层、节理、劈理和层间错动面等。
(3)次生结构面
是岩体形成后在外营力作用下产生的结构面,包括卸荷裂隙、风化裂隙、次生夹泥层和泥化夹层等。
各类岩体结构面特征见下表。
岩体结构面的类型及其特征
成因类型
地质类型
主
要
特
征
工程地质评价
产
状
分
布
性
质
原生结构面
沉积结构面
1层理层面
2软弱夹层
3不整合面、假整合面
4沉积间断面
一般与岩层产状一致,为层间结构面
海相岩层中此类结构面分布稳定,陆相岩层中呈交错状,易尖灭
层面、软弱夹层等结构面较为平整;不整合面及沉积间断面多由碎屑泥质物构成,且不平整
国内外较大的坝基滑动及滑坡很多由此类结构面所造成的,如奥斯汀、圣·弗朗西斯、马尔帕塞坝的破坏,瓦依昂水库附近的巨大滑坡
岩浆岩结构面
1侵入体与围岩接触面
2岩脉岩墙接触面
3原生冷凝节理
岩脉受构造结构面控制,而原生节理受岩体接触面控制
接触面延伸较远,比较稳定,而原生节理往往短小密集
与围岩接触面可具熔合及破碎两种不同的特征,原生节理一般为张裂面,较粗糙不平
一般不造成大规模的岩体破坏,但有时与构造断裂配合,也可形成岩体的滑移,如有的坝肩局部滑移
变质结构面
1片理
2片岩软弱夹层
产状与岩层或构造方向一致
片理短小,分布极密,片岩软弱夹层延展较远,具固定层次
结构面光滑平直,片理在岩层深部往往闭合成隐蔽结构面,片岩软弱夹层具片状矿物,呈鳞片状
在变质较浅的沉积岩,如千枚岩等路堑边坡常见塌方。片岩夹层有时对工程及地下洞体稳定也有影响
构造结构面
1节理(X型节理、张节理)
2断层(冲断层、捩断层、横断层)
3层间错动
4羽状裂隙、劈理
产状与构造线呈一定关系,层间错动与岩层一致
张性断裂较短小,剪切断裂延展较远,压性断裂规模巨大,但有时为横断层切割成不连续状
张性断裂不平整,常具次生充填,呈锯齿状,剪切断裂较平直,具羽状裂隙,压性断层具多种构造岩,成带状分布,往往含断层泥、糜棱岩
对岩体稳定影响很大,在上述许多岩体破坏过程中,大都有构造结构面的配合作用。此外常造成边坡及地下工程的塌方、冒顶
次生结构面
1卸荷裂隙
2风化裂隙
3风化夹层
4泥化夹层
5次生夹泥层
受地形及原结构面控制
分布上往往呈不连续状,透镜状,延展性差,且主要在地表风化带内发育
一般为泥质物充填,水理性质很差
在天然及人工边坡上造成危害,有时对坝基、坝肩及浅埋隧洞等工程亦有影响,但一般在施工中予以清基处理
2、力学成因类型
(1)剪性结构面是剪应力形成的,破裂面两侧岩体产生相对滑移,如逆断层、平移断层以及多数正断层等。
特点:连续性好,面较平直,延伸较长并有擦痕镜面等。
(2)张性结构面是由拉应力形成的,如羽毛状张裂面、纵张及横张破裂面、岩浆岩中的冷凝节理等。
特点:张开度大、连续性差、形态不规则、面粗糙,起伏度大及破碎带较宽,易被充填,常含水丰富,导水性强。
7. 结构面倾向坡外要比倾向坡内的工程性质差的多,怎么理解
首先你要搞清楚倾向的意思:倾向是垂直走向顺倾斜面向下引出的射线在水平面上的投影。
图中可以看出结构面倾向坡外的容易滑坡,倾向破内的比较稳定
8. 什么是硬性结构面
结构面强度参数是工程地质问题研究的关键内容之一,其强度参数直接关系到边坡工程稳定性评价及剩余下滑力计算,并进而直接影响边坡处理措施,对工程进度、工程安全性、工程造价均起到最基本的决定性作用。在大量的工程实践和研究中,国内外学者已建立一套关于确定结构面强度参数的较为完整的预测体系,其主要围绕理论公式法、试验方法和工程类比法进行。然而近年来受测量手段和研究方法限制,该课题进展较缓慢。本文以拟建的广巴高速公路为典型实例,通过对硬性结构面的试验和精细测量等,开展对硬性结构面强度参数确定方法及研究区顺层边坡防护设计的研究,在理论和工程实践上均具有重要意义,在研究工作中取得了如下研究成果。 (1)通过对研究区边坡岩性特征、结构特征、力学特征和硬性结构面的精细测试,对岩体物质成分及物理力学性质进行分析,归纳总结出研究区边坡变形破坏模式及其主要影响因素。 (2)采用接触打孔原理,自主研制了实现硬性结构面精细测量的机械化测量仪器—接触打孔器,其大大提高了野外工作效率,并且对另外一种测量工具—曲线轮廓仪进行了改进,增强其灵活性,使得其使用更加便捷。 (3)通过对包括Barton推荐标准曲线在内的大量结构面起伏曲线矢量化分析,利用期望值的概念反映结构面起伏曲线粗糙度JRC,建立JRC与起伏曲线高度、坡度两个因素的经验公式,为Barton理论公式法快速预测结构面参数提供了充足条件,并用理论公式法预测成果与试验成果进行对比分析,结果表明,修正后的理论公式能够满足工程要求。 (4)通过寻找剪切方向上粗糙度JRC由各向异性转变为各向同性时的界限长度,以置信区间为判别标准,获得不同风化程度、不同岩性的尺寸效应界限长度,并推导了室内小型直剪试验成果与现场代表性强度参数的函数关系,使得室内试验更好地服务于工程实践。 (5)通过对结构面自身特征和赋存特征的分析,提取张开度、充填物、表面特征,地下水、地应力、工程开挖方式等9个要素,利用层次分析法赋权评分,建立结构面质量分级体系CSPQ(the Classification of Structural Plane Quality),依据评分得出结构面质量的级别,并提出了其相应的强度参数建议值,进而利用大量文献资料的百余个室内外试验成果对其效果验证。结果表明,该体系预测效果较好。 (6)在工程区岩体结构模型概化的基础上,采用FLAC3D、3DEC、底摩擦仪器对顺层边坡开挖过程进行有限元、离散元和物理模拟。并对不同强度参数和不同结构面形态下的应力分布进行了系统的分析和总结,总结归纳出在剪切过程中结构面上的剪应力分布规律,为结构面剪切破坏机理研究和边坡稳定性评价提供了基础资料和理论依据。 (7)在参数研究的基础上,提取对边坡稳定性起控制作用的结构面,对工程区典型边坡治理前后的稳定性进行对比评价,并提出优化处理方案,利用测斜仪对优化后的处理效果进行监测分析,结果表明,边坡处于稳定状态。
9. 岩体、岩石、结构面、结构体之间的关系
要确定它来们之间的关系肯定要从它们自的定义说起:
岩体是地质体,它经历多次反复的地质作用,经受过变形,遭受过破坏,形成一定的岩石成分和结构,赋存在一定的地质环境中。
在上诉岩体内存在各种地质界面,它包括地质分异面和不连续面,如假整合、不整合、断层、层理、节理、片理等。这些不同成因、不同特性的地质界面统称为结构面(其实就是岩体的缺陷)
再如上所述,结构面依其本身的产状,彼此组合将岩体切割成形态不一、大小不等以及成分各异的岩石块体就是结构体。
最后,岩石就是自然界中各种矿物的集合体。
好了,上面就是基本定义,最后我们用一句话来总结其关系:
岩体中的结构面(就是岩体中的断层啊等等天然缺陷)把岩体分为一块块的结构体(岩石)。(其实结构体就是岩石,只是在不同的位置叫法不同而已,岩体中就是结构体,拿出来就是岩石了。)
口头上讲就是:岩体和结构面、结构体、岩石是包含关系,结构面与结构体是并列关系,结构体与岩石是等价关系。
(全部手机打的哦,累死我了,采纳吧!)