软弱结构面具有哪些地质特征

1. 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：

1. 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；

2. 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；
   

3. 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。

2. 请问在地质上岩石的结构面是个什么概念软弱结构面又是什么概念呢断层的走向又是怎么来判断的呢

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.

而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。
不稳定斜坡稳定性验算应根据可能的滑动面类型和物质成分，选择有代表性的分析断面和合理的计算公式计算，计算方法可参照《滑坡防治工程设计与施工技术规范》DZ0240—2004中的第4.3条执行。
不稳定斜坡稳定性综合评价，应根据不稳定斜坡在斜坡体构造格局中所处的位置、规模、主导因素、滑坡前兆、不稳定斜坡区的工程地质和水文地质条件，以及稳定性验算结果等综合判定，并应分析不稳定斜坡的发展趋势和危害程度，提出防治措施建议。
不稳定斜坡勘查成果应包括：不稳定斜坡的地质背景和形成条件，不稳定斜坡的形态、性质和演化，不稳定斜坡的平面图、剖面图和岩土工程特性指标，不稳定斜坡稳定性分析，不稳定斜坡防治方案建议。

而断层的走向则指地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面有明显相对移动的构造。
地壳中的一个裂口或破裂带，而且沿着它相邻的岩体发生了运动。断层长度变化很大，从几厘米至几百公里不等，两盘之间的位移量也可有这样大的变化。
断层是构造运动中广泛发育的构造形态。它大小不一、规模不等，小的不足一米，大到数百、上千千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。在断层带上往往岩石破碎，易被风化侵蚀。沿断层线常常发育为沟谷，有时出现泉或湖泊。
是什么力量倒置岩层断裂错位呢？原来是地壳运动中产生强大的压力和张力，超过岩层本身的强度对岩石产生破坏作用而形成的。岩层断裂错开的面称断层面。两条断层中间的岩块相对上升，两边岩块相对下降时，相对上升的岩块叫地垒；常常形成块状山地，如我国的庐山、泰山等。而两条断层中间的岩块相对下降、两侧岩块相对上升时，形成地堑，即狭长的凹陷地带。著名的东非大裂谷和我国的汾河平原和渭河谷地都是地堑。
断层对地球科学家来说特别重要，因为地壳断块沿断层的突然运动是地震发生的主要原因。科学家们相信：他们对断层机制研究越深入，就能越准确地预报地震，甚至控制地震。
断层的种类：
根据断层线上原来相邻接的两点在断层运动中的相对运动状况可以将断层分类。
如果它们的运动只在水平方向上，并且平行于断层面，那么这断层叫走向滑动断层。走向滑动断层又进一步分为右滑和左滑断层。
如果一个观察者站在断层的一侧，面向断层，另一边的岩块向他左方滑动，那它就叫左滑断层。之所以如此称呼，因为要追索被移动了的地表特征时，该人需沿断层线转向左边，才能在那一边找到与这边相对应的特征。这种走向滑动断层也叫右旋或左旋、右行或左行断层，或统称走向断层。加利福尼亚圣安德列斯断层是一条右旋断层或滑动断层。
沿断层面作上升下降的相对运动，则是倾向滑动断层。上盘相对下盘向下运动的倾向滑动断层是正断层。
当断层面倾角小于或等于45°，上盘相对下盘作向上运动时，叫冲断层，而若断层面倾角大于45°，则称逆断层。
两盘相对运动方向界于走向滑动断层和倾向滑动断层之间的，叫斜向滑动断层。
断层两盘之间的相对位移常被叫作断层落差和平错。落差反映垂直位移，而平错反映水平位移。以上所说的断层都有一个共同的运动特点，即在运动中两盘的构造保持着平行。
但也可以有这样的断层，相邻两盘块体之间发生了扭动、转动，这样的断层被称为旋转断层或剪状断层.
上面这张照片里山岳右边的线形结构，就是美国加州著名的圣安地列斯断层，它也是地球表面最长和最活跃的断层之一。
圣安地列斯断层的深度有15公里，存在的时间已经超过2000万年。照片是从奋进号航天飞机拍摄的雷达影像和测地卫星的真色影像所组合出来的。巨大的太平洋板块沿着圣安地列斯断层，相对于北美板块向北漂移，平均每年移动数厘米，按这种移动速率，经过数百万年后，地球表面的陆块分布和现在比起来，将会有很大的不同。

3. 含软弱结构面的溶洞地基稳定性分析

组成岩溶区溶洞的岩体主要为碳酸盐岩，由于地质构造作用，岩体中往往发育有节理、劈理，或发育有方解石脉，它们均可视为软弱结构面，其抗剪强度比周围岩体低很多。岩体中的软弱结构面是影响地基稳定性的主要因素，对于这类地基的稳定性评价可采用极限平衡法和弹塑性理论进行分析。

2.4.1 极限平衡分析法

当溶洞内壁存在两组或以上的软弱结构面，洞体处于极限平衡状态时的稳定性(图2-8)。

图2-8 溶洞洞壁块体、洞顶块体的稳定性

Fig.2-8 Stability of rock in cave wall and cave roof

(1)溶洞洞壁块体的稳定性系数F_s：

F_s=(W₂cosαtgφ₁+c₁L₄)/(W₂sinα) (2-10)

式中：φ为结构面的L₄内摩擦角(度)；c₁为结构面的L₄的黏聚力(kPa)；a为结构面的L₄的倾角(°)；W₂为块体的重力(kN)。

(2)溶洞洞顶块体的稳定性系数F_s：

岩溶区溶洞及土洞对建筑地基的影响

式中：c₁为结构面的L₁的黏聚力(kPa)；c₂为结构面的L₂的黏聚力(kPa)；α为结构面的L₁的倾角(°)；β为结构面的L₂的倾角(°)；γ为岩体的重度(kN/m³)。

当F_s≥2时，块体稳定；当F_s＜2时，块体不稳定。

2.4.2 弹塑性理论分析法

当溶洞周围岩体发育有软弱结构面时，可以运用弹塑性理论求出软弱结构面处的应力状态，然后用库仑—摩尔强度准则对其进行稳定性判别。

根据材料力学知识，已知一点应力状态求与大主应力作用面成β角度的任意斜截面上的法向应力σ与剪应力τ的公式为：

岩溶区溶洞及土洞对建筑地基的影响

在这种应力状态下溶洞地基稳定性，主要决定于洞壁岩体内结构体强度及结构面强度。在结构面控制下岩体稳定性主要决定于结构面抗滑稳定性，其合理破坏判据为库仑方程，即

τ=σtgφ+c (2-13)

其稳定性条件为：

岩溶区溶洞及土洞对建筑地基的影响

式中：K为结构面抗滑稳定性系数；T为作用于结构面的滑动力；σ为作用于结构面的法向应力。已知：

岩溶区溶洞及土洞对建筑地基的影响

如图2-9所示，洞壁围岩内任一点结构面上(如B点)：

β=90°-α

图2-9 含结构面溶洞地基应力示意图

Fig.2-9 Stress in cave foundation with structural plane

则该处作用于结构面上的法向应力及剪应力分别为^[34]：

岩溶区溶洞及土洞对建筑地基的影响

结构面位置是固定的(其倾向、倾角不变)，而作用于结构面不同位置上的应力及径向角α是变动的(如从结构面B点到A点，径向角为α变化到α₀)。从图2-9上的几何关系可得到：

岩溶区溶洞及土洞对建筑地基的影响

式中：r为溶洞中心O点到B点的距离

溶洞周边应力状态公式为：

岩溶区溶洞及土洞对建筑地基的影响

式中：a为O点到A点的距离；P₀为原岩初始应力。

将溶洞周边应力状态公式(2-18)及式(2-17)代入式(2-16)得：

岩溶区溶洞及土洞对建筑地基的影响

上式整理后，得：

岩溶区溶洞及土洞对建筑地基的影响

根据式(2-20)可以检核B点处的岩体是否破坏，根据极限平衡条件τ=σtgφ+c，得：

岩溶区溶洞及土洞对建筑地基的影响

利用(2-21)式，通过试算法求得r，半径r范围内的岩体都将产生破坏。

4. 岩体结构

岩体结构力学最基本的地质基础是岩体结构。岩体结构的基本特点是不连续性，或者版说岩体在权各种结构面切割下具有一种割裂结构。切割岩体的结构面，按其力学性质可分为两类，即软弱结构面和坚硬结构面；结构面切割成的块体称为结构体，结构体按其形状和它的力学功能可分为块状结构体和板状结构体。结构面和结构体称为岩体结构单元，如图3-1所示。据此，岩体结构可分为两级，即在软弱结构面切割下形成的块裂结构和板裂结构，属于一级结构；在坚硬结构面切割下形成的岩体结构，属于二级结构。坚硬结构面切割下形成的二级岩体结构，按结构面切割程度又可分为：完整结构（断续结构）、碎裂结构及散体结构，这一划分结果示于表3-1。

图3-1 岩体结构单元

表3-1 岩体结构级序及类型

5. 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。

6. 常见不良地质条件有哪些及各自工程特性和对上部结构有何影响

1. 泥石流、山体滑坡和塌方，暗浜，地下水溪，淤泥质土，软弱下卧层等。
   

2. 对上版部结构的影响最主权要都是造成结构沉降量过大；不均匀沉降严重等，严重的可能造成建筑倾斜，结构拉裂。

3. 泥石流是山区沟谷或斜坡上由暴雨、冰雪消融等引发的含有大量泥沙、石块、巨石的特殊洪流。泥石流常与山洪相伴，其来势凶猛，在很短时间里，大量泥石横冲直撞，冲出沟外，并在沟口堆积起来。

4. 山体滑坡是指斜坡上某一部分岩土在重力(包括岩土本身重力及地下水的动静压力)作用下，沿着一定的软弱结构面(带)产生剪切位移而整体地向斜坡下方移动的作用和现象。
   

5. 塌方是指因地层结构不良、雨水冲刷或修筑上的缺陷，道路、堤坝等旁边的陡坡或坑道、隧道的顶部突然坍塌，也说坍方。
   

7. 软弱结构面采样及试验方法

1.试样采取

枢纽区岷江河段呈一凸向方向的180°河曲,右岸山体呈NE方向延伸的条形山脊,坝址即位于河曲的转折端。其水工建筑物大多布置在右岸条形山脊。参照水工建筑物的布置以及开挖边坡的展布,再综合考虑坝前、坝后、左岸边坡、右岸边坡,然后厘定出软弱结构面剪切试样的采取位置(见图3-1)。共在工程区所发育的各层间剪切破碎带的不同工程部位和不同高程,相对均匀地布置6个采样位置点,具体见表6-1。

表6-1 工程区边坡软岩软弱结构面携剪试验取样一览表

续表

注:剪切状态栏中,“Na”表示剪切天然状态的样;“Sa”表示剪切饱水状态的样,下同。

工程区所出露的软岩,主要是层间错动带中的岩层。这些软岩主要是构造变形所致,因此,可称之为构造软岩。这些层间错动带对工程区边坡的稳定性将起到重要的控制作用。

剪切面的选取一般以具软弱结构特征的层面居多(图6-1)。所采试样主要包括以下几种:泥化夹层、煤或煤线、炭质页岩、泥质粉砂岩夹煤线、含炭屑砂岩或砂岩夹煤线。

图6-1 沿软层现场采携剪原状试样

在现场拟定的采样大尺寸用岩石切割机切割成(10～12)cm×(10～12)cm×(10～12)cm或(8～10)cm×(8～10)cm×(8～10)cm的中小型尺寸样,并用铁丝捆扎,以保证试样不再受扰动或破坏(图6-2)。

2.测试原理

表征岩石抗剪性能的基本指标是C和φ。采用携带式剪切仪(简称携剪仪,下同)(图6-3)来测定软弱结构面的峰值、屈服、残余等抗剪强度指标。携剪仪的最大优点是携带方便,特别适用于难以制成几何规则形状的岩样。

图6-2 携剪试样捆扎示意图

图6-3 携剪仪结构示意图

一组携剪试验设计5～7个试样,分别在不同正应力σ的作用下施加剪应力τ,测得破坏时的极限剪应力τ_max。然后,根据库仑公式τ=σtanφ+C,确定剪切面的峰值抗剪强度参数(内摩擦角φ和内聚力C)。

将不规则试样通过特定的制样盒,制成一定尺寸规则试件,其中拟剪面控制剪切缝为1cm。使用四川江油大厂家的高标号(42.5R)水泥来浇筑混凝土,同时,混凝土的浇筑配合比用水泥:砂:水=1:2.8:0.4。根据这样的配合比,所浇筑出的混凝土试件强度可达30～40MPa。携剪样的浇筑成型示意图如图6-4所示。最终制成15cm×10cm×12cm的携剪样(图6-5)。

根据软岩的性质,天然状态下剪切的试样在制备好之后即可进行试验,对于饱水携剪样,一般要进行3～7d的饱水过程,才可达到饱水目的(图6-6)。

图6-4 制样示意图及浇筑半成型的携剪样

图6-5 浇筑成型的携剪样示意图

图6-6 试样饱水过程示意图

3.试验操作

(1)设置正应力

由于软岩的岩性决定了加载的正应力不宜过高,天然携剪样正应力σ分别取0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa等。而对于饱水状态下携剪的试样,由于试样经历了3～7d的饱水时间,强度会明显软化,其加载的正应力更不宜过高。与天然状态的携剪相比,须相应地折减。试验前,须预设正应力(表6-2)。

表6-2 预设携剪试验的正应力

(2)试样安装与剪切试验(第一次剪切试验)

将制备好的试样放入携剪盒前,稍加垂直和水平荷载,用剪刀将所有捆扎的铁丝剪断。最后安好水平位移百分表,并调零。试验过程中将正应力保持恒定,逐级施加剪应力。采用快剪法,每15s加一级剪应力。根据应力控制法,每级剪应力的大小,软弱结构面与软岩可按正应力的5%～10%取值。在施加每一级剪应力之前,应记录剪切位移量。加载过程中,如发现水平压力表指针不再上升,并突然下降,或者水平位移百分表指针突然快速旋转,且持续增大,表明试样已被剪断(剪坏样)(图6-7),此时的剪应力值即为峰值剪应力强度值(简称峰值抗剪强度)。

(3)做摩擦试验测定残余抗剪强度

卸下水平加载千斤顶,启动辅助千斤顶,使错开的上、下试件恢复到原位置。然后再将正应力加到预设值。卸下辅助千斤顶,水平加载千斤顶重新加载。重复上面步骤,沿试样剪坏的结构面进行第二次剪切,测定其残余抗剪强度。

图6-7 携剪破坏样示意图

4.剪切带特征描述

(1)剪切状态

主要确定是天然还是饱水状态下进行的携剪试验。考虑到水库运行期,绝大多数单体边坡都是浸泡在水下的,因此,饱水剪样(占61.54%)比天然剪样(占3.846%)多23.08%。

然而,天然与饱水状态的携剪所描述的,大同小异。只是饱水状态下的携剪试验,增加一个软化晕描述指标。同时,剪切状态直接影响着携剪面的潮湿程度。就其潮湿程度而言,主要描述剪切面的湿化特征。对于饱水剪样,还包括软化晕厚度,铅笔可插入深度等。

(2)起伏度

携剪试验的起伏度是指剪切破坏后,所形成的剪切面,其凹凸不平、波状起伏的程度。起伏度与岩体质量分级存在着某种对应关系(表6-3)。

表6-3 携剪面起伏度量级与岩体质量关系

通过现场测试,剪切破坏面起伏度在Ⅱ～Ⅲ级范围内,剪切面凹凸不平,起伏较大。岩体质量中等至差。为直观反映剪切面的起伏度,同时测量剪切面的起伏角,特采用5mm厚度的3寸板制作一个起伏度测试板。

设计依据为:以测试板和试样混凝土浇铸面为基准平面,使用百分表沿剪切方向测得试样起伏差,最终统计剪切面的起伏度。设计尺寸以携剪样(包括混凝土在内)表面尺寸20cm×15cm为长、宽,内部布置5排孔,每排7～9个,所覆盖的范围以携剪试样的大小为准。图6-8所示为设计图与加工成的测试板,4个立柱为φ16mm,高10mm的圆柱形木块,与φ6mm的铝制销连接为一体;考虑到试样高度的不同,另外加工有4个φ16mm,高10mm的圆环形木块,内环大小与销的直径一致,可穿入销内,以调整木板的高度。携剪面起伏度求取步骤可概括如下。

图6-8 剪切面起伏度测试板

1)测试过程:将剪切破坏面放置水平,然后将该测试板的四角放在剪切面上,支撑板面保持水平,将百分表依次插入板中间的5行孔内,测得数据。

2)处理数据:将测得数据按每行的(剪切方向)顺序依次输入计算机,以测试板和试样混凝土浇铸面为两个基准面,将测得数据换算为起伏差作为纵坐标,以孔间距为横坐标,绘制曲线,就可以直观表现出试样表面的起伏,如图6-9所示。

图6-9 剪切面起伏特征曲线(箭头所示为剪切方向)

3)求携剪面的起伏角:将剪应力(τ)-水平位移(u)曲线与起伏特征曲线叠加,选取屈服点,将屈服点垂直投影到起伏曲线,将原点与投影点连接成一条射线,该射线与水平坐标轴的夹角即为该携剪面的起伏角。

图6-10所示呈放射状的粗实线表明起伏角的范围。

起伏角与强度有着一定的对应关系,如图6-11所示。起伏角越大,剪切破坏强度就越大,起伏角增加1°,剪切破坏强度就增加0.1MPa。

图6-10 剪切面起伏角测试曲线

图6-11 起伏角对剪切破坏强度的影响曲线

(3)携剪面特征

主要从携剪面的粗糙程度、起伏程度,有无擦痕、阶步和摩擦镜面,染不染手等方面进行系统阐述。同时,还需对剪切错动后残留在携剪面上,细粒岩石碎屑的研磨程度以及其分布情况等作进一步的细化。

(4)剪切方向

剪切错动方向,是顺倾向错动还是沿走向滑移或切层混合剪切等,关系到抗剪强度指标的各向异性问题。

(5)岩性特征

剪切面附近的岩性特征,颜色、有无夹层、夹煤线,岩脉的展布情况等进行综合描述。岩性的差异是影响软弱结构面抗剪强度的一个重要因素。

具体描述结果见表6-4。

表6-4 携剪试样剪切面特征描述

续表

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8. 软弱围岩隧道变形特征及控制措施有哪些

隧道施工中Ⅳ级以下围岩为软弱围岩。

围岩分级是指根据岩体完整程度和岩石强度等指标将无限的岩体序列划分为具有不同稳定程度的有限个类别，即将稳定性相似的一些围岩划归为一类，将全部的围岩划分为若干类。在围岩分类的基础上再依照每一类围岩的稳定程度给出最佳的施工方法和支护结构设计。围岩分类是选择施工方法的依据、是进行科学管理及正确评价经济效益、确定结构上的荷载（松散荷载）、确定衬砌结构的类型及尺寸、制定劳动定额、材料消耗标准等的基础。

性质：规范将隧道围岩分成六级，分别是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ，数字越小的围岩性质越好。

Ⅰ类：岩石新鲜完整、构造影响轻微、节理裂隙不发育或稍发育, 闭合且延伸不长,无 或很少软弱结构面、断层带宽<0.1米， 与洞向近正交、 岩体呈整体或块状砌体结构。
Ⅱ类：岩石新鲜或微风化，受构造影响一般。节理裂隙稍发育或发育。有少量软弱结构面、层间结合差。断层破碎带宽<0.5米、与洞向斜交或正交、岩体呈块状砌体或层状砌体结构 。
Ⅲ类：岩石微风化或弱风化，受地质构造影响裂隙发育、部分张开充泥。软弱结构面分布较多、断层破碎带<1米，与洞线斜交或平行、岩石呈碎石状镶嵌结构。
Ⅳ类：与III类同。断裂及软弱结构面较多，断层破碎带<2米，与洞平行，岩体呈碎石状镶嵌结构，局部呈碎石状压碎结构 。
Ⅴ类：散体：砂层滑坡堆积及碎、卵、砾质土。

9. 围岩地质特征包括哪些

根据围岩地质特征，将围岩分为五类。

一、I类：稳定围岩
岩石新鲜完整，受地质构造影响轻微、节理裂隙不发育或稍发育，多系闭合且延伸不长，没有或仅有宽度一般小于0．lm的软弱结构面。结构面无不稳定组合，断层走向与洞线正交，地下水活动轻微，岩体呈块状整体结构或块状砌体结构。

二、Ⅱ类：基本稳定围岩
岩石新鲜或微风化，受地质构造影响一般，节理裂隙稍发育或发育，有少数宽度不大于0．5～0．6m的软弱结构面，层间结合差，岩体呈块状砌体或层状砌体结构。结构面组合基本稳定，仅局部有不稳定组合，断层等软弱结构面走向与洞线斜交或正交。洞壁潮湿有渗水或滴水。

三、Ⅲ类：稳定性较差的围岩
岩石微风化或弱风化，受地质构造影响严重，节理裂隙发育，部分张开且充泥，软弱结构面分布较多，宽度小于1．0m，岩体呈碎石状镶嵌结构。结构面组合不利于围岩稳定的较多，断层等主要软弱结构面走向与洞线斜交或近平行。地下水活动显著，沿结构面有渗水、滴水或线状涌水。

四、Ⅳ类：稳定性差的围岩
围岩岩体状态同第Ⅲ类，但软弱结构面分布较多，宽度小于2．0m，节理裂隙局部极发育，岩体呈碎石状镶嵌结构，局部呈碎石状压碎结构。结构面组合不利于围岩稳定，断层等软弱结构面走向与洞线近平行。地下水活动显著，沿结构面有渗水、滴水或线状涌水。

五、Ⅴ类：极不稳定围岩
强风化或全风化岩体，受地质构造影响严重，节理裂隙极发育，断层破碎带宽度大于2m，裂隙中多充泥。岩体呈角砾、泥沙、岩屑状散体结构。结构面呈零乱状不稳定组合，断层等主要软弱结构面走向与洞线近平行；或松散土层、砂层、滑坡堆积层及一些碎、卵石土等；挤压强烈的大断层带，裂隙杂乱，呈土夹石或石夹土状。地下水活动强烈，有较大涌水量，常引起不断塌方。

10. 常见的工程地质问题有哪些

工程地质问题是指已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。由于工程地质条件复杂多变，不同类型的工程对工程地质条件的要求又不尽相同，所以工程地质问题是多种多样的。就土木工程而言，主要的工程地质问题包括：
（1） 地基稳定性问题：是工业与民用建筑工程常遇到的主要工程地质问题，它包括强度和变形两个方面。此外岩溶、土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定。铁路、公路等工程建筑则会遇到路基稳定性问题。
（2） 斜坡稳定性问题：自然界的天然斜坡是经受长期地表地质作用达到相对协调平衡的产物，人类工程活动尤其是道路工程需开挖和填筑人工边坡（路堑、路堤、堤坝、基坑等），斜坡稳定对防止地质灾害发生及保证地基稳定十分重要。斜坡地层岩性、地质构造特征是影响其稳定性的物质基础，风化作用、地应力、地震、地表水、和地下水等对斜坡软弱结构面作用往往破环斜坡稳定，而地形地貌和气候条件是影响其稳定的重要因素。
（3） 洞室围岩稳定性问题：地下洞室被包围于岩土体介质（围岩）中，在洞室开挖和建设过程中破坏了地下岩体原始平衡条件，便会出现一系列不稳定现象，常遇到围岩塌方、地下水涌水等。一般在工程建设规划和选址时要进行区域稳定性评价，研究地质体在地质历史中受力状况和变形过程，做好山体稳定性评价，研究岩体结构特性，预测岩体变形破坏规律，进行岩体稳定性评价以及考虑建筑物和岩体结构的相互作用。这些都是防止工程失误和事故，保证洞室围岩稳定所必需的工作。
（4） 区域稳定性问题：地震、震陷和液化以及活断层对工程稳定性的影响，自1976年唐山地震后越来越引起土木工程界的注意。对于大型水电工程、地下工程以及建筑群密布的城市地区，区域稳定性问题应该是需要首先论证的问题。