【正文】 第六章第六章 巖體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性分析巖體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性分析 l 第一節(jié) 巖體的結(jié)構(gòu)特性l 第二節(jié) 巖體穩(wěn)定性分析l 第三節(jié) 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析（自學）第一節(jié)第一節(jié) 巖體的結(jié)構(gòu)特性巖體的結(jié)構(gòu)特性 大量實踐證明 。 巖體的穩(wěn)定性主要取決于巖體結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)及對巖體的切割程度，巖體的結(jié)構(gòu)面在巖體的變形與破壞中起到了主導作用； 大量實踐也證明 ：巖體的破壞既有巖石材料的破壞、也有巖體結(jié)構(gòu)的破壞，而主要是巖體結(jié)構(gòu)的破壞，因此巖體結(jié)構(gòu)是分析巖體穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，可以提供巖體穩(wěn)定性分析的邊界條件和破壞機理。 為什么要研究巖體結(jié)構(gòu) 。a. 結(jié)構(gòu)面是巖體中力學強度相對較薄弱的部位，導致巖體的不連續(xù)性、不均一性和各面異性。b. 巖體結(jié)構(gòu)特征對巖體的變形、破壞方式和強度特征起重要的控制作用。c. 在地表的巖體，其結(jié)構(gòu)特征在很大程度上決定了外營力對巖體的改造過程。一一 . 巖體巖體l 1. 定義 ：是指工程作用范圍內(nèi)在地質(zhì)歷史過程中形成的具有一定巖石成分、特定結(jié)構(gòu)類型并賦存于一定環(huán)境條件的復合地質(zhì)體。l 可見巖體不同于巖石： 巖石在漫長的地質(zhì)歷史時期內(nèi)，由于遭受內(nèi)力、外力地質(zhì)作用的影響，在巖體里面會形成各種裂隙，變成 不連續(xù)、各向異性的非均勻地質(zhì)體 。 l 因此 1) 巖體是非均值各項異性體； 2) 巖體內(nèi)含有各種各樣的裂隙系統(tǒng)； 3) 巖體內(nèi)存在著初始應(yīng)力場； 4) 巖體處于地下環(huán)境、受地下水等因素的影響。 216。 巖體是地質(zhì)體的一部分，因此，巖石、地質(zhì)構(gòu)造、溫度、地下水及巖體中的天然應(yīng)力狀態(tài)對巖體的穩(wěn)定有很大影響。要研究巖體， 不僅要研究現(xiàn)狀還要研究其歷史 。216。 巖體中的結(jié)構(gòu)面是巖體力學強度相對薄弱的部位，它將導致巖體力學性能不連續(xù)性、不均一性和各向異性。 軟弱的結(jié)構(gòu)面常常形成巖體穩(wěn)定性的控制面。216。 巖體在工程荷載的作用下產(chǎn)生變形和破壞， 主要受各種結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)及其組合形式的控制 。巖體結(jié)構(gòu)特征不同，巖體的變形與破壞機制也不同。216。 巖體中存在天然的應(yīng)力場，在多數(shù)情況下， 巖體中不僅存在自重應(yīng)力還有構(gòu)造應(yīng)力 ，這些應(yīng)力的存在，使得巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)復雜化。二二 . 巖體結(jié)構(gòu)巖體結(jié)構(gòu) 單元 1). 結(jié)構(gòu)面 ：指存在于巖體中的各種不同成因、不同特 征的具有一定方向、延展較大而厚度較小的二維面狀地質(zhì)界面，它包括物質(zhì)分異面和不連續(xù)面，如：斷層、節(jié)理、層理、片理面、軟弱夾層及不整合面等；2). 結(jié)構(gòu)體 ：由結(jié)構(gòu)面切割后形成的巖石塊體； 2. 巖體結(jié)構(gòu) ：指巖體中結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體兩個要素的組合特征 。包含以下三方面內(nèi)容：第一巖體的結(jié)構(gòu)單元或結(jié)構(gòu)要素；第二結(jié)構(gòu)要素的組合特征（不同類型要素的搭配）；第三結(jié)構(gòu)要素的排列特征（是否有序、是否貫通等）。 三 . 結(jié)構(gòu)面（結(jié)構(gòu)面的類型（ 1）） 結(jié)構(gòu)面的類型（結(jié)構(gòu)面的類型（ 2）） （結(jié)構(gòu)面的特征（ 1）） 結(jié)構(gòu)面的規(guī)模結(jié)構(gòu)面的規(guī)模 結(jié)構(gòu)面對巖體力學性質(zhì)及巖體穩(wěn)定性的影響程度，首先取決于結(jié)構(gòu)面的延展性及其規(guī)模 結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面的規(guī)模的規(guī)模 一級結(jié)構(gòu)面 ： 區(qū)域性的斷裂破碎帶，延展數(shù)十公里以上。它直接關(guān)系到工程所在 區(qū)域的穩(wěn)定性 ，一般在規(guī)劃選點時盡量避開如大型斷裂帶、大型不整合面等。 二級結(jié)構(gòu)面 ： 延展性較強，貫穿整個工程地區(qū)或在一定工程范圍內(nèi)切斷整個巖體的結(jié)構(gòu)面。它的組合與分布，控制了 山體及工程巖體的破壞方式及滑動邊界。如一般斷層 、大型層間錯動等。 三級結(jié)構(gòu)面 ：包括走向與傾向方向，延伸有限。這些結(jié)構(gòu)面控制 巖體的破壞和滑移機理 ，常常是工程穩(wěn)定的控制性因素及邊界條件 。如小斷層、開裂的層面、不含泥的大節(jié)理等。 四級結(jié)構(gòu)面 ： 延展性差，一般在數(shù)米至數(shù)十米的范圍內(nèi)的節(jié)理、片理等，它們僅在小范圍內(nèi)將巖體切割成塊狀 。 五級結(jié)構(gòu)面 ： 延展性極差的一些微小裂隙。它主要影響巖塊的力學性質(zhì)。巖塊的破壞由于微裂隙的存在具有隨機性。 結(jié)構(gòu)面的特征（結(jié)構(gòu)面的特征（ 2）） 結(jié)構(gòu)面形態(tài)結(jié)構(gòu)面形態(tài) 起伏度平直型：包括大多數(shù)層面、片理和剪切破裂面。 波狀起伏型：如波痕層面、輕度揉曲的片理 鋸齒狀型：張扭性結(jié)構(gòu)面 不規(guī)則型 粗糙度粗糙的平滑的鏡面的結(jié)構(gòu)面的形態(tài)特征 結(jié)構(gòu)面的形態(tài) (平整性、光滑性 )直接影響巖體的力學性能和水力性質(zhì)。結(jié)構(gòu)面的起伏程度用起伏角表示；粗糙程度用粗糙度表示。結(jié)構(gòu)面的特征（結(jié)構(gòu)面的特征（ 3）） 結(jié)構(gòu)面的組合關(guān)系結(jié)構(gòu)面的組合關(guān)系 結(jié)構(gòu)面的組合關(guān)系控制著可能滑移巖體的幾何邊界條件、形態(tài)、規(guī)模、滑動方向、滑移破壞類型等。因此需分析結(jié)構(gòu)面之間及其與臨空面之間的組合關(guān)系。 結(jié)構(gòu)面的特征（結(jié)構(gòu)面的特征（ 4）） 結(jié)構(gòu)面的延展性 結(jié)構(gòu)面的延展性也稱連續(xù)性，是決定巖體穩(wěn)定性的決定性因素 ，對巖體的變形、變形破壞機理、強度、滲透性都有很大影響。一般用連續(xù)性系數(shù)表示：即沿結(jié)構(gòu)面延伸方向上結(jié)構(gòu)面各段長度之和與測線長度的比值。 發(fā)育程度等級 基本特征 附注裂隙不發(fā)育 裂隙 1~2組，規(guī)則，構(gòu)造型，間距在 1米以上，多為密閉裂隙。巖體被切割成巨塊狀對基礎(chǔ)工程無影響，在不含水且無其他不良因素時，對巖體穩(wěn)定性影響不大裂隙較發(fā)育 裂隙 2~3組，呈 X型，較規(guī)則，以構(gòu)造型為主，多數(shù)間距大于 ，多為密閉裂隙，部分為微張裂隙，少有填充物。巖體被切割成大塊狀對基礎(chǔ)工程影響不大，對其他工程可能產(chǎn)生相當影響裂隙發(fā)育 裂隙 3組以上，不規(guī)則，以構(gòu)造型或風化型為主，多數(shù)間距小于 ，大部分為張開裂隙，部分有填充物。巖體被切割成小塊狀對工程建筑物可能產(chǎn)生很大影響裂隙很發(fā)育 裂隙 3組以上，雜亂，以風化型和構(gòu)造型為主，多數(shù)間距小于 ，以張開裂隙為主，一般均有填充物。巖體被切割成碎石狀對工程建筑物產(chǎn)生嚴重影響 結(jié)構(gòu)面的特征 (5)結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度結(jié)構(gòu)面的特征（ 6） 結(jié)構(gòu)面的 張開度和填充膠結(jié)特征 結(jié)構(gòu)面的張開程度 ：是指結(jié)