地下工程巖體結(jié)構(gòu)與力學特征(存儲版)
【正文】 片狀礦物，呈鱗片狀在變質(zhì)較淺的沉積巖，如千枚巖等路塹邊坡常見塌方。n 巖漿結(jié)構(gòu)面 是巖漿侵入及冷凝過程中形成的結(jié)構(gòu)面，包括巖漿巖體與圍巖的接觸面、各期巖漿巖之間的接觸面和原生冷凝節(jié)理等。n Ⅲ 級 指長度數(shù)十米至數(shù)百米的斷層、區(qū)域性節(jié)理、延伸較好的層面及層間錯動等。n 線連續(xù)性系數(shù)： 指沿結(jié)構(gòu)面延伸方向，結(jié)構(gòu)面各段長度之和 (Σa) 與測線長度的比值。n 結(jié)構(gòu)面兩壁面一般不是緊密接觸，使結(jié)構(gòu)面實際接觸面積減少，導致結(jié)構(gòu)面粘聚力降低和滲透性增大。八 充填膠結(jié)特征結(jié)構(gòu)面膠結(jié)后 力學性質(zhì) 有所增強， Fe質(zhì)膠結(jié)的強度最高，泥質(zhì)與易溶鹽類膠結(jié)的結(jié)構(gòu)面強度最低，且抗水性差。n 任何堅硬巖體的塊體滑移破壞，都必須具備一定的 幾何邊界條件 。 n 取 nt坐標系， n垂直層面， t平行層面。陡直線型緩直線型上凹型n 曲線方程為 p＝ f(W)， dp/dW隨 p增大而遞增，dp/dW＞ 0n 層狀及節(jié)理巖體多呈這類曲線 第二種情況第一種情況上凸型n 曲線方程為 p＝ f(W)， dp/dW隨 p增加而遞減，d2p/dW2＜ 0。多為沿粗糙結(jié)構(gòu)面、軟弱巖體及劇風化巖體剪切。?巖體和巖塊一樣，巖體強度也有抗壓強度、抗拉強度和剪切強度之分。說明結(jié)構(gòu)面的存在主要是降低了巖體的連結(jié)能力，進而降低其內(nèi)聚力。面的抗剪強度。n 只有當 β1≤β≤β2時，巖體才能沿結(jié)構(gòu)面破壞。 n 地層中含向斜、背斜及褶皺等構(gòu)造型結(jié)構(gòu)體，這種結(jié)構(gòu)體的存在，改變了地下洞室圍巖應力場，產(chǎn)生很高的圍巖壓力或偏壓。n 另外，相同的巖體結(jié)構(gòu)條件下，地下工程斷面大小也是影響其圍巖穩(wěn)定性的重要因素， 如圖所示，大斷面，易產(chǎn)生變形或塌方，小斷面則比較穩(wěn)定。n 當 σ3接近于 σmc時，可視為各向同性體。n 當 β→φ j或 β→90176。原位巖體剪切試驗及其強度參數(shù)確定雙千斤頂法直剪試驗 n 巖體剪應力 (τ)剪位移 (u)曲線及法向應力 (σ)法向變形 (W)曲線。 巖體的強度性質(zhì)一、巖體的剪切強度 ?二、裂隙巖體的壓縮強度 ?三、裂隙巖體強度的經(jīng)驗估算?巖體強度是指巖體抵抗外力破壞的能力 。n峰值前曲線平均斜率較大，峰值強度較高。多為存在軟弱夾層的層狀巖體及裂隙巖體或垂直層面加壓的層狀巖體。有明顯的塑性變形和回滯環(huán)，非彈性變形。 層狀巖體變形參數(shù)估算 層狀巖體的地質(zhì)力學模型n 假設(shè)各巖層 厚度相等 為 S，且性質(zhì)相同。鉆孔變形法 優(yōu)點： ① 對巖體擾動小； ②可以在地下水位以下和相當深的部位進行； ③ 試驗方向基本上不受限制，而且試驗壓力可以達到很大； ④ 在一次試驗中可以同時量測幾個方向的變形，便于研究巖體的各向異性。 巖體的變形性質(zhì) 一、巖體變形試驗及其變形參數(shù)確定 ?二、巖體變形參數(shù)估算 ?三、巖體變形曲線類型及其特征 ?四、影響巖體變形性質(zhì)的因素?在受力條件改變時巖體的變形是 巖塊變形 和 結(jié)構(gòu)變形 的總和，而結(jié)構(gòu)變形通常包括結(jié)構(gòu)面閉合、充填物的壓密及結(jié)構(gòu)體轉(zhuǎn)動和滑動等變形。n 主要包括原生軟弱夾層、構(gòu)造及擠壓破碎帶、泥化夾層及其他夾泥層等。n 隨粗糙度的增大，結(jié)構(gòu)面的摩擦角也增大。Kd與 d互為倒數(shù)關(guān)系如果測線水平布置，且與結(jié)構(gòu)面法線的夾角為 α ，結(jié)構(gòu)面的傾角為 β 時 :結(jié)構(gòu)面間距分級表描述 間距（ mm）極密集的間距 20很密集的間距 20~60密集的間距 60~200中等的間距 200~600寬的間距 600~2023很寬的間距 2023~6000極寬的間距 6000n 用線密度來估算 巖體質(zhì)量指標 RQD(rock quality designation)n巖體質(zhì)量指標 RQD：長度大于 10cm的巖心長度之和與鉆孔總進尺的百分比。二、結(jié)構(gòu)面的規(guī)模n 走向、傾向、傾角n 結(jié)構(gòu)面與最大主應力間的關(guān)系控制著巖體的破壞機理與強度。二、結(jié)構(gòu)面的規(guī)模n Ⅰ 級 指大斷層或區(qū)域性斷層。(一 )地質(zhì)成因類型 ? 巖體在成巖過程中形成的結(jié)構(gòu)面。2 層狀結(jié)構(gòu) n 含 鑲嵌結(jié)構(gòu)、層狀碎裂結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu) ；主要結(jié)構(gòu)形狀為塊狀；斷層、斷層破碎帶、片理、層理及層間結(jié)構(gòu)面較發(fā)育，裂隙結(jié)構(gòu)面間距 ～ ，結(jié)構(gòu)面組數(shù)一般在 2組以上。n 結(jié)構(gòu)體的規(guī)
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