第講 第一章第四節(jié)巖體特征

第四節(jié)巖體特征巖體是是具有一定結(jié)結(jié)構(gòu)的、受地地下水影響的的多裂隙綜合合體。巖體是是由一種巖石石或多種巖石石甚至可以是是不同成因巖巖石的組合體體。工程巖體有：地地基巖體、邊邊坡巖體和地地下洞室圍巖巖三類。巖體結(jié)構(gòu)分析。巖體結(jié)構(gòu)的基本本類型可分為為：整體塊狀狀結(jié)構(gòu)、層狀狀結(jié)構(gòu)、碎裂裂結(jié)構(gòu)和散體體結(jié)構(gòu)。(1)整體塊狀狀結(jié)構(gòu)。變形特征接近于于各向同性的的均質(zhì)彈性體體，這類巖體具具有良好的工工程地質(zhì)性質(zhì)質(zhì)，往往是較較理想的各類類工程建筑地地基、邊坡巖巖體及洞室圍圍巖。(2)層狀結(jié)構(gòu)構(gòu)。巖體中結(jié)構(gòu)面以以層面與不密密集的節(jié)理為為主，其強(qiáng)度度和變形特性性均具各向異異性特點。(3)碎裂結(jié)構(gòu)構(gòu)。鑲嵌結(jié)構(gòu)巖體為為硬質(zhì)巖石，具具有較高的變變形模量和承承載能力，工工程地質(zhì)性能能尚好。層狀碎裂結(jié)構(gòu)和和碎裂結(jié)構(gòu)巖巖體變形模量量、承載能力力均不高，工工程地質(zhì)性質(zhì)質(zhì)較差。(4)散體結(jié)構(gòu)構(gòu)。屬于碎石土類，可可按碎石土類類考慮。巖體力學(xué)特征巖體的力學(xué)特征征不僅取決于于巖石的性質(zhì)質(zhì)，更受結(jié)構(gòu)構(gòu)面工程性質(zhì)質(zhì)的影響。巖體的力學(xué)學(xué)特征主要是是巖體的變形形、流變和強(qiáng)強(qiáng)度特征。(1)巖體的變變形特征。設(shè)計人員所關(guān)心心的主要是巖巖體的變形特特性。巖體變變形參數(shù)是由由變形模量或或彈性模量來來反映的。由由于巖體中發(fā)發(fā)育有各種結(jié)結(jié)構(gòu)面，所以以巖體的彈塑塑性變形較巖巖石更為顯著著。(2)巖體的流流變特征。巖石和巖體均具具有流變性。特特別是軟弱巖巖石、軟弱夾夾層、碎裂及及散體結(jié)構(gòu)巖巖體，其變形形的時間效應(yīng)應(yīng)明顯，蠕變變特征顯著。(3)巖體的強(qiáng)強(qiáng)度特征。一般情況下下，巖體的強(qiáng)強(qiáng)度既不等于于巖塊巖石的的強(qiáng)度，也不不等于結(jié)構(gòu)面面的強(qiáng)度，而而是三者共同同影響表現(xiàn)出出來的強(qiáng)度。但在某些情況下，可以用巖石或結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度來代替。如當(dāng)巖體中結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，呈完整結(jié)構(gòu)時，可以巖石的強(qiáng)度代替巖體強(qiáng)度；如果巖體沿某一結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生整體滑動時，則巖體強(qiáng)度完全受結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度控制。【2010】55.建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計對巖石石地基主要關(guān)關(guān)心的是（）A．巖體的彈彈性模量

B．巖體的結(jié)構(gòu)構(gòu)C．巖石的抗抗拉強(qiáng)度

D．巖石的抗抗剪強(qiáng)度答案：A分析：就大多數(shù)數(shù)巖體而言，一一般建筑物的的荷載遠(yuǎn)達(dá)不不到巖體的極極限強(qiáng)度值。因因此，設(shè)計人人員所關(guān)心的的主要是巖體體的變形特性性。巖體變形形參數(shù)是由變變形模量或彈彈性模量來反反映的。由于于巖體中發(fā)育育有各種結(jié)構(gòu)構(gòu)面，所以巖巖體的彈塑性性變形較巖石石更為顯著?！?011】44結(jié)構(gòu)面結(jié)結(jié)合力較差的的工程地基巖巖體的工程特特性是（D,P155）。A.沿層面方向向的抗剪強(qiáng)度度高于垂直層層面方向B.沿層面方向向有錯動比有有軟弱夾層的的工程地質(zhì)性性質(zhì)差C.結(jié)構(gòu)面傾向向坡外比傾向向坡里的工程程地質(zhì)性質(zhì)好好D.沿層面方向向的抗剪強(qiáng)度度低于垂直層層面方向【2011】55工程巖體沿沿某一結(jié)構(gòu)面面產(chǎn)生整體滑滑動時，其巖巖體強(qiáng)度完全全受控于（A,P15）。A.結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度度B.節(jié)理的密集集性C.母巖的巖性性D.層間錯動幅幅度地下水特征1、地下水的分分類根據(jù)埋藏條件，地地下水分為：：包氣帶水、潛水水、承壓水三三大類。包氣帶水包氣帶水處于地地表面以下潛潛水位以上的的包氣帶巖土土層中，含量量受氣候影響響；它一般分分為兩種：1、土壤層內(nèi)的的結(jié)合水和毛毛細(xì)水，又稱稱土壤水；2、局部隔水層層上的重力水水，又稱上層層滯水。潛水潛水是埋藏在地地表以下第一一層較穩(wěn)定的的隔水層以上上具有自由水水面的重力水水，（土中含含水飽和）受受氣候條件影影響；承壓水承壓水是地表以以下充滿兩個個穩(wěn)定隔水層層之間具有一一定壓力的重重力水，不受受氣候的影響響，動態(tài)較穩(wěn)穩(wěn)定。向斜構(gòu)構(gòu)造盆地和單單斜構(gòu)造適宜宜形成承壓水水；根據(jù)含水層的空空隙性質(zhì)，地地下水又分為為：孔隙水、裂隙水水和巖溶水三三個亞類。裂隙水是指埋藏在基巖巖裂隙中的地地下水，這種種水運動復(fù)雜雜，水量變化化較大，與裂裂隙發(fā)育及成成因有密切關(guān)系。根據(jù)據(jù)基巖裂隙成成因，裂隙水水分為風(fēng)化裂裂隙水、成巖巖裂隙水、構(gòu)構(gòu)造裂隙水。1、風(fēng)化裂隙水水分布在風(fēng)化化裂隙中，相相互連通，主主要受大氣降降水的補給，有明顯季節(jié)性循環(huán)交替，常以泉水的形式排泄于河流中；2、成巖裂隙水水是具有成巖巖裂隙的巖層層出露地表時時所賦存的成成巖裂隙潛水水，多呈層狀狀，在一定范范圍內(nèi)相互連連通；3、構(gòu)造裂隙水水，在比較密密集均勻且相相互連通的張張開性構(gòu)造裂裂隙中，多為為層狀構(gòu)造裂隙水水，層狀構(gòu)造造裂隙水可以以是潛水，也也可以是承壓壓水?？紫端紫端嬖谟谕镣翆踊驇r層孔孔隙中的地下下水。巖溶水巖溶水賦存和運運移于可溶巖巖的溶隙溶洞洞(洞穴、管道道、暗河)中。2、地下水對建建設(shè)工程可能造成成很大的影響響，必須予以以重視。（記記住大題目）(1)地下水位位下降引起軟軟土地基沉降降。一般在沿海軟土土層中進(jìn)行基基礎(chǔ)施工時，需需要人工降低低地下水位。若若降水措施不不當(dāng)，會不均均勻沉降，導(dǎo)導(dǎo)致建筑物開開裂，進(jìn)而危危及安全使用用。(2)動水壓力力產(chǎn)生流砂和和潛蝕。流砂是在地下滲滲流動水壓力力作用下細(xì)小小顆粒隨著地地下水滲漏穿過過縫隙而流失失，造成地層層塌陷或崩潰潰的破壞現(xiàn)象象。當(dāng)?shù)叵聺B滲流動水壓力力不足以導(dǎo)致致流砂，但細(xì)細(xì)小顆粒仍有有可能穿過粗粗顆粒之間的的孔隙被滲流流攜帶走，在在土層中形成成管狀空洞，使使土體結(jié)構(gòu)破破壞，強(qiáng)度降降低，壓縮性性增加，這就就是機(jī)械潛蝕蝕。(3)地下水的的浮托作用。當(dāng)建筑物基礎(chǔ)底底面位于地下下水位以下時時，地下水對對基礎(chǔ)底面產(chǎn)產(chǎn)生靜水浮托托力。浮托力力減少地基對對基礎(chǔ)底面的的正壓力，即即減小對基礎(chǔ)礎(chǔ)滑動的抗滑滑力，嚴(yán)重影影響基礎(chǔ)的抗抗滑穩(wěn)定性。(4)承壓水對對基坑的作用用。當(dāng)深基坑下部有有承壓含水層層時，承壓水水頭可能會沖沖毀基坑底部部的黏性土層層，破壞地基基。(5)地下水對對鋼筋混凝土土的腐蝕?；炷梁弯摻疃级紩艿降叵孪滤母g，造造成結(jié)構(gòu)破壞壞。2009考題66．下列關(guān)于地地下水影響邊邊坡穩(wěn)定性，敘敘述錯誤的是是(A)。A．地下水改變變巖體的構(gòu)造造B．地下水對巖巖體會產(chǎn)生浮浮力C．地下水使巖巖石軟化或溶溶蝕D．在寒冷地區(qū)區(qū)，地下水滲滲入裂隙結(jié)冰冰膨脹分析：地下水水對建設(shè)工程可能造成的影響：(1)地下水位位下降引起軟軟土地基沉降降。(2)動水壓力力產(chǎn)生流砂和和潛蝕。當(dāng)?shù)氐叵聺B流動水水壓力不足以以導(dǎo)致流砂，也也可能導(dǎo)致潛潛蝕。(3)地下水的的浮托作用。浮浮托力減少地地基對基礎(chǔ)底底面的正壓力力，即減小對對基礎(chǔ)滑動的的抗滑力，嚴(yán)嚴(yán)重影響基礎(chǔ)礎(chǔ)的抗滑穩(wěn)定定性。(4)承壓水水頭可能會沖沖毀基坑底部部的黏性土層層，破壞地基基。(5)地下水對對鋼筋混凝土土的腐蝕?！?011】661.關(guān)于地下水水以下正確的的說法有（ABEE,P16--118）A地下水能夠軟軟化和溶蝕邊邊坡巖體，導(dǎo)導(dǎo)致崩塌或和和滑坡B地下水增加加了巖體重量量，提高了下下滑力C地下水產(chǎn)生靜靜水浮托力，提提高了基礎(chǔ)抗抗滑穩(wěn)定性D地下水產(chǎn)生生靜水壓力或或動水壓力，提提高巖體穩(wěn)定定性E地下水對巖巖體產(chǎn)生浮托托力，使巖體體重量相對減減輕，穩(wěn)定性性下降四、地下洞室圍圍巖穩(wěn)定性（略）五，邊坡巖體穩(wěn)穩(wěn)定性影響邊坡穩(wěn)定因因素影響邊坡穩(wěn)定性性的因素有內(nèi)內(nèi)在因素與外外在因素兩個個方面。內(nèi)在在因素它們常常常起著主要要的控制作用用；l地貌條件深溝峽谷地區(qū)，陡陡峭的岸坡是是容易發(fā)生邊邊坡變形和破破壞的地形條條件。2．地層巖性地層巖性對邊坡坡穩(wěn)定性的影影響很大，軟軟硬相間，并并有軟化、泥泥化或易風(fēng)化化的夾層時，最最易造成邊坡坡失穩(wěn)。(1)侵入巖、沉沉積巖以及片片麻巖、石英英巖等構(gòu)成的的邊坡，一般穩(wěn)定程度是是較高的。只只有在節(jié)理發(fā)發(fā)育、有軟弱弱結(jié)構(gòu)面穿插插且邊坡高陡陡時，才易發(fā)發(fā)生崩塌或滑滑坡現(xiàn)象。(2)噴出巖邊邊坡，如玄武武巖、凝灰?guī)r巖、火山角礫礫巖、安山巖巖等，其原生的節(jié)理不不理想時，尤尤其是柱狀節(jié)節(jié)理發(fā)育時，易形成直立邊坡并易發(fā)生崩塌。(3)含有黏土土質(zhì)頁巖、泥泥巖、煤層、泥泥灰?guī)r、石膏膏等夾層的沉沉積巖邊坡，最易發(fā)生順層滑滑動，或因下下部蠕滑而造造成上部巖體體的崩塌。(4)千枚巖、板板巖及片巖。巖性較軟弱且且易風(fēng)化，在在產(chǎn)狀陡立的的地段，臨近近斜坡表部容容易出現(xiàn)蠕動動變形現(xiàn)象。當(dāng)當(dāng)受節(jié)理切割割遭風(fēng)化后，常出現(xiàn)順層(或片理)滑坡。(5)具有垂直直節(jié)理且疏松松透水性強(qiáng)的的黃土，浸水后易崩解濕濕陷。當(dāng)受水水浸泡或作為為水庫岸邊時時，極易發(fā)生生崩塌或塌滑滑現(xiàn)象。(6)崩塌堆積積、坡積及殘殘積層地區(qū)，當(dāng)有地下水在此此受阻，并有有黏土質(zhì)成分分沿其分布時時，極易形成成滑動面，從從而使上部松松散堆積物形成滑坡坡。3．地質(zhì)構(gòu)造與與巖體結(jié)構(gòu)地質(zhì)構(gòu)造因素包包括褶皺、斷斷裂、區(qū)域新新構(gòu)造運動及及地應(yīng)力等，這這些對巖質(zhì)邊邊坡的穩(wěn)定也也是主要因素素。褶皺、斷斷裂發(fā)育地區(qū)區(qū)，常是巖層層傾角大，甚甚至陡立，斷斷層、節(jié)理縱縱橫切割，構(gòu)構(gòu)成巖體中的的切割面和滑滑動面，形成成有利于崩塌塌、滑動的條條件，并直接接控制著邊坡坡破壞的形成成和規(guī)模。4．地下水地下水是影響邊邊坡穩(wěn)定較為為重要的外在在因素，絕大大多數(shù)滑坡都都與地下水的的活動有關(guān)。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)地下水會會使巖石軟化化或溶蝕，導(dǎo)導(dǎo)致上覆巖體體塌陷，進(jìn)而而發(fā)生崩塌或或滑坡。(2)地下水產(chǎn)產(chǎn)生靜水壓力力或動水壓力力，促使巖體體下滑或崩倒倒。(3)地下水增增加了巖體重重量，可使下下滑力增大。(4)在寒冷地地區(qū)，滲入裂裂隙中的水結(jié)結(jié)冰，產(chǎn)生膨膨脹壓力，促促使巖體破壞壞傾倒。(5)地下水產(chǎn)產(chǎn)生浮托力，使使巖體有效重重量減輕，穩(wěn)穩(wěn)定性下降?！?011】66地層巖性對對邊坡穩(wěn)定性性影響較大，能能構(gòu)成穩(wěn)定性性相對較好邊邊坡的巖體是是（A,,P177）。A.沉積巖B.頁巖C.泥灰?guī)rD.板巖2009考題55．邊坡最易發(fā)發(fā)生順層滑動動的巖體是(B)。A．原生柱狀節(jié)節(jié)理發(fā)育的安安山巖B．含黏土質(zhì)頁頁巖夾層的沉沉積巖C．垂直節(jié)理且且疏松透水性性強(qiáng)的黃土D．原生柱狀節(jié)節(jié)理發(fā)育的玄玄武巖分析：地層巖性性對邊坡穩(wěn)定定性的影響很很大，軟硬相相間，并有軟軟化、泥化或或易風(fēng)化的夾夾層時，最易易造成邊坡失失穩(wěn)。侵入巖、沉積巖巖以及片麻巖巖、石英巖等等構(gòu)成的邊坡坡，一般穩(wěn)定定程度是較高高的。只有在在節(jié)理發(fā)育、有有軟弱結(jié)構(gòu)面面穿插且邊坡坡高陡時，才才易發(fā)生崩塌塌或滑坡現(xiàn)象象。(2)噴出巖邊邊坡，如玄武武巖、凝灰?guī)r巖、火山角礫礫巖、安山巖巖等，其原生生的節(jié)理，尤尤其是柱狀節(jié)節(jié)理發(fā)育時，易易形成直立邊邊坡并易發(fā)生生崩塌。(3)含有黏土土質(zhì)頁巖、泥泥巖、煤層、泥泥灰?guī)r、石膏膏等夾層的沉沉積巖邊坡，最最易發(fā)生順層層滑動，或因因下部蠕滑而而造成上部巖巖體的崩塌。(4)千枚巖巖、板巖及片片巖。巖性較較軟弱且易風(fēng)風(fēng)化，在產(chǎn)狀狀陡立的地段段，臨近斜坡坡表部容易出出現(xiàn)蠕動變形形現(xiàn)象。當(dāng)受受節(jié)理切割遭遭風(fēng)化后，常常出現(xiàn)順層(或片理)滑坡。(5)具有垂直直節(jié)理且疏松松透水性強(qiáng)的的黃土，浸水水后易崩解濕濕陷。當(dāng)受水水浸泡或作為為水庫岸邊時時，極易發(fā)生生崩塌或塌滑滑現(xiàn)象。(6)崩塌堆積積、坡積及殘殘積層地區(qū)，其其下伏基巖面面常常是一個個傾向河谷的的斜坡面。當(dāng)當(dāng)有地下水在在此受阻，并并有黏土質(zhì)成成分沿其分布布時，極易形形成滑動面，從從而使上部松松散堆積物形成滑坡坡。(二)不穩(wěn)定邊邊坡防治措施施目前國內(nèi)外常用用的方法有：：防止地表水水向巖體中滲滲透與排除不不穩(wěn)定巖體中中的地下水，削削緩斜坡、上上部減重，修修建支擋建筑筑，錨固等。l.防滲和排水水一般是在滑坡體體外圍布置截截水溝槽，以以截斷流至滑滑坡體上的水水流。大的滑滑坡體尚應(yīng)在在其上部部位位布置一些排排水溝，同時時要整平坡面面，防止有積積水的坑洼，以以利于降水迅迅速排走。對已滲入滑坡體體的水，通常常是采用地下下排水廊道，利利用它可截住住滲透的水流流或?qū)⒒麦w體中的積水排排出滑坡體以以外。另外也也有采用鉆孔孔排水的方法法，即利用若若干個垂直鉆鉆孔，打穿滑滑坡體下部的的不透水層，將將滑坡體中的的水流到其下下伏的另一個個透水性較強(qiáng)強(qiáng)的巖層中去去。2．削坡削坡是將陡傾的的邊坡上部的的巖體挖除，一一部分使邊坡坡變緩，同時時也可使滑體體重量減輕。削減下來的的土石，可填填在坡腳，起起反壓作用，更更有利于穩(wěn)定定。采用這種種方法時，要要注意滑動面面的位置，否否則不僅效果果不顯著，甚甚至更會促使使巖體不穩(wěn)。3．支擋建筑支擋建筑主要是是在不穩(wěn)定巖巖體的下部修修建擋墻或支支撐墻(或墩)。支擋建筑物物的基礎(chǔ)要砌砌置在滑動面面以下。若在在擋墻后增加加排水措施，效效果更好。4．錨固措施錨固措施，有錨錨桿(或錨索)和混凝土錨錨固樁兩種類類型，其原理理都是提高巖巖體抗滑(或抗傾倒)能力。預(yù)應(yīng)力錨索或錨錨桿適用于加固巖體體邊坡和不穩(wěn)穩(wěn)定巖塊。錨固樁(或稱抗抗滑樁)適用于淺層或中中厚層的滑坡坡體滑動。它它是在滑坡體體的中、下部部開挖豎井或或大口徑鉆孔孔，然后澆灌灌鋼筋混凝土土。垂直于滑滑動方向布置置一排或兩排排，樁徑通常常為l～3m，深度一般般要求滑動面面以下