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1、第一章第一章 地壳岩体结构地壳岩体结构特征的工程地质特征的工程地质第1页，本讲稿共33页1.1 1.1 基本概念及研究意义基本概念及研究意义n n 岩岩岩岩体体体体（rockmassrockmassrockmassrockmass）通通通通常常常常指指指指地地地地质质质质体体体体中中中中与与与与工工工工程程程程建建建建设设设设有有有有关关关关的的的的那那那那一一一一部部部部分分分分岩岩岩岩石石石石，它它它它处处处处于于于于一一一一定定定定的的的的地地地地质质质质环环环环境境境境、被被被被各各各各种种种种结结结结构构构构面面面面所所所所分分分分割割割割。岩岩岩岩体体体体具具具具有有有有一一一一定
2、定定定的的的的结结结结构构构构特特特特征征征征，它它它它由由由由岩岩岩岩体体体体中中中中含含含含有有有有的的的的不不不不同同同同类类类类型型型型的的的的结结结结构面及其在空间的分布和组合状况所确定。构面及其在空间的分布和组合状况所确定。构面及其在空间的分布和组合状况所确定。构面及其在空间的分布和组合状况所确定。n n 结构面结构面结构面结构面是是是是指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸（或具有一定厚度）的地质界面（或带）。如岩层层面、软弱伸（或具
3、有一定厚度）的地质界面（或带）。如岩层层面、软弱伸（或具有一定厚度）的地质界面（或带）。如岩层层面、软弱伸（或具有一定厚度）的地质界面（或带）。如岩层层面、软弱夹层、各种成因的断裂、裂隙等。夹层、各种成因的断裂、裂隙等。夹层、各种成因的断裂、裂隙等。夹层、各种成因的断裂、裂隙等。由于这种界面中断了岩体的连由于这种界面中断了岩体的连由于这种界面中断了岩体的连由于这种界面中断了岩体的连续性，故又称不连续面。续性，故又称不连续面。续性，故又称不连续面。续性，故又称不连续面。第2页，本讲稿共33页n n 结结结结构构构构体体体体：结结结结构构构构面面面面在在在在空空空空间间间间的的的的分分分分布布布布
4、和和和和组组组组合合合合可可可可将将将将岩岩岩岩体体体体切切切切割割割割成成成成形形形形状状状状、大小不同的块体，称结构体。大小不同的块体，称结构体。大小不同的块体，称结构体。大小不同的块体，称结构体。n n 工工工工程程程程地地地地质质质质之之之之所所所所以以以以要要要要将将将将岩岩岩岩体体体体的的的的结结结结构构构构特特特特征征征征作作作作为为为为重重重重要要要要研研研研究究究究对对对对象象象象，意意意意义义义义如如如如下：下：下：下：n n 岩岩岩岩体体体体中中中中的的的的结结结结构构构构面面面面是是是是岩岩岩岩体体体体力力力力学学学学强强强强度度度度相相相相对对对对薄薄薄薄弱弱弱弱的的
5、的的部部部部位位位位，它它它它导导导导致致致致岩岩岩岩体体体体力力力力学学学学性性性性能能能能的的的的不不不不连连连连续续续续性性性性、不不不不均均均均一一一一性性性性和和和和各各各各向向向向异异异异性性性性。只只只只有有有有掌掌掌掌握握握握岩岩岩岩体体体体的的的的结结结结构构构构特特特特征征征征，才才才才有有有有可可可可能能能能阐阐阐阐明明明明岩岩岩岩体体体体不不不不同同同同荷荷荷荷载载载载下下下下内内内内部部部部的的的的应应应应力力力力分分分分布布布布和和和和应应应应力状况。力状况。力状况。力状况。n n 岩岩岩岩体体体体的的的的结结结结构构构构特特特特征征征征对对对对岩岩岩岩体体体体在在
6、在在一一一一定定定定荷荷荷荷载载载载条条条条件件件件下下下下的的的的变变变变形形形形破破破破坏坏坏坏方方方方式式式式和和和和强强强强度度度度特特特特征征征征起起起起着着着着重重重重要要要要的的的的控控控控制制制制作作作作用用用用。岩岩岩岩体体体体中中中中的的的的软软软软弱弱弱弱结结结结构构构构面面面面，常常常常常常常常成成成成为为为为决决决决定定定定岩岩岩岩体体体体稳稳稳稳定定定定性性性性的的的的控控控控制制制制面面面面，各各各各结结结结构构构构面面面面分分分分别别别别为为为为确确确确定定定定坝坝坝坝肩肩肩肩岩岩岩岩体抗滑稳定的分割面和滑移控制面。体抗滑稳定的分割面和滑移控制面。体抗滑稳定的分
7、割面和滑移控制面。体抗滑稳定的分割面和滑移控制面。第3页，本讲稿共33页n n 靠靠靠靠近近近近地地地地表表表表的的的的岩岩岩岩体体体体，其其其其结结结结构构构构特特特特征征征征在在在在很很很很大大大大程程程程度度度度上上上上确确确确定定定定了了了了外外外外营营营营力力力力对对对对岩岩岩岩体体体体的的的的改改改改造造造造进进进进程程程程。这这这这是是是是由由由由于于于于结结结结构构构构面面面面往往往往往往往往是是是是风风风风化化化化、地地地地下下下下水水水水等等等等各各各各种种种种外外外外营营营营力力力力较较较较活活活活动动动动的的的的部部部部位位位位，也也也也常常常常常常常常是是是是这这这这
8、些些些些营营营营力力力力的的的的改改改改造造造造作作作作用用用用能能能能深深深深入入入入岩岩岩岩体体体体内内内内部部部部的的的的重重重重要要要要通道，往往发展为重要的控制面。通道，往往发展为重要的控制面。通道，往往发展为重要的控制面。通道，往往发展为重要的控制面。总总总总之之之之，对对对对岩岩岩岩体体体体的的的的结结结结构构构构特特特特征征征征的的的的研研研研究究究究，是是是是分分分分析析析析评评评评价价价价区区区区域域域域稳稳稳稳定定定定性性性性和和和和岩岩岩岩体稳定性的重要依据。体稳定性的重要依据。体稳定性的重要依据。体稳定性的重要依据。研研研研究究究究结结结结构构构构面面面面最最最最关关
9、关关键键键键的的的的是是是是研研研研究究究究各各各各类类类类结结结结构构构构面面面面的的的的分分分分布布布布规规规规律律律律、发发发发育育育育密密密密度、表面特征、连续特征以及它们的空间组合形式等度、表面特征、连续特征以及它们的空间组合形式等度、表面特征、连续特征以及它们的空间组合形式等度、表面特征、连续特征以及它们的空间组合形式等。1.2 1.2 岩体结构特征及主要类型岩体结构特征及主要类型 1.2.1 1.2.1 1.2.1 1.2.1 结构面的主要类型及特征结构面的主要类型及特征结构面的主要类型及特征结构面的主要类型及特征第4页，本讲稿共33页 结结结结构构构构面面面面的的的的成成成成因
10、因因因分分分分类类类类：原原原原生生生生结结结结构构构构面面面面、构构构构造造造造结结结结构构构构面面面面及及及及浅浅浅浅表表表表生生生生结构面结构面结构面结构面 沉积结构面：层理，层面，软弱夹层，不整合面，沉积结构面：层理，层面，软弱夹层，不整合面，沉积结构面：层理，层面，软弱夹层，不整合面，沉积结构面：层理，层面，软弱夹层，不整合面，原原原原 假整合面，古冲刷面等。假整合面，古冲刷面等。假整合面，古冲刷面等。假整合面，古冲刷面等。生生生生 火成结构面：侵入体与围岩接火成结构面：侵入体与围岩接火成结构面：侵入体与围岩接火成结构面：侵入体与围岩接 结结结结 触面，岩脉、岩墙接触面，喷出岩触面，
11、岩脉、岩墙接触面，喷出岩触面，岩脉、岩墙接触面，喷出岩触面，岩脉、岩墙接触面，喷出岩 构构构构 的流线、流面，冷凝节理的流线、流面，冷凝节理的流线、流面，冷凝节理的流线、流面，冷凝节理 面面面面 变质结构面：片理，片麻理，板劈理，片岩软变质结构面：片理，片麻理，板劈理，片岩软变质结构面：片理，片麻理，板劈理，片岩软变质结构面：片理，片麻理，板劈理，片岩软 弱夹层。弱夹层。弱夹层。弱夹层。第5页，本讲稿共33页n n构构构构 节理（节理（节理（节理（X X X X型节理，张节理）型节理，张节理）型节理，张节理）型节理，张节理）n n造造造造 n n结结结结 断层（正断层，逆断层，走滑断层）断层（
12、正断层，逆断层，走滑断层）断层（正断层，逆断层，走滑断层）断层（正断层，逆断层，走滑断层）n n构构构构n n面面面面 层间错动带，羽状裂隙，破劈理。层间错动带，羽状裂隙，破劈理。层间错动带，羽状裂隙，破劈理。层间错动带，羽状裂隙，破劈理。第6页，本讲稿共33页 浅浅浅浅n n 部部部部 卸荷断裂卸荷断裂卸荷断裂卸荷断裂n n浅浅浅浅 结结结结 n n、构构构构 重力扩展变形破裂重力扩展变形破裂重力扩展变形破裂重力扩展变形破裂n n表表表表 面面面面 n n生生生生 n n结结结结 表表表表 卸荷裂隙卸荷裂隙卸荷裂隙卸荷裂隙 n n构构构构 部部部部 风化裂隙风化裂隙风化裂隙风化裂隙n n面面
13、面面 结结结结 风化夹层风化夹层风化夹层风化夹层n n 构构构构 泥化夹层泥化夹层泥化夹层泥化夹层n n 面面面面 次生夹泥次生夹泥次生夹泥次生夹泥 第7页，本讲稿共33页n n结构面规模等级划分：结构面规模等级划分：结构面规模等级划分：结构面规模等级划分：n n 按按按按其其其其对对对对岩岩岩岩体体体体力力力力学学学学行行行行为为为为所所所所起起起起控控控控制制制制作作作作用用用用，可可可可划划划划分分分分为为为为三三三三个个个个等等等等级级级级，即即即即贯贯贯贯通通通通性性性性宏宏宏宏观观观观软软软软弱弱弱弱面面面面（A A A A类类类类）；显显显显现现现现结结结结构构构构面面面面（B
14、B B B类类类类）；和和和和隐隐隐隐微微微微结结结结构面（构面（构面（构面（C C C C类）。类）。类）。类）。n n 类型类型类型类型主要特征主要特征主要特征主要特征力学性质力学性质力学性质力学性质代表性结构面代表性结构面代表性结构面代表性结构面A.A.贯通贯通贯通贯通性宏观性宏观性宏观性宏观结构面结构面结构面结构面连续性好，延伸方向确定，连续性好，延伸方向确定，连续性好，延伸方向确定，连续性好，延伸方向确定，通常具一定厚度与方向通常具一定厚度与方向通常具一定厚度与方向通常具一定厚度与方向破坏岩体的连续性，破坏岩体的连续性，破坏岩体的连续性，破坏岩体的连续性，构成岩体力学性质作构成岩体力
15、学性质作构成岩体力学性质作构成岩体力学性质作用边界，控制岩体变用边界，控制岩体变用边界，控制岩体变用边界，控制岩体变形破坏方向，稳定性形破坏方向，稳定性形破坏方向，稳定性形破坏方向，稳定性计算的边界计算的边界计算的边界计算的边界层面，软弱夹层面，软弱夹层面，软弱夹层面，软弱夹层，断层面或层，断层面或层，断层面或层，断层面或断层破碎带断层破碎带断层破碎带断层破碎带B.B.B.B.显现显现显现显现结构面结构面结构面结构面硬性结构面，随机断续分硬性结构面，随机断续分硬性结构面，随机断续分硬性结构面，随机断续分布，延伸长度米级布，延伸长度米级布，延伸长度米级布，延伸长度米级-数十数十数十数十米，具有统
16、计优势方位米，具有统计优势方位米，具有统计优势方位米，具有统计优势方位破坏岩体的完整性，破坏岩体的完整性，破坏岩体的完整性，破坏岩体的完整性，使岩体力学性质具各使岩体力学性质具各使岩体力学性质具各使岩体力学性质具各向异性特征，影响岩向异性特征，影响岩向异性特征，影响岩向异性特征，影响岩体变形破坏方式体变形破坏方式体变形破坏方式体变形破坏方式各类原生和构各类原生和构各类原生和构各类原生和构造裂隙，表生造裂隙，表生造裂隙，表生造裂隙，表生破裂结构面破裂结构面破裂结构面破裂结构面C.C.C.C.隐微隐微隐微隐微结构面结构面结构面结构面短小闭合，长度从毫米级短小闭合，长度从毫米级短小闭合，长度从毫米级
17、短小闭合，长度从毫米级至厘米级，随机分布可有至厘米级，随机分布可有至厘米级，随机分布可有至厘米级，随机分布可有统计优势方位统计优势方位统计优势方位统计优势方位影响岩块的强度和变影响岩块的强度和变影响岩块的强度和变影响岩块的强度和变形破坏特征形破坏特征形破坏特征形破坏特征岩石的隐微裂岩石的隐微裂岩石的隐微裂岩石的隐微裂隙隙隙隙第8页，本讲稿共33页n n1.2.2 1.2.2 1.2.2 1.2.2 岩体分类岩体分类岩体分类岩体分类n n 1.2.2.1 1.2.2.1 1.2.2.1 1.2.2.1 岩体结构分类岩体结构分类岩体结构分类岩体结构分类n n 按按按按建建建建造造造造特特特特征征征
18、征可可可可将将将将岩岩岩岩体体体体划划划划分分分分为为为为块块块块体体体体状状状状（或或或或整整整整体体体体状状状状）结结结结构构构构、块块块块状状状状结构、层状结构、碎块状结构和散体状结构等类型。结构、层状结构、碎块状结构和散体状结构等类型。结构、层状结构、碎块状结构和散体状结构等类型。结构、层状结构、碎块状结构和散体状结构等类型。n n 块块块块体体体体状状状状结结结结构构构构：代代代代表表表表岩岩岩岩性性性性均均均均一一一一，无无无无软软软软弱弱弱弱面面面面的的的的岩岩岩岩体体体体，含含含含有有有有的的的的原原原原生生生生结结结结构构构构面面面面具具具具有有有有较较较较强强强强的的的的结
19、结结结合合合合力力力力，间间间间距距距距大大大大于于于于1m1m1m1m。通通通通常常常常出出出出现现现现在在在在厚厚厚厚层层层层的的的的碳碳碳碳酸酸酸酸盐盐盐盐岩岩岩岩、碎碎碎碎屑屑屑屑岩岩岩岩；花花花花岗岗岗岗岩岩岩岩、闪闪闪闪长长长长岩岩岩岩；原原原原生生生生节节节节理理理理不不不不太太太太发发发发育的流纹岩、安山岩、玄武岩、凝灰角砾岩中等。育的流纹岩、安山岩、玄武岩、凝灰角砾岩中等。育的流纹岩、安山岩、玄武岩、凝灰角砾岩中等。育的流纹岩、安山岩、玄武岩、凝灰角砾岩中等。第9页，本讲稿共33页n n 块块块块体体体体结结结结构构构构：代代代代表表表表岩岩岩岩性性性性较较较较均均均均一一一
20、一，含含含含有有有有2-32-32-32-3组组组组较较较较发发发发育育育育的的的的软软软软弱弱弱弱结结结结构构构构面面面面的的的的岩岩岩岩体体体体，结结结结构构构构面面面面间间间间距距距距1 1 1 10.5m0.5m0.5m0.5m。成成成成岩岩岩岩裂裂裂裂隙隙隙隙较较较较发发发发育育育育的的的的厚厚厚厚层层层层砂砂砂砂岩岩岩岩或或或或泥泥泥泥岩岩岩岩，槽槽槽槽状状状状冲冲冲冲刷刷刷刷面面面面发发发发育育育育的的的的河河河河流流流流相相相相砂砂砂砂岩岩岩岩体体体体等等等等沉沉沉沉积积积积岩岩岩岩，原原原原生生生生节节节节理理理理发发发发育育育育的的的的火火火火山山山山岩体等。岩体等。岩体等
21、。岩体等。层层层层状状状状结结结结构构构构：代代代代表表表表一一一一组组组组连连连连续续续续性性性性好好好好，抗抗抗抗剪剪剪剪性性性性能能能能显显显显著著著著较较较较低低低低的的的的软软软软弱弱弱弱面面面面的的的的岩岩岩岩体体体体，一一一一般般般般岩岩岩岩性性性性不不不不均均均均一一一一。可可可可进进进进一一一一步步步步分分分分为为为为层层层层状状状状（软软软软弱弱弱弱面面面面间间间间距距距距5050505030cm30cm30cm30cm），薄薄薄薄层层层层状状状状（间间间间距距距距小小小小于于于于30cm30cm30cm30cm）。还还还还可可可可以以以以据据据据不不不不均均均均一一一一程
22、程程程度度度度划划划划分分分分出出出出软硬相间的互层状结构。软硬相间的互层状结构。软硬相间的互层状结构。软硬相间的互层状结构。n n 碎块状碎块状碎块状碎块状结构：代表含有多组密集结构面的岩体，岩体被结构：代表含有多组密集结构面的岩体，岩体被结构：代表含有多组密集结构面的岩体，岩体被结构：代表含有多组密集结构面的岩体，岩体被分割成碎块状，以某些动力变质岩为典型，如溪洛渡泡灰岩。分割成碎块状，以某些动力变质岩为典型，如溪洛渡泡灰岩。分割成碎块状，以某些动力变质岩为典型，如溪洛渡泡灰岩。分割成碎块状，以某些动力变质岩为典型，如溪洛渡泡灰岩。另另另另外外外外按按按按岩岩岩岩体体体体的的的的改改改改变
23、变变变程程程程度度度度可可可可划划划划分分分分为为为为完完完完整整整整的的的的、块块块块裂裂裂裂化化化化或或或或板板板板裂裂裂裂化化化化，碎裂化、散体化的等四个等级。碎裂化、散体化的等四个等级。碎裂化、散体化的等四个等级。碎裂化、散体化的等四个等级。第10页，本讲稿共33页n n1.2.2.2 1.2.2.2 1.2.2.2 1.2.2.2 岩体的工程分类岩体的工程分类岩体的工程分类岩体的工程分类 工工工工程程程程应应应应用用用用分分分分类类类类是是是是以以以以岩岩岩岩体体体体稳稳稳稳定定定定性性性性或或或或岩岩岩岩体体体体质质质质量量量量评评评评价价价价为为为为基基基基础础础础的的的的分分分
24、分类类类类。为为为为综综综综合合合合性性性性分分分分类类类类，目目目目前前前前主主主主要要要要考考考考虑虑虑虑三三三三方方方方面面面面因因因因素素素素的的的的指指指指标标标标：即即即即与与与与岩岩岩岩石石石石工工工工程程程程性性性性质质质质有有有有关关关关的的的的指指指指标标标标（力力力力学学学学性性性性质质质质）、岩岩岩岩体体体体后后后后期期期期改改改改造造造造有有有有关关关关的的的的指指指指标标标标(岩岩岩岩体体体体结结结结构构构构)和和和和岩岩岩岩体体体体赋存条件方面的指标（地下水或地应力）。赋存条件方面的指标（地下水或地应力）。赋存条件方面的指标（地下水或地应力）。赋存条件方面的指标（
25、地下水或地应力）。通常有通常有通常有通常有:RMR(RMR(RMR(RMR(宾尼亚斯基分类，宾尼亚斯基分类，宾尼亚斯基分类，宾尼亚斯基分类，Bieniawski);Bieniawski);Bieniawski);Bieniawski);巴顿的巴顿的巴顿的巴顿的Q Q Q Q分类分类分类分类;谷德振的岩体质量指标谷德振的岩体质量指标谷德振的岩体质量指标谷德振的岩体质量指标Z Z Z Z系统分类（系统分类（系统分类（系统分类（1979197919791979）。）。）。）。(见表见表1-31-3。)第11页，本讲稿共33页分类方案岩体质量指标计算公式及方法参数RMR系统 RMR=A+B+C+D +
26、E+F 和差综合法 （并联系统）（T.Bieniawski,1973)A岩石强度（点荷载.单轴压)分数 150BRQD(岩石质量指标）分数 203D不连续面性状（粗糙夹泥）分数 300C不连续面间距（2m3m)分数 205E地下水（干燥流动）分数 150F不连续面产状条件（很好很差）分数 0-12等级划分I 很好 RMR 10081II 好 RMR 8061III 中等 RMR 6041IV 差 RMR 4021V 很差 RMR=20RSR系统RSR=A+B+C 和差综合法 （并联系统）（G.Wickham,1974)A地质（岩石类型：按三大岩类由硬质至破碎划分四个等级。构造由整体强烈断裂褶皱
27、分为四等），分数 306B节理裂隙特征（按整体至极密集分为6个等级，按走向 倾角与掘进方向关系折减）分数 457C地下水（无至大量）分数 256RSR的变化范围 25100Q 系统 Q=RQD/Jn .Jr/Ja .Jw/SRF 乘积法 串联系统（Baton,1974)RQD岩石质量指标 0100Jn裂隙组数，无裂破裂，0.520 Jr裂隙粗糙度，粗糙镜面，40.5 Ja裂隙蚀变程度，新鲜蚀变夹泥，0.7520 Jw裂隙水折减系数，干燥特大水流，10.05SRF应力折减系数，表示洞室开挖中岩性和地应力对 围岩抗变形能力的折减，高者可达20（高应力状态 岩石 趋于流动），低者2.5（接近地表的坚
28、硬岩石）很好 Q 4001000 极好 Q 100400 很好 Q 40100 好 Q 1040 一般 Q 4 10 坏 Q 14 很坏 Q 0.11 坏 Q 0.010.1 特坏 Q 0.0010.01Z系统 Z=I.f.R 乘积法（串联系统）谷德振，1979I完整性系数，I=V2m/V2rVm岩体中纵波速 Vr岩石中纵波速f结构面抗剪强度系数R岩石坚固系数（为岩石湿单轴抗压强度的百分之一）Z的变化范围为0.0120 表13 岩体质量分类代表性方案第12页，本讲稿共33页1.2.2.3 1.2.2.3 1.2.2.3 1.2.2.3 分类标准的定量化分类标准的定量化分类标准的定量化分类标准的
29、定量化岩体质量指标岩体质量指标岩体质量指标岩体质量指标 70707070年年年年代代代代以以以以来来来来岩岩岩岩体体体体分分分分类类类类中中中中采采采采用用用用了了了了“岩岩岩岩体体体体质质质质量量量量指指指指标标标标”或或或或“综综综综合合合合特特特特征征征征指指指指标标标标”来来来来判判判判别别别别岩岩岩岩体体体体性性性性能能能能的的的的优优优优劣劣劣劣，因因因因而而而而含含含含有有有有这这这这类类类类指指指指标标标标的的的的分分分分类类类类又又又又被被被被称称称称为岩体质量分级，如上所述的为岩体质量分级，如上所述的为岩体质量分级，如上所述的为岩体质量分级，如上所述的RMRRMRRMRRM
30、R、Q Q Q Q和和和和Z Z Z Z系统。系统。系统。系统。分分分分类类类类中中中中有有有有了了了了定定定定量量量量指指指指标标标标作作作作为为为为依依依依据据据据，更更更更便便便便于于于于将将将将作作作作过过过过详详详详细细细细勘勘勘勘探探探探测测测测试试试试研研研研究究究究的的的的场场场场地地地地的的的的经经经经验验验验和和和和成成成成果果果果应应应应用用用用于于于于研研研研究究究究程程程程度度度度较较较较差差差差或或或或处处处处于于于于勘勘勘勘探探探探初初初初级级级级阶阶阶阶段段段段的的的的工工工工地地地地，从而达到简化或减少勘探程序和工作量的目的。从而达到简化或减少勘探程序和工作量
31、的目的。从而达到简化或减少勘探程序和工作量的目的。从而达到简化或减少勘探程序和工作量的目的。第13页，本讲稿共33页 分分分分类类类类中中中中，为为为为了了了了探探探探讨讨讨讨不不不不同同同同分分分分类类类类方方方方案案案案之之之之间间间间的的的的相相相相关关关关性性性性，鲁鲁鲁鲁弗弗弗弗里里里里奇奇奇奇等等等等根根根根据据据据新西兰多个工程的经验，对新西兰多个工程的经验，对新西兰多个工程的经验，对新西兰多个工程的经验，对RMRRMRRMRRMR、RSRRSRRSRRSR和和和和Q Q Q Q系统三者得出的如下关系式：系统三者得出的如下关系式：系统三者得出的如下关系式：系统三者得出的如下关系式
32、：RMR=1.35lgQ+43 RMR=1.35lgQ+43 RMR=1.35lgQ+43 RMR=1.35lgQ+43RSR=0.77RMR+12.4RSR=0.77RMR+12.4RSR=0.77RMR+12.4RSR=0.77RMR+12.4RSR=13.3lgQ+46.5RSR=13.3lgQ+46.5RSR=13.3lgQ+46.5RSR=13.3lgQ+46.5 第14页，本讲稿共33页1.3 1.3 岩体原生结构特征的岩相分析岩体原生结构特征的岩相分析 岩相的横向变化引起岩性及厚度的变化，从而引起岩体的力学性岩相的横向变化引起岩性及厚度的变化，从而引起岩体的力学性岩相的横向变化引
33、起岩性及厚度的变化，从而引起岩体的力学性岩相的横向变化引起岩性及厚度的变化，从而引起岩体的力学性质在横向上的差异性。充分了解岩相变化可以更好地提供面上资料，质在横向上的差异性。充分了解岩相变化可以更好地提供面上资料，质在横向上的差异性。充分了解岩相变化可以更好地提供面上资料，质在横向上的差异性。充分了解岩相变化可以更好地提供面上资料，为工程建设服务。为工程建设服务。为工程建设服务。为工程建设服务。1.3.1 1.3.1 1.3.1 1.3.1 河流相沉积岩岩体结构特征的岩相分析河流相沉积岩岩体结构特征的岩相分析河流相沉积岩岩体结构特征的岩相分析河流相沉积岩岩体结构特征的岩相分析 ：主要相模式及
34、其工程地质特征：主要相模式及其工程地质特征：主要相模式及其工程地质特征：主要相模式及其工程地质特征 高弯度河流沉积相模式及该相岩体的主要工程地质特征高弯度河流沉积相模式及该相岩体的主要工程地质特征高弯度河流沉积相模式及该相岩体的主要工程地质特征高弯度河流沉积相模式及该相岩体的主要工程地质特征 坡降缓，弯度大，流态稳定，水流较深，单向环流为主。坡降缓，弯度大，流态稳定，水流较深，单向环流为主。坡降缓，弯度大，流态稳定，水流较深，单向环流为主。坡降缓，弯度大，流态稳定，水流较深，单向环流为主。第15页，本讲稿共33页n n其主要工程特征有：其主要工程特征有：其主要工程特征有：其主要工程特征有：a.
35、a.a.a.岩体具层状或软硬相间互层状结构特岩体具层状或软硬相间互层状结构特岩体具层状或软硬相间互层状结构特岩体具层状或软硬相间互层状结构特征；征；征；征；b.b.b.b.砂岩体抗风化性能弱，强度具明显自下而上的递变规砂岩体抗风化性能弱，强度具明显自下而上的递变规砂岩体抗风化性能弱，强度具明显自下而上的递变规砂岩体抗风化性能弱，强度具明显自下而上的递变规律律律律 如四川白垩系红层的砂岩。如四川白垩系红层的砂岩。如四川白垩系红层的砂岩。如四川白垩系红层的砂岩。n n 辫状（游荡型）河流沉积相模式辫状（游荡型）河流沉积相模式辫状（游荡型）河流沉积相模式辫状（游荡型）河流沉积相模式n n 特特特特点
36、点点点：坡坡坡坡降降降降陡陡陡陡，河河河河床床床床不不不不稳稳稳稳定定定定，弯弯弯弯度度度度小小小小，水水水水浅浅浅浅，流流流流态态态态不不不不稳稳稳稳定，具复杂环境的河流沉积模式。定，具复杂环境的河流沉积模式。定，具复杂环境的河流沉积模式。定，具复杂环境的河流沉积模式。n n 岩岩岩岩体体体体主主主主要要要要工工工工程程程程地地地地质质质质特特特特征征征征：a.a.a.a.岩岩岩岩体体体体具具具具层层层层状状状状或或或或块块块块状状状状结结结结构构构构特特特特征征征征：岩岩岩岩体体体体中中中中以以以以含含含含泥泥泥泥砂砂砂砂砾砾砾砾的的的的滞滞滞滞留留留留砾砾砾砾石石石石层层层层为为为为其其
37、其其主主主主要要要要软软软软弱弱弱弱层层层层，断断断断续续续续分分分分布布布布，起伏差大，多呈槽状；起伏差大，多呈槽状；起伏差大，多呈槽状；起伏差大，多呈槽状；b.b.b.b.砂岩体具较高的抗风化能力和强度。砂岩体具较高的抗风化能力和强度。砂岩体具较高的抗风化能力和强度。砂岩体具较高的抗风化能力和强度。n n.岩体原生结构特征的亚相、微相分析岩体原生结构特征的亚相、微相分析岩体原生结构特征的亚相、微相分析岩体原生结构特征的亚相、微相分析n n a.a.a.a.软弱夹层的亚相、微相分析软弱夹层的亚相、微相分析软弱夹层的亚相、微相分析软弱夹层的亚相、微相分析n n b.b.b.b.砂岩体中原生结构
38、面的微相分析砂岩体中原生结构面的微相分析砂岩体中原生结构面的微相分析砂岩体中原生结构面的微相分析。第16页，本讲稿共33页n n1.3.2 1.3.2 1.3.2 1.3.2 变质岩岩体结构特征的岩相分析变质岩岩体结构特征的岩相分析变质岩岩体结构特征的岩相分析变质岩岩体结构特征的岩相分析n n1.3.2.1 1.3.2.1 1.3.2.1 1.3.2.1 叶理发育程度的岩相分析及其应用叶理发育程度的岩相分析及其应用叶理发育程度的岩相分析及其应用叶理发育程度的岩相分析及其应用n n 变变变变质质质质岩岩岩岩叶叶叶叶理理理理质质质质量量量量分分分分级级级级可可可可以以以以为为为为评评评评价价价价变
39、变变变质质质质岩岩岩岩岩岩岩岩体体体体工工工工程程程程地地地地质质质质特特特特性性性性提提提提供供供供了了了了重重重重要要要要依依依依据据据据。具具具具体体体体来来来来说说说说，叶叶叶叶理理理理指指指指标标标标可可可可对对对对同同同同一一一一地地地地区区区区或或或或不不不不同同同同地地地地区区区区类类类类型型型型岩岩岩岩石石石石的的的的叶叶叶叶理理理理发发发发育育育育程程程程度度度度（表表表表1-51-51-51-5）作作作作出出出出对对对对比比比比评评评评价价价价，还还还还可可可可用用用用于于于于定定定定量量量量评评评评价价价价岩岩岩岩石石石石（体体体体）的的的的各各各各向向向向异异异异性性
40、性性特特特特征征征征，通通通通过过过过相相相相关关关关分分分分析析析析，作作作作为为为为确确确确定定定定岩岩岩岩石石石石（体体体体）某某某某些些些些重重重重要要要要力力力力学学学学参参参参数数数数的的的的依依依依据据据据。叶叶叶叶理理理理指指指指标标标标还还还还可可可可作作作作为为为为岩岩岩岩体潜在剪动（滑动）带演变程度的判据。体潜在剪动（滑动）带演变程度的判据。体潜在剪动（滑动）带演变程度的判据。体潜在剪动（滑动）带演变程度的判据。第17页，本讲稿共33页n n1.3.2.21.3.2.21.3.2.21.3.2.2变质软弱岩带的岩相分析及其应用：变质软弱岩带的岩相分析及其应用：变质软弱岩带
41、的岩相分析及其应用：变质软弱岩带的岩相分析及其应用：n n .软弱岩带工程地质特征的演化分析软弱岩带工程地质特征的演化分析软弱岩带工程地质特征的演化分析软弱岩带工程地质特征的演化分析n n a.a.空间展布特征受气空间展布特征受气空间展布特征受气空间展布特征受气液通道断裂控制液通道断裂控制液通道断裂控制液通道断裂控制n n b.b.断裂的演化经历确定了变质岩带的力学特征断裂的演化经历确定了变质岩带的力学特征断裂的演化经历确定了变质岩带的力学特征断裂的演化经历确定了变质岩带的力学特征n n c.c.表生改造确定了变质岩性能的近期变化表生改造确定了变质岩性能的近期变化表生改造确定了变质岩性能的近期
42、变化表生改造确定了变质岩性能的近期变化n n .软弱岩带岩体质量分级中的岩相分析软弱岩带岩体质量分级中的岩相分析软弱岩带岩体质量分级中的岩相分析软弱岩带岩体质量分级中的岩相分析n n 对对对对岩岩岩岩石石石石展展展展开开开开薄薄薄薄片片片片岩岩岩岩相相相相鉴鉴鉴鉴定定定定、X X射射射射线线线线衍衍衍衍射射射射分分分分析析析析、有有有有效效效效空空空空隙隙隙隙率率率率、弹弹弹弹性性性性波波波波速速速速、磁磁磁磁化化化化率率率率、传传传传导导导导率率率率和和和和有有有有关关关关力力力力学学学学实实实实验验验验，证证证证明明明明变变变变质质质质岩岩岩岩的的的的蚀蚀蚀蚀变程度可以作为岩体分级的一个重
43、要依据。变程度可以作为岩体分级的一个重要依据。变程度可以作为岩体分级的一个重要依据。变程度可以作为岩体分级的一个重要依据。第18页，本讲稿共33页n n1.4 1.4 岩体构造结构特征的地质力学分析岩体构造结构特征的地质力学分析n n 1.4.1 1.4.1 1.4.1 1.4.1 构造断裂的基本组合模式构造断裂的基本组合模式构造断裂的基本组合模式构造断裂的基本组合模式n n .根根根根据据据据构构构构造造造造断断断断裂裂裂裂组组组组合合合合规规规规律律律律去去去去分分分分析析析析评评评评价价价价区区区区域域域域构构构构造造造造稳稳稳稳定定定定性性性性或岩体稳定性具有重大影响的构造结构特征。或
44、岩体稳定性具有重大影响的构造结构特征。或岩体稳定性具有重大影响的构造结构特征。或岩体稳定性具有重大影响的构造结构特征。n n .通通通通过过过过追追追追溯溯溯溯应应应应力力力力场场场场演演演演变变变变史史史史来来来来阐阐阐阐明明明明具具具具有有有有复复复复杂杂杂杂历历历历史史史史的的的的构构构构造造造造断断断断裂的工程地质性质。裂的工程地质性质。裂的工程地质性质。裂的工程地质性质。第19页，本讲稿共33页n n 构造地质学构造地质学的现代研究，提出按变形构造地质学构造地质学的现代研究，提出按变形构造地质学构造地质学的现代研究，提出按变形构造地质学构造地质学的现代研究，提出按变形(破坏破坏破坏破
45、坏)力力力力学机制对构造断裂进行分类学机制对构造断裂进行分类学机制对构造断裂进行分类学机制对构造断裂进行分类(Mattauer(Mattauer等，等，等，等，1980)1980)，将其划分为剪，将其划分为剪，将其划分为剪，将其划分为剪切切切切(shearing)(shearing)，代表断层和与断层相伴的张性拉裂，代表断层和与断层相伴的张性拉裂，代表断层和与断层相伴的张性拉裂，代表断层和与断层相伴的张性拉裂(fracturiug)(fracturiug)；弯曲弯曲弯曲弯曲(bending)(bending)，代表柔性，代表柔性，代表柔性，代表柔性“同心同心同心同心”或或或或“平行平行平行平行
46、”褶皱；压扁褶皱；压扁褶皱；压扁褶皱；压扁(flattening)(flattening)，代表强烈挤压条件下劈理、叶理等韧性变形；流，代表强烈挤压条件下劈理、叶理等韧性变形；流，代表强烈挤压条件下劈理、叶理等韧性变形；流，代表强烈挤压条件下劈理、叶理等韧性变形；流动（动（动（动（flowing)flowing)代表高温条件下岩石呈固熔状态的粘滞流动变形。代表高温条件下岩石呈固熔状态的粘滞流动变形。代表高温条件下岩石呈固熔状态的粘滞流动变形。代表高温条件下岩石呈固熔状态的粘滞流动变形。n n 构造断裂的形成过程，表现为两种机制类型的组合。通构造断裂的形成过程，表现为两种机制类型的组合。通构造断
47、裂的形成过程，表现为两种机制类型的组合。通构造断裂的形成过程，表现为两种机制类型的组合。通常随深度加深和温度增高，呈如下序列：剪切或拉裂常随深度加深和温度增高，呈如下序列：剪切或拉裂常随深度加深和温度增高，呈如下序列：剪切或拉裂常随深度加深和温度增高，呈如下序列：剪切或拉裂 拉拉拉拉裂与弯曲裂与弯曲裂与弯曲裂与弯曲 弯曲弯曲弯曲弯曲 弯曲与压扁弯曲与压扁弯曲与压扁弯曲与压扁 压扁压扁压扁压扁 压扁与流动压扁与流动压扁与流动压扁与流动 流动。流动。流动。流动。第20页，本讲稿共33页第21页，本讲稿共33页n n1.4.2 1.4.2 大型推覆构造岩体结构特征分析大型推覆构造岩体结构特征分析大型
48、推覆构造岩体结构特征分析大型推覆构造岩体结构特征分析n n 龙门山中北段推覆构造发育，按构造分区，可将岩体划分成厚皮龙门山中北段推覆构造发育，按构造分区，可将岩体划分成厚皮龙门山中北段推覆构造发育，按构造分区，可将岩体划分成厚皮龙门山中北段推覆构造发育，按构造分区，可将岩体划分成厚皮构造、薄皮构造和接触扰动带构造、薄皮构造和接触扰动带构造、薄皮构造和接触扰动带构造、薄皮构造和接触扰动带。n n2.4.2.1 2.4.2.1 厚皮构造结构特征厚皮构造结构特征厚皮构造结构特征厚皮构造结构特征n n 这一带岩体主要由高角度的逆断层推至接近地表的中下构这一带岩体主要由高角度的逆断层推至接近地表的中下构
49、这一带岩体主要由高角度的逆断层推至接近地表的中下构这一带岩体主要由高角度的逆断层推至接近地表的中下构造层物质组成。以塑性、韧性变形破裂为主，叠加接近地表处造层物质组成。以塑性、韧性变形破裂为主，叠加接近地表处造层物质组成。以塑性、韧性变形破裂为主，叠加接近地表处造层物质组成。以塑性、韧性变形破裂为主，叠加接近地表处所产生的脆性破裂。具体特征为所产生的脆性破裂。具体特征为所产生的脆性破裂。具体特征为所产生的脆性破裂。具体特征为 （1 1）系列陡倾逆冲断裂构成岩体个宏观格架。）系列陡倾逆冲断裂构成岩体个宏观格架。）系列陡倾逆冲断裂构成岩体个宏观格架。）系列陡倾逆冲断裂构成岩体个宏观格架。（2 2）
50、变质岩以压扁流动形成的密集片理化为其主要特征。）变质岩以压扁流动形成的密集片理化为其主要特征。）变质岩以压扁流动形成的密集片理化为其主要特征。）变质岩以压扁流动形成的密集片理化为其主要特征。（3 3）岩浆岩以）岩浆岩以）岩浆岩以）岩浆岩以S S 型花岗岩为典型代表，属地壳重溶型（与型花岗岩为典型代表，属地壳重溶型（与型花岗岩为典型代表，属地壳重溶型（与型花岗岩为典型代表，属地壳重溶型（与逆冲断层摩擦热有关）岩浆岩中韧性断裂和其他类型类型动逆冲断层摩擦热有关）岩浆岩中韧性断裂和其他类型类型动逆冲断层摩擦热有关）岩浆岩中韧性断裂和其他类型类型动逆冲断层摩擦热有关）岩浆岩中韧性断裂和其他类型类型动力