2011造價工程師考試土建輔導資料:巖體結構分析
巖體特征
對建設工程而言,巖石的好壞(如強度等)雖然重要,但巖石的完整性、巖塊間的組合關系和地下水的作用等多種因素更重要,從而提出了巖體的概念。
巖體和巖石的概念不同,巖石是礦物的集合體,其特征可以用巖塊來表征。巖體是由一種巖石或多種巖石甚至可以是不同成因巖石的組合體?,F(xiàn)成的巖體已經(jīng)受了構造變動、風化作用、卸荷作用等各種內(nèi)外力地質(zhì)作用的破壞和改造,是經(jīng)常被節(jié)理、斷層、層面及片理面等結構面所切割,具有一定結構的、受地下水影響的多裂隙綜合體。
工程巖體有地基巖體、邊坡巖體和地下洞室圍巖三類。在工程施工和使用過程中,工程巖體的穩(wěn)定性直接影響部分工程甚至整個工程的安全與穩(wěn)定,決定工程的成功與失敗,應高度重視。
一、巖體結構分析
巖體是由結構面和結構體兩部分組成的。結構面是指切割巖體的各種地質(zhì)界面的統(tǒng)稱,如層面、沉積間斷面、節(jié)理、斷層、軟弱夾層等。由數(shù)組結構面切割而成的巖石塊體稱為結構體。結構面強度及其他性能對工程建設影響很大,結構面的工程性質(zhì)取決于結構面的方位(產(chǎn)狀)、延續(xù)性、粗糙度、側壁強度、兩壁問的張開度和充填物、相鄰結構面的問距、節(jié)理組數(shù)、結構體塊體的形狀和大小,以及巖體內(nèi)的滲流。巖體結構是指巖體中結構面與結構體的組合方式。巖體結構的基本類型可分為整體塊狀結構、層狀結構、碎裂結構和散體結構。
?。?)整體塊狀結構。結構面稀疏、延展性差、結構體塊度大且常為硬質(zhì)巖石,整體強度高,變形特征接近于各向同性的均質(zhì)彈性體,變形模量、承載能力與抗滑能力均較高,抗風化能力一般也較強。因而,這類巖體具有良好的工程地質(zhì)性質(zhì),往往是較理想的各類工程建筑地基、邊坡巖體及洞室圍巖。
(2)層狀結構。巖體中結構面以層面與不密集的節(jié)理為主,結構面多閉合或微張狀、一般風化微弱、結合力較弱,結構體塊度較大且保持著母巖巖塊性質(zhì),故這類巖體總體變形模量和承載能力均較高。作為工程建筑地基時,其變形模量和承載能力一般均能滿足要求。但當結構面結合力不強,有時又有層間錯動面或軟弱夾層存在,則其強度和變形特}生均具各向異性特點,一般沿層面方向的抗剪強度明顯低于垂直層面方向的,當有軟弱結構面存在時更甚。這類巖體作為邊坡巖體時,結構面傾向坡外比傾向坡里的工程地質(zhì)性質(zhì)差得多。
(3)碎裂結構。巖體中節(jié)理、裂隙發(fā)育、常有泥質(zhì)充填物質(zhì),結合力不強,其中層狀巖體常有平行層面的軟弱結構面發(fā)育,結構體塊度不大,巖體完整性破壞較大。其中鑲嵌結構巖體為硬質(zhì)巖石,具有較高的變形模量和承載能力,工程地質(zhì)性能尚好。而層狀碎裂結構和碎裂結構巖體變形模量、承載能力均不高,工程地質(zhì)性質(zhì)較差。
(4)散體結構。巖體節(jié)理、裂隙很發(fā)育,巖體十分破碎,巖石手捏即碎,屬于碎石土類,可按碎石土類考慮。

