第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論3.1 概述概述3.2 巖體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ)巖體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ)3.2.1 巖石的成分與結(jié)構(gòu)巖石的成分與結(jié)構(gòu)3.2.2 巖石的成巖環(huán)境與巖相變化巖石的成巖環(huán)境與巖相變化3.2.3 巖石的成層條件及其厚度變化巖石的成層條件及其厚度變化3.2.4 巖石組合特征及其劃分依據(jù)巖石組合特征及其劃分依據(jù)3.2.5 巖石的物理力學(xué)性質(zhì)巖石的物理力學(xué)性質(zhì)3.4 巖體結(jié)構(gòu)的力學(xué)效應(yīng)巖體結(jié)構(gòu)的力學(xué)效應(yīng)3.3 巖體結(jié)構(gòu)巖體結(jié)構(gòu)3.3.1 結(jié)構(gòu)面的類型及特征結(jié)構(gòu)面的類型及特征3.4.1 巖體變形機(jī)制巖體變形機(jī)制3.4.2 巖體破壞機(jī)制巖體破壞機(jī)制1基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論3.1 概述概述定義定義：巖體是在地質(zhì)歷史時期形成的具有一定：巖體是在地質(zhì)歷史時期形成的具有一定組分和結(jié)構(gòu)組分和結(jié)構(gòu)的地質(zhì)的地質(zhì)體。將其作為工程建設(shè)的對象時，稱為體。將其作為工程建設(shè)的對象時，稱為“工程巖體工程巖體”。它賦存于一定的地質(zhì)環(huán)境中，并隨著地質(zhì)環(huán)境的演化而不斷它賦存于一定的地質(zhì)環(huán)境中，并隨著地質(zhì)環(huán)境的演化而不斷變化。變化。巖體結(jié)構(gòu)，反映巖體的本質(zhì)：巖體結(jié)構(gòu)，反映巖體的本質(zhì)：巖體結(jié)構(gòu)的不同，巖體巖體結(jié)構(gòu)的不同，巖體物理力學(xué)性質(zhì)物理力學(xué)性質(zhì)、工程、工程巖體變性、破壞巖體變性、破壞的的難易程度難易程度與與方式方式也不同；也不同；巖體結(jié)構(gòu)還控制了巖體的巖體結(jié)構(gòu)還控制了巖體的水文地質(zhì)條件、風(fēng)化作用水文地質(zhì)條件、風(fēng)化作用；巖體結(jié)構(gòu)不同，巖體巖體結(jié)構(gòu)不同，巖體穩(wěn)定性的特征穩(wěn)定性的特征完全不同。（組合角度）完全不同。（組合角度）2基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論3.2 巖體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ)巖體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ) 物質(zhì)成分物質(zhì)成分和和結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)是巖體的兩個基本特性，是巖體的兩個基本特性，巖體結(jié)構(gòu)巖體結(jié)構(gòu)組成要素組成要素有兩個基本單元：有兩個基本單元：結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面和和結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體。結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面是指巖體中力學(xué)強(qiáng)度相對薄弱的部位，是巖體中的地是指巖體中力學(xué)強(qiáng)度相對薄弱的部位，是巖體中的地質(zhì)界面（如層面、斷裂、風(fēng)化卸荷裂隙等）。質(zhì)界面（如層面、斷裂、風(fēng)化卸荷裂隙等）。使巖體力學(xué)性能具有不連續(xù)性、不均一性和各向異性。使巖體力學(xué)性能具有不連續(xù)性、不均一性和各向異性。它決定了巖體的它決定了巖體的介質(zhì)特征和力學(xué)屬性介質(zhì)特征和力學(xué)屬性；結(jié)構(gòu)面的存在，尤其是較弱結(jié)構(gòu)面的存在，對巖體結(jié)構(gòu)面的存在，尤其是較弱結(jié)構(gòu)面的存在，對巖體變形破壞變形破壞方式及巖體穩(wěn)定性方式及巖體穩(wěn)定性常常起常常起控制作用控制作用，常常成為切割面或滑動面；，常常成為切割面或滑動面；結(jié)構(gòu)面是表生作用的活躍地帶，成為巖體次生演變的重要控結(jié)構(gòu)面是表生作用的活躍地帶，成為巖體次生演變的重要控制因素。制因素。3基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論 結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體是指由結(jié)構(gòu)面所切割成的巖石塊體，即是指由結(jié)構(gòu)面所切割成的巖石塊體，即巖塊巖塊。在巖體結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)面居主導(dǎo)地位，隨著結(jié)構(gòu)面的類型、發(fā)在巖體結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)面居主導(dǎo)地位，隨著結(jié)構(gòu)面的類型、發(fā)育程度、形狀與組合情況不同，巖體結(jié)構(gòu)類型迥然不同。育程度、形狀與組合情況不同，巖體結(jié)構(gòu)類型迥然不同。工程地質(zhì)工作，首先要對地層巖性進(jìn)行系統(tǒng)的研究，分析巖工程地質(zhì)工作，首先要對地層巖性進(jìn)行系統(tǒng)的研究，分析巖性巖相變化特征，并進(jìn)行巖體工程地質(zhì)分類，即性巖相變化特征，并進(jìn)行巖體工程地質(zhì)分類，即工程地質(zhì)巖組工程地質(zhì)巖組（粒組）的劃分（粒組）的劃分。把工程地質(zhì)性質(zhì)相近的巖層組合體劃歸到一起，。把工程地質(zhì)性質(zhì)相近的巖層組合體劃歸到一起，構(gòu)成工程地質(zhì)評價的獨(dú)立單元，即構(gòu)成工程地質(zhì)評價的獨(dú)立單元，即工程地質(zhì)巖組工程地質(zhì)巖組。在進(jìn)行工程地。在進(jìn)行工程地質(zhì)巖組劃分時，要質(zhì)巖組劃分時，要特變關(guān)注特變關(guān)注軟弱、松軟、破碎巖層，以便于在進(jìn)軟弱、松軟、破碎巖層，以便于在進(jìn)行工程地質(zhì)綜合評價時，加以全面論證和行工程地質(zhì)綜合評價時，加以全面論證和重點(diǎn)分析重點(diǎn)分析。巖石形成于漫長的地質(zhì)歷史時期，要研究巖體的物質(zhì)特征，巖石形成于漫長的地質(zhì)歷史時期，要研究巖體的物質(zhì)特征，就要充分考慮就要充分考慮其形成的地質(zhì)環(huán)境其形成的地質(zhì)環(huán)境，如：，如：成巖作用、成巖歷史成巖作用、成巖歷史與成與成巖后的巖后的次生變化次生變化等。等。4基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論3.2.1 巖石的成分與結(jié)構(gòu)巖石的成分與結(jié)構(gòu) 巖石的成分和結(jié)構(gòu)不同，是巖石工程地質(zhì)性質(zhì)差異的主要原巖石的成分和結(jié)構(gòu)不同，是巖石工程地質(zhì)性質(zhì)差異的主要原因：因：對碎屑巖類巖石，決定其工程地質(zhì)性質(zhì)的主要是對碎屑巖類巖石，決定其工程地質(zhì)性質(zhì)的主要是顆粒粒徑、顆粒粒徑、膠結(jié)物與膠結(jié)程度、粘土礦物含量膠結(jié)物與膠結(jié)程度、粘土礦物含量等；等；對碳酸鹽巖，要特變關(guān)注其對碳酸鹽巖，要特變關(guān)注其可溶性可溶性，而可溶性取決于其成，而可溶性取決于其成 分與組構(gòu)，成分尤為重要；分與組構(gòu)，成分尤為重要；對巖漿巖，應(yīng)特別重視其礦物成分與化學(xué)成分、粒徑與對巖漿巖，應(yīng)特別重視其礦物成分與化學(xué)成分、粒徑與結(jié)結(jié)晶性狀晶性狀。火山巖物質(zhì)成分與結(jié)構(gòu)變化很大，尤其應(yīng)對軟硬相間的?；鹕綆r物質(zhì)成分與結(jié)構(gòu)變化很大，尤其應(yīng)對軟硬相間的多層結(jié)構(gòu)給予重點(diǎn)關(guān)注；多層結(jié)構(gòu)給予重點(diǎn)關(guān)注；變質(zhì)巖巖石系列千差萬別，變質(zhì)巖的成分、結(jié)構(gòu)與變質(zhì)巖巖石系列千差萬別，變質(zhì)巖的成分、結(jié)構(gòu)與變質(zhì)程變質(zhì)程度度有著十分密切的關(guān)系。有著十分密切的關(guān)系。礦物的集中和定向排列，往往成為巖體礦物的集中和定向排列，往往成為巖體的軟弱帶。的軟弱帶。5基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論3.2.2 巖石的成巖環(huán)境與巖相變化巖石的成巖環(huán)境與巖相變化 巖石的成巖環(huán)境與巖相變化巖石的成巖環(huán)境與巖相變化，很大程度決定了巖石的均一，很大程度決定了巖石的均一性與各向異性：性與各向異性：沉積巖成巖環(huán)境復(fù)雜，形成過程差別很大，由此決定巖性、沉積巖成巖環(huán)境復(fù)雜，形成過程差別很大，由此決定巖性、巖相變化與層厚；巖相變化與層厚；巖漿巖成因類型同樣復(fù)雜，巖性巖相隨之變化。要特別注巖漿巖成因類型同樣復(fù)雜，巖性巖相隨之變化。要特別注意意巖漿分異巖漿分異及其及其巖性巖相分帶巖性巖相分帶、巖脈的分布及其接觸帶巖脈的分布及其接觸帶?；鹕綆r分布很廣，成因類型不同，其巖性巖相變化顯著，巖火山巖分布很廣，成因類型不同，其巖性巖相變化顯著，巖石組合更為復(fù)雜。海底噴發(fā)的火山巖類型，它往往與海底沉積巖石組合更為復(fù)雜。海底噴發(fā)的火山巖類型，它往往與海底沉積巖交互產(chǎn)生，構(gòu)成不利的巖石組合，形成較差的工程地質(zhì)條件；交互產(chǎn)生，構(gòu)成不利的巖石組合，形成較差的工程地質(zhì)條件；變質(zhì)巖大多形成于高溫高壓下，其物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)均發(fā)生變質(zhì)巖大多形成于高溫高壓下，其物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)均發(fā)生劇烈變化，往往產(chǎn)生劇烈變化，往往產(chǎn)生軟弱的巖層與巖組軟弱的巖層與巖組，如千枚巖、綠泥石片巖、，如千枚巖、綠泥石片巖、石墨片巖等；石墨片巖等；6基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論3.2.3 巖石的成層條件及其厚度變化巖石的成層條件及其厚度變化 對沉積巖及對沉積巖及負(fù)變質(zhì)巖負(fù)變質(zhì)巖，巖石成層特點(diǎn)直接關(guān)系到巖體介，巖石成層特點(diǎn)直接關(guān)系到巖體介質(zhì)的連續(xù)性與各向異性質(zhì)的連續(xù)性與各向異性：沉積巖，應(yīng)特別重視濱海及河湖相巖層，其厚度往往特別沉積巖，應(yīng)特別重視濱海及河湖相巖層，其厚度往往特別大。還要注意不整合面、巖層層面強(qiáng)度，尤其是軟弱夾層，常是大。還要注意不整合面、巖層層面強(qiáng)度，尤其是軟弱夾層，常是工程地質(zhì)條件中的關(guān)鍵因素之一；工程地質(zhì)條件中的關(guān)鍵因素之一；在變質(zhì)作用下，可形成明顯的定向排列或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)。由于在變質(zhì)作用下，可形成明顯的定向排列或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)。由于構(gòu)造作用，還會產(chǎn)生層間錯動。因而變質(zhì)巖成層條件復(fù)雜，單層構(gòu)造作用，還會產(chǎn)生層間錯動。因而變質(zhì)巖成層條件復(fù)雜，單層厚度變化明顯；厚度變化明顯；巖漿巖的成層性不明顯，只是熔巖流表現(xiàn)出一定的成層特巖漿巖的成層性不明顯，只是熔巖流表現(xiàn)出一定的成層特點(diǎn)?；鹕綆r有較好的成層性。在火山巖中常夾有碎屑巖，形成不點(diǎn)?；鹕綆r有較好的成層性。在火山巖中常夾有碎屑巖，形成不穩(wěn)定的層狀結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定的層狀結(jié)構(gòu)。7基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論3.2.4 巖石組合特征及其劃分依據(jù)巖石組合特征及其劃分依據(jù) 巖石組合特征是研究巖體結(jié)構(gòu)物質(zhì)特征的基礎(chǔ)工作巖石組合特征是研究巖體結(jié)構(gòu)物質(zhì)特征的基礎(chǔ)工作：巖石組合首先考慮巖石的巖石組合首先考慮巖石的軟硬程度軟硬程度，其次是，其次是巖層的厚度巖層的厚度，第三是巖體中第三是巖體中各類夾層的發(fā)育特征各類夾層的發(fā)育特征；每一巖組均有其一定的巖石組合特征，具有每一巖組均有其一定的巖石組合特征，具有相似的工程地相似的工程地質(zhì)特性質(zhì)特性。要結(jié)合工程區(qū)的具體情況，尋找其規(guī)律性；。要結(jié)合工程區(qū)的具體情況，尋找其規(guī)律性；巖組巖組劃分不宜過大劃分不宜過大，否則，會掩蓋巖體強(qiáng)度的薄弱環(huán)節(jié)。，否則，會掩蓋巖體強(qiáng)度的薄弱環(huán)節(jié)。巖組劃分必須建立在巖組劃分必須建立在建造的基礎(chǔ)建造的基礎(chǔ)上。各種建造的地質(zhì)體，上。各種建造的地質(zhì)體，在不同的大地構(gòu)造單元中，差異性很大。在不同的大地構(gòu)造單元中，差異性很大。8基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論3.2.5 巖石的物理力學(xué)性質(zhì)巖石的物理力學(xué)性質(zhì) 巖體可由一種巖石，亦可由多種巖石構(gòu)成。巖石的物巖體可由一種巖石，亦可由多種巖石構(gòu)成。巖石的物理力學(xué)性質(zhì)對工程巖體的穩(wěn)定性重要作用理力學(xué)性質(zhì)對工程巖體的穩(wěn)定性重要作用：巖石或巖體的物理力學(xué)性質(zhì)在很大程度上巖石或巖體的物理力學(xué)性質(zhì)在很大程度上受控于其地質(zhì)受控于其地質(zhì)屬性屬性；巖石的巖石的物理力學(xué)性質(zhì)及其參數(shù)物理力學(xué)性質(zhì)及其參數(shù)主要包括孔隙度或孔隙比、主要包括孔隙度或孔隙比、膨脹性、水理性質(zhì)、彈性參數(shù)、變形參數(shù)、抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)膨脹性、水理性質(zhì)、彈性參數(shù)、變形參數(shù)、抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等；度、抗剪強(qiáng)度等；從巖石和巖體工程地質(zhì)性所進(jìn)行的工程分類（或分級）從巖石和巖體工程地質(zhì)性所進(jìn)行的工程分類（或分級）具有重要的工程應(yīng)用價值。具有重要的工程應(yīng)用價值。9基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論3.3 巖體結(jié)構(gòu)巖體結(jié)構(gòu) “巖體結(jié)構(gòu)巖體結(jié)構(gòu)”：由結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體共同組成的結(jié)構(gòu)形態(tài)，不：由結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體共同組成的結(jié)構(gòu)形態(tài)，不同類型的基本單元在巖體內(nèi)組合、排列的形式。同類型的基本單元在巖體內(nèi)組合、排列的形式。巖體結(jié)構(gòu)受巖體中巖體結(jié)構(gòu)受巖體中結(jié)構(gòu)面的空間分布與組合形式結(jié)構(gòu)面的空間分布與組合形式控制。控制。結(jié)構(gòu)面為巖體中具有一定方位和厚度、兩向延伸的結(jié)構(gòu)面為巖體中具有一定方位和厚度、兩向延伸的地質(zhì)界面地質(zhì)界面，結(jié)構(gòu)面分為兩大類：結(jié)構(gòu)面分為兩大類：物質(zhì)分異面物質(zhì)分異面，如層面、片理面、軟弱夾層、巖漿侵入接觸，如層面、片理面、軟弱夾層、巖漿侵入接觸面等；面等；巖體中的不連續(xù)面巖體中的不連續(xù)面，如斷層、節(jié)理、風(fēng)化與卸荷裂隙等。，如斷層、節(jié)理、風(fēng)化與卸荷裂隙等。結(jié)構(gòu)體的發(fā)育受結(jié)構(gòu)面發(fā)育、排列與組合的制約。結(jié)構(gòu)體的發(fā)育受結(jié)構(gòu)面發(fā)育、排列與組合的制約。結(jié)構(gòu)面往結(jié)構(gòu)面往往是巖體結(jié)構(gòu)的控制因素。往是巖體結(jié)構(gòu)的控制因素。10基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論3.3.1 結(jié)構(gòu)面的類型及特征結(jié)構(gòu)面的類型及特征1 1）結(jié)構(gòu)面成因類型和特征）結(jié)構(gòu)面成因類型和特征序序號號成因成因地質(zhì)類型地質(zhì)類型主要特征主要特征1沉積結(jié)構(gòu)面沉積結(jié)構(gòu)面層面，軟弱夾層，沉積層面，軟弱夾層，沉積間斷面間斷面產(chǎn)狀與巖層一致，一般延續(xù)性較強(qiáng)，產(chǎn)狀與巖層一致，一般延續(xù)性較強(qiáng)，易受構(gòu)造及次生作用而惡化易受構(gòu)造及次生作用而惡化2火成結(jié)構(gòu)面火成結(jié)構(gòu)面火成接觸面，巖流層面，火成接觸面，巖流層面，冷凝節(jié)理冷凝節(jié)理產(chǎn)狀受巖漿巖形態(tài)控制，接觸面一般產(chǎn)狀受巖漿巖形態(tài)控制，接觸面一般延伸遠(yuǎn)，原生節(jié)理則較短小，火成延伸遠(yuǎn)，原生節(jié)理則較短小，火成巖巖流流間可有泥質(zhì)物填充間可有泥質(zhì)物填充3變質(zhì)結(jié)構(gòu)面變質(zhì)結(jié)構(gòu)面片理，軟弱夾層片理，軟弱夾層產(chǎn)狀有區(qū)域性，延續(xù)一般較差，在深產(chǎn)狀有區(qū)域性，延續(xù)一般較差，在深部一般閉合部一般閉合4構(gòu)造結(jié)構(gòu)面構(gòu)造結(jié)構(gòu)面劈理、節(jié)理、斷層，層劈理、節(jié)理、斷層，層間破碎夾層間破碎夾層產(chǎn)狀和巖層產(chǎn)狀有一定關(guān)系，特性和產(chǎn)狀和巖層產(chǎn)狀有一定關(guān)系，特性和力學(xué)成因關(guān)系密切力學(xué)成因關(guān)系密切5表生結(jié)構(gòu)面表生結(jié)構(gòu)面卸荷裂隙，風(fēng)化裂隙，卸荷裂隙，風(fēng)化裂隙，風(fēng)化夾層，泥化夾層，風(fēng)化夾層，泥化夾層，層面及裂隙夾泥層面及裂隙夾泥在地表部位發(fā)育，延續(xù)性不強(qiáng)，產(chǎn)狀在地表部位發(fā)育，延續(xù)性不強(qiáng)，產(chǎn)狀變化大，結(jié)構(gòu)面常有泥質(zhì)物充填變化大，結(jié)構(gòu)面常有泥質(zhì)物充填11基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論2 2）結(jié)構(gòu)面的力學(xué)類型和特征）結(jié)構(gòu)面的力學(xué)類型和特征 按影響結(jié)構(gòu)面力學(xué)特性的主要因素，將結(jié)構(gòu)面劃分以下四種力按影響結(jié)構(gòu)面力學(xué)特性的主要因素，將結(jié)構(gòu)面劃分以下四種力學(xué)類型：學(xué)類型：破裂結(jié)構(gòu)面破裂結(jié)構(gòu)面巖體中無充填的巖體中無充填的節(jié)理、片理、劈節(jié)理、片理、劈理等，它們在法理等，它們在法向應(yīng)力作用下呈向應(yīng)力作用下呈剛性接觸，屬硬剛性接觸，屬硬性結(jié)構(gòu)面。這類性結(jié)構(gòu)面。這類結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度主要取決于結(jié)構(gòu)主要取決于結(jié)構(gòu)面的幾何特征。面的幾何特征。12基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論 破碎結(jié)構(gòu)面破碎結(jié)構(gòu)面 如斷層破碎帶、風(fēng)化破碎帶及層間破碎夾層如斷層破碎帶、風(fēng)化破碎帶及層間破碎夾層等，可有不同程度的膠結(jié)。等，可有不同程度的膠結(jié)。13基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論 層狀結(jié)構(gòu)面層狀結(jié)構(gòu)面 巖體中成層的不連續(xù)面，如層面、層理及軟巖體中成層的不連續(xù)面，如層面、層理及軟弱夾層等。弱夾層等。14基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論 泥化結(jié)構(gòu)面泥化結(jié)構(gòu)面 為塑性泥質(zhì)組成的軟弱結(jié)構(gòu)面，如斷層泥、為塑性泥質(zhì)組成的軟弱結(jié)構(gòu)面，如斷層泥、層間錯動泥化夾層、裂隙夾泥、層面夾泥。由于泥質(zhì)富集，這類層間錯動泥化夾層、裂隙夾泥、層面夾泥。由于泥質(zhì)富集，這類結(jié)構(gòu)面易變形，強(qiáng)度低。結(jié)構(gòu)面易變形，強(qiáng)度低。15基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論3.4 巖體結(jié)構(gòu)的力學(xué)效應(yīng)巖體結(jié)構(gòu)的力學(xué)效應(yīng) 巖體結(jié)構(gòu)的力學(xué)效應(yīng)實(shí)質(zhì)上就是探討巖體結(jié)構(gòu)的力學(xué)效應(yīng)實(shí)質(zhì)上就是探討巖體結(jié)構(gòu)對巖體力學(xué)行巖體結(jié)構(gòu)對巖體力學(xué)行為與力學(xué)作用的影響為與力學(xué)作用的影響。大量實(shí)踐與試驗(yàn)研究表明，巖體的應(yīng)力傳播、巖體的變形破大量實(shí)踐與試驗(yàn)研究表明，巖體的應(yīng)力傳播、巖體的變形破壞以及巖體力學(xué)介質(zhì)無不受控于巖體結(jié)構(gòu)。壞以及巖體力學(xué)介質(zhì)無不受控于巖體結(jié)構(gòu)。必須劃分必須劃分軟弱結(jié)構(gòu)面軟弱結(jié)構(gòu)面與與硬性結(jié)構(gòu)面硬性結(jié)構(gòu)面。軟弱結(jié)構(gòu)面是巖體變形。軟弱結(jié)構(gòu)面是巖體變形破壞的重要破壞的重要控制因素或邊界控制因素或邊界；硬性結(jié)構(gòu)面是劃分巖體結(jié)構(gòu)、鑒別；硬性結(jié)構(gòu)面是劃分巖體結(jié)構(gòu)、鑒別巖體力學(xué)介質(zhì)類型的重要依據(jù)。巖體力學(xué)介質(zhì)類型的重要依據(jù)?！败浫踅Y(jié)構(gòu)面軟弱結(jié)構(gòu)面”是力學(xué)強(qiáng)度明顯低于圍巖，一般是力學(xué)強(qiáng)度明顯低于圍巖，一般充填有一定充填有一定厚度軟弱物質(zhì)的結(jié)構(gòu)面厚度軟弱物質(zhì)的結(jié)構(gòu)面。如泥化、軟化、破碎薄夾層等。軟弱結(jié)。如泥化、軟化、破碎薄夾層等。軟弱結(jié)構(gòu)面是巖體中最容易產(chǎn)生變形和破壞的部位。它常常成為危險的構(gòu)面是巖體中最容易產(chǎn)生變形和破壞的部位。它常常成為危險的切割面、滑移面或構(gòu)成有害的壓縮變形帶，導(dǎo)致巖體產(chǎn)生不允許切割面、滑移面或構(gòu)成有害的壓縮變形帶，導(dǎo)致巖體產(chǎn)生不允許的變形或失穩(wěn)。的變形或失穩(wěn)。16基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論3.4.1 巖體變形機(jī)制巖體變形機(jī)制 指巖體變形的力學(xué)過程。指巖體變形的力學(xué)過程。如，巖塊壓縮變形是巖塊在全圍壓下體積縮??；巖塊形狀改如，巖塊壓縮變形是巖塊在全圍壓下體積縮??；巖塊形狀改變、巖塊沿結(jié)構(gòu)面滑動和結(jié)構(gòu)體滾動是在剪應(yīng)力作用下產(chǎn)生的；變、巖塊沿結(jié)構(gòu)面滑動和結(jié)構(gòu)體滾動是在剪應(yīng)力作用下產(chǎn)生的；板裂結(jié)構(gòu)體橫向彎曲變形是在力矩作用下產(chǎn)生的等。板裂結(jié)構(gòu)體橫向彎曲變形是在力矩作用下產(chǎn)生的等。巖體變形可分為巖體變形可分為材料變形材料變形型與型與結(jié)構(gòu)變形結(jié)構(gòu)變形型兩類。型兩類。材料變形材料變形可細(xì)分為可細(xì)分為結(jié)構(gòu)體彈性變形結(jié)構(gòu)體彈性變形、結(jié)構(gòu)體粘性變形結(jié)構(gòu)體粘性變形、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)面閉合變形面閉合變形和和結(jié)構(gòu)面錯動變形結(jié)構(gòu)面錯動變形。結(jié)構(gòu)變形結(jié)構(gòu)變形可細(xì)分為可細(xì)分為結(jié)構(gòu)體滾動變形結(jié)構(gòu)體滾動變形、板裂體結(jié)構(gòu)變形板裂體結(jié)構(gòu)變形、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)面滑動變形面滑動變形、軟弱夾層壓縮軟弱夾層壓縮和和擠出變形擠出變形。17基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論 巖體變形不僅與巖體變形不僅與受力狀態(tài)（外因）受力狀態(tài)（外因）密切相關(guān)，而且受密切相關(guān)，而且受巖體結(jié)巖體結(jié)構(gòu)（內(nèi)因）構(gòu)（內(nèi)因）控制?？刂?。不同結(jié)構(gòu)的巖體變形不同：不同結(jié)構(gòu)的巖體變形不同：塊裂結(jié)構(gòu)巖體塊裂結(jié)構(gòu)巖體最主要的變形是最主要的變形是沿結(jié)構(gòu)面滑動沿結(jié)構(gòu)面滑動；完整結(jié)構(gòu)巖體完整結(jié)構(gòu)巖體的變形，主要是巖石的變形，主要是巖石材料變形材料變形及微裂隙閉合和及微裂隙閉合和少量的錯動變形少量的錯動變形；板裂結(jié)構(gòu)巖體板裂結(jié)構(gòu)巖體的變形主要是的變形主要是結(jié)構(gòu)變形結(jié)構(gòu)變形，包括板柱橫向彎曲和，包括板柱橫向彎曲和縱向縮短；縱向縮短；碎裂結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)巖體變形更為復(fù)雜，幾乎包括所有的變形成分。巖體變形更為復(fù)雜，幾乎包括所有的變形成分。18基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論3.4.2 巖體破壞機(jī)制巖體破壞機(jī)制 巖體的破壞機(jī)制受控于結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)控制的主要方面有：巖體巖體的破壞機(jī)制受控于結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)控制的主要方面有：巖體破壞的難易程度、巖體破壞的規(guī)模、巖體破壞的過程、巖體破壞破壞的難易程度、巖體破壞的規(guī)模、巖體破壞的過程、巖體破壞的主要方式。的主要方式。整塊體結(jié)構(gòu)整塊體結(jié)構(gòu)巖體巖體塊裂結(jié)塊裂結(jié)構(gòu)巖體構(gòu)巖體碎屑結(jié)構(gòu)巖體碎屑結(jié)構(gòu)巖體散體結(jié)構(gòu)巖體散體結(jié)構(gòu)巖體張破裂張破裂剪破壞剪破壞流動變形流動變形結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體沿結(jié)構(gòu)沿結(jié)構(gòu)面滑動面滑動結(jié)構(gòu)體破裂；結(jié)構(gòu)體破裂；結(jié)構(gòu)體剪破裂；結(jié)構(gòu)體剪破裂；結(jié)構(gòu)體流動變形；結(jié)構(gòu)體流動變形；結(jié)構(gòu)體沿結(jié)構(gòu)面滑動；結(jié)構(gòu)體沿結(jié)構(gòu)面滑動；結(jié)構(gòu)體滾動；結(jié)構(gòu)體滾動；結(jié)構(gòu)體組合體傾倒；結(jié)構(gòu)體組合體傾倒；結(jié)構(gòu)體組合體潰屈結(jié)構(gòu)體組合體潰屈剪破壞剪破壞流動變形流動變形巖體破壞機(jī)制類型巖體破壞機(jī)制類型19基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論20基礎(chǔ)教學(xué)第三章第三章 巖體結(jié)構(gòu)控制論巖體結(jié)構(gòu)控制論21基礎(chǔ)教學(xué)