第四节 岩体特征
对建设工程而言，岩石的好坏（如强度等）虽然重要，但岩石的完整性、岩块间的组合关系和地下水的作用等多种因素更重要，从而提出了岩体的概念。
岩体和岩石的概念不同，岩石是矿物的集合体，其特征可以用岩块来表征。岩体是由一种岩石或多种岩石甚至可以是不同成因岩石的组合体。现成的岩体已经受了构造变动、风化作用、卸荷作用等各种内外力地质作用的破坏和改造，是经常被节理、断层、层面及片理面等结构面所切割，具有一定结构的、受地下水影响的多裂隙综合体。
工程岩体有地基岩体、边坡岩体和地下洞室围岩三类。在工程施工和使用过程中，工程岩体的稳定性直接影响部分工程甚至整个工程的安全与稳定，决定工程的成功与失败，应高度重视。
一、岩体结构分析
岩体是由结构面和结构休两部分组成的。结构面是指切割岩体的各种地质界面的统
称，如层面、沉积间断面、节理、断层、软弱夹层等。由数组结构面切割而成的岩石块体称为结构体。结构面强度及其他性能对工程建设影响很大，结构面的工程性质取决于结构面的方位（产状）、延续性、粗糙度、侧壁强度、两壁间的张开度和充填物、相邻结构面的间距、节理组数、结构体块体的形状和大小，以及岩体内的渗流。岩体结构是指岩体中结构面与结构体的组合方式。岩体结构的基本类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构。
（1）整体块状结构。结构面稀疏、延展性差、结构体块度大且常为硬质岩石，整体强度高，变形特征接近于各向同性的均质弹性体，变形模量、承载能力与抗滑能力均较高，抗风化能力一般也较强。因而，这类岩体具有良好的工程地质性质，往往是较理想的各类工程建筑地基、边坡岩体及洞室围岩。
（2）层状结构。岩体中结构面以层面与不密集的节理为主，结构面多闭合或微张状、一般风化微弱、结合力较弱，结构体块度较大且保持着母岩岩块性质，故这类岩体总体变形模量和承载能力均较高。作为上程建筑地基时，其变形模量和承载能力一般均能满足要求。但当结构面结合力不强，有时又有层间错动面或软弱夹层存在，则其强度和变形特性均具各向异性特点，一般沿层面方向的抗剪强度明显低于垂直层面方向的，当有软弱结构面存在时更甚。这类岩体作为边坡岩休时，结构面倾向坡外比倾向坡里的工程地质性质差得多。
（3）碎裂结构。岩体中节理、裂隙发育、常有泥质充填物质，结合力不强，其中层状岩体常有平行层面的软弱结构而发育，结构体块度不大，岩体完整性破坏较大。其中镶嵌结构岩体为硬质岩石，具有较高的变形模量和承载能力，工程地质性能尚好。而层状碎裂结构和碎裂结构岩体变形模量、承载能力均不高，工程地质性质较差。
（4）散体结构。岩体节理、裂隙很发育，岩体十分破碎，岩石手捏即碎，属于碎石土类，可按碎石土类考虑。
二、岩体力学特征
岩体的力学特征不仅取决于岩石的性质，更受结构面工程性质的影响。岩体的力学特征主要是岩体的变形、流变和强度特征。
（1）岩体的变形特征。就大多数岩体而言，一般建筑物的荷载远达不到岩体的极限强度值。因此，设计人员所关心的主要是岩体的变形特性。岩体变形参数是由变形模量或弹性模量来反映的。由于岩体中发育有各种结构面，所以岩体的弹塑性变形较岩石更为显著。
（2）岩体的流变特征。试验和工程实践表明，岩石和岩体均具有流变性。特别是软弱岩石、软弱夹层、碎裂及散体结构岩体，其变形的时间效应明显，蠕变特征显著。有些工程建筑的失事，往往不是因为荷载过高，而是在应力较低的情况下岩体产生了蠕变。
（3）岩体的强度特征。一般情况下，岩体的强度既不等于岩块岩石的强度，也不等于结构面的强度，而是二者共同影响表现出来的强度。但在某些情况下，可以用岩石或结构面的强度来代替。如当岩体中结构面不发育，呈完整结构时，可以岩石的强度代替岩体强度；如果岩体沿某、—结构面产生整体滑动时，则岩体强度完全受结构面强度控制。
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对建设工程而言，岩石的好坏（如强度等）虽然重要，但岩石的完整性、岩块间的组合关系和地下水的作用等多种因素更重要，从而提出了岩体的概念。
岩体和岩石的概念不同，岩石是矿物的集合体，其特征可以用岩块来表征。岩体是由一种岩石或多种岩石甚至可以是不同成因岩石的组合体。现成的岩体已经受了构造变动、风化作用、卸荷作用等各种内外力地质作用的破坏和改造，是经常被节理、断层、层面及片理面等结构面所切割，具有一定结构的、受地下水影响的多裂隙综合体。
工程岩体有地基岩体、边坡岩体和地下洞室围岩三类。在工程施工和使用过程中，工程岩体的稳定性直接影响部分工程甚至整个工程的安全与稳定，决定工程的成功与失败，应高度重视。
一、岩体结构分析
岩体是由结构面和结构休两部分组成的。结构面是指切割岩体的各种地质界面的统
称，如层面、沉积间断面、节理、断层、软弱夹层等。由数组结构面切割而成的岩石块体称为结构体。结构面强度及其他性能对工程建设影响很大，结构面的工程性质取决于结构面的方位（产状）、延续性、粗糙度、侧壁强度、两壁间的张开度和充填物、相邻结构面的间距、节理组数、结构体块体的形状和大小，以及岩体内的渗流。岩体结构是指岩体中结构面与结构体的组合方式。岩体结构的基本类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构。
（1）整体块状结构。结构面稀疏、延展性差、结构体块度大且常为硬质岩石，整体强度高，变形特征接近于各向同性的均质弹性体，变形模量、承载能力与抗滑能力均较高，抗风化能力一般也较强。因而，这类岩体具有良好的工程地质性质，往往是较理想的各类工程建筑地基、边坡岩体及洞室围岩。
（2）层状结构。岩体中结构面以层面与不密集的节理为主，结构面多闭合或微张状、一般风化微弱、结合力较弱，结构体块度较大且保持着母岩岩块性质，故这类岩体总体变形模量和承载能力均较高。作为上程建筑地基时，其变形模量和承载能力一般均能满足要求。但当结构面结合力不强，有时又有层间错动面或软弱夹层存在，则其强度和变形特性均具各向异性特点，一般沿层面方向的抗剪强度明显低于垂直层面方向的，当有软弱结构面存在时更甚。这类岩体作为边坡岩休时，结构面倾向坡外比倾向坡里的工程地质性质差得多。
（3）碎裂结构。岩体中节理、裂隙发育、常有泥质充填物质，结合力不强，其中层状岩体常有平行层面的软弱结构而发育，结构体块度不大，岩体完整性破坏较大。其中镶嵌结构岩体为硬质岩石，具有较高的变形模量和承载能力，工程地质性能尚好。而层状碎裂结构和碎裂结构岩体变形模量、承载能力均不高，工程地质性质较差。
（4）散体结构。岩体节理、裂隙很发育，岩体十分破碎，岩石手捏即碎，属于碎石土类，可按碎石土类考虑。
二、岩体力学特征
岩体的力学特征不仅取决于岩石的性质，更受结构面工程性质的影响。岩体的力学特征主要是岩体的变形、流变和强度特征。
（1）岩体的变形特征。就大多数岩体而言，一般建筑物的荷载远达不到岩体的极限强度值。因此，设计人员所关心的主要是岩体的变形特性。岩体变形参数是由变形模量或弹性模量来反映的。由于岩体中发育有各种结构面，所以岩体的弹塑性变形较岩石更为显著。
（2）岩体的流变特征。试验和工程实践表明，岩石和岩体均具有流变性。特别是软弱岩石、软弱夹层、碎裂及散体结构岩体，其变形的时间效应明显，蠕变特征显著。有些工程建筑的失事，往往不是因为荷载过高，而是在应力较低的情况下岩体产生了蠕变。
（3）岩体的强度特征。一般情况下，岩体的强度既不等于岩块岩石的强度，也不等于结构面的强度，而是二者共同影响表现出来的强度。但在某些情况下，可以用岩石或结构面的强度来代替。如当岩体中结构面不发育，呈完整结构时，可以岩石的强度代替岩体强度；如果岩体沿某、—结构面产生整体滑动时，则岩体强度完全受结构面强度控制。
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