岩体特征
岩体和岩石是不同的两概念。岩石是矿物的集合体,岩石的特征可用岩块来表征。岩体是由一种岩石或多种岩石的组合体。工程岩体可以分为三类①地基岩体②边坡岩体③地下洞室围岩
一、岩体结构分析
岩体结构的基本类型可分为四类①整体块状结构②层状结构③碎裂结构④散体结构
①整体块状结构:是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,抗风化能力也较强。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岩体、边坡岩体及洞室围岩。
②层状结构:其强度和变形特性均具有各向异性。
③碎裂结构:岩体的变形模量、承载能力均不高,工程地质性质较差。
④散体结构:可按碎石土考虑。
二、岩体的力学特征(主要指岩体的变形、流变和强度特征)
1、岩体的变形特征:是设计人员特别关注的特征,由变形模量或弹性模量来反映。
2、岩体的流变特征:岩石和岩体均具有流变性。
3、岩体的强度特征: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。
三、地下水特征
1、地下水的分类
2、地下水对建设工程的影响
①地下水位的下降可引起软土地基沉降
②流动水压力产生流砂和潜蚀使土体结构破坏(流砂是指在地下流动水压作用下细小颗粒随地下水流失,造成地层塌陷或崩溃的破坏现象;潜蚀是指地下流动水压不足以导致流砂,但细小颗粒仍可穿过粗颗粒孔隙而被带走,然后形成管状空洞,使土体结构破坏,强度降低,压缩性增加的现象)
③地下水动基础底面产生托浮力,托浮力减少地基对基础底面的正压力,即减小对基础滑动的抗滑力,严重影响基础抗滑稳定性。
④承压水对基坑的破坏——承压水头可能会冲毁基坑底部的黏性土层,破坏地基。
⑤地下水对钢筋混凝土产生腐蚀。
四、地下洞室围岩稳定性
地下洞室围岩要特别重视其稳定性,要防止围岩掉块、片帮乃至塌方事件。
围岩的稳定性受以下多方面影响①区域稳定性②山体稳定性③地形④岩性⑤地质构造⑥地下水⑦地应力
五、边坡岩体稳定性
(一)影响边坡稳定性的因素——有内在因素与外在因素两个方面。
内在因素常对边坡稳定性起着主要控制作用,具体包括四个方面①组成边坡岩土体的性质(即:地层岩性)②地质构造③岩体结构④地应力
外部因素具体包括六个方面①地表水和地下水的作用②地震③风化作用④人工挖掘⑤爆破⑥工程荷载
1、不同类型的地层岩性对边坡稳定性的影响(地层岩性对边坡稳定性影响很大,软硬相间并有夹层时,最易造成边坡失稳)
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①侵入岩、沉积岩以及片麻岩、石英岩等构成的边坡,一般稳定程度较高
②喷出岩一般易形成直立边坡,并易发生崩塌
③含有黏土质的沉积岩边坡,最易发生顺层滑动,或因下部蠕动而造成上部崩塌
④千枚岩、板岩及片岩,常出现顺层(或片理)滑坡
⑤黄土浸水后易崩解湿陷
⑥崩塌堆积、坡积及殘积层地区,其下伏基岩面常常是一个倾向河谷的斜坡面。极易形成滑动面,从而使上部松散堆积物形成滑坡
2、地质构造与岩体结构对边坡的影响
褶皱、断裂发育地区,常是岩层倾角大,甚至陡立,断层、节理纵横切割,构成岩体中的切割面和滑动面,形成有利于崩塌、滑动的条件,并直接控制着边坡破坏的形成和规模。
3、地下水对边坡的影响主要有以下五个方面(绝大多数滑坡都与地下水有关)
①使岩石软化或溶蚀,产生崩塌或滑坡
②产生静水压力或动水压力,使岩体下滑或崩塌
③增加了岩体重量
④裂隙中的水结冰,产生膨胀压力,促使岩体破坏倾倒
⑤产生托浮力,使岩体有效重量减轻,稳定性下降
(二)不稳定边坡防治措施(共有以下七种措施)
1、防渗和排水
具体措施有①在滑坡体外围布置截水沟槽,以截断流至滑坡体上的水流②在大的滑坡体上布置排水沟,同时整平坡面,防止有积水的坑洼,以利于降水迅速排走③针对已渗入滑坡体的水,采用地下排水廊道④采用垂直钻孔打穿滑坡体不透水层进行排水
2、削缓斜坡以使滑坡体重量减轻,达到稳定的目的。削减下来的土石可填在坡脚,起反压作用。
3、支挡建筑——主要是在不稳定岩体的下部修建挡墙或支撑墙(或墩),且支挡建筑的基础要砌置在滑动面以下。
4、锚固措施
有锚杆(或锚索)和混凝土锚固桩两种类型。对于岩体边坡和不稳定岩块可采用预应力锚索或锚杆;对于浅层或中厚层滑动坡体可采用锚固桩(或称抗滑桩)
5、喷混凝土护面
6、注浆
7、改善滑动带土石的力学性质
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