岩石結構面

結構面是指存在於岩體中的各種不同成因、不同特徵的地質界面,如新層、節理、層理、軟弱夾層及不整合面等,結構體是指岩體被結構面切割後形成的岩石塊體,結構面和結構體的排列與組合特徵便形成了岩體結構,所謂岩體結構,就是指岩體中結構面和結構體兩個要素的組合征,它既表達若體中結構面的發育程度及組合,又反映了結構體的大小、幾何形式及排列。 不同成因的結構面,具有不同的工程地質特性。按成因可把結構面分為原生結構面、構造結構面和次生結構面三類。

1.原生結構面

原生結構面是在岩石形成過程中形成的結構面,其特徵與岩石的成因密切相關,因此
又可分為沉積結構面、岩漿結構面和變質結構面三類。

(1)沉積結構面

沉積結構面是沉積岩在沉積和成岩的過程中形成的結構面,包括層理、層面、軟弱夾層、沉積間斷面及不整合面等。其共同特點是與沉積岩的成層性有關,一般廷伸性強,常貫穿整個岩體,產狀隨岩層變化而變化。例如,在海相沉積岩中分布穩定而清晰;在陸相沉積岩中常呈透鏡體,還往往有沉積間斷及遺留風化亮,成為軟弱夾層。此外,無論是海相或陸相沉積岩,常夾有性質相對較差的夾層,如頁岩、泥岩及泥灰岩等。在後期構造運
動及地下水的作用下,易成為泥化夾層。這些對工程岩體穩定性成脅很大,應特別注意。

(2)岩漿結構面

岩漿結構面是岩漿侵入冷凝過程中形成的結構面,包括與圍岩的接觸面及原生等.岩漿岩體與圍岩的接觸面通常延伸較遠且較穩定,原生節理往往短小而密集,且具張性破裂面特徵。

(3)變質結構面

變質結構面可分為殘留結構面和重結晶結構面,殘留結構面主要為沉積岩經淺變質後所具有,層理、層面仍保留,只在層面上有銷雲母、綠泥石等蝸片狀礦物富集並呈定向排列,如板岩中的板理面。重結晶結構面主要有片理和片麻理面等,是由於岩石發生深度變質和重結晶作用,使片狀或柱狀礦物富集並呈定向排列形成的結面,它改變了原岩的面貌,對岩體特性起控制性作用。

2.構造結構面

構造結構面是構造運動過程中形成的破裂面,包括斷層、節理和層間錯動面等,除已膠結者外,絕大部分是脫開的。規模較大者,如斷層、層間錯動等,多數充填有厚度不等,性質和連續性各不相同的充填物。其中部分已泥化,或者已變成軟弱夾層,因此,其工程地質性質很差,強度多接近於岩體的殘餘強度,往往導致工程岩體的滑動破壞,規模小的構造結構面,如節理等,多發育短小面密集。一般無充填或薄的充填,主要影響岩體的完整性及力學性質。另外,構造結構面的力學性質還取決於它的力學成因、應力作用歷史及次生變化等。

3.次生結構面

這類結構面是岩體形成以後,在外營力作用下產生的,包括卸荷裂隙、風化裂隙、次生夾泥層及泥化夾層等。卸荷裂隙是因岩體表部被剝蝕卸荷而成的,產狀與臨空面近乎平行,具張性特徵。如在河谷斜坡上見到的順坡向裂隙及谷底的近水平裂隙等,其發育深度一般達基岩以下5~10m,局部可達十餘m,受斷層影響大的部分則更深,對邊坡危害很大。風化裂隙一般僅限於地表風化帶內,常沿原生結構面及構造結構面發育,使其性質進一步惡化。新生成的風化裂隙延伸短、方向紊亂、連續性差,降低了岩體的強度和變形模泥化夾層是原生軟弱夾層在構造及地下水的作用下形成的,次生夾層則是地下水攜帶的細顆粒物質及溶解物質沉澱在裂隙中形成的。它們的性質都比較差,屬軟弱結構面。

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