節理力學性質

節理常把岩體分割成形狀不同、大小不等的岩塊,使得岩塊的強度與包含節理的岩體強度明顯不同。岩質變坡的失穩和隧道洞頂的坍塌往往與節理有關。 節理對工程岩體穩定和滲漏的影響程度取決於節理的成因、形態、數量、大小、連通以及充填等特徵。通過岩土工程勘察,查明這些特徵後,應對節理進行統計分析,研究建築地區的地質構造、發育規律和發展特徵,評價地基的完整性及其對工程的影響。

根據節理的力學性質,可把構造節理分為剪節理、張節理。
(1)剪節理
岩石受剪(扭)應力作用形成的破裂面,其兩組剪下面一般形成“X”形的節理故亦稱X節理。剪節理常與褶皺、斷層伴生。當岩層受到水平擠壓時,岩層面產生兩組平面X節理;水平壓力繼續作用,岩層彎曲形成褶皺時,在其核部附近的剖面上產生一對剖面節理。
剪節理的主要特徵:節理產狀穩定,沿走向和傾向延伸較遠。節理面平直光滑,常有剪下滑動留下的擦痕,可用來判斷節理兩側岩石相對移動方向。剪節理面兩壁的裂縫小,一般呈閉合狀態。剪節理常成對以“X”形出現,一般發育較密,節理之間距離較小,特別是軟弱薄層岩石中常密集成帶。由於剪節理交叉互相切割岩層成碎塊體,破壞岩體的完整性,剪節理面常是易於滑動的軟弱面。
(2)張節理
岩層受張力作用而形成的破裂面,當岩層受擠壓時,初期是在岩層面上沿先發生的剪下節理追蹤發育形成鋸齒狀張節理。在褶皺岩層中,多在彎曲頂部產生與褶皺軸走向一致的張節理。
張節理的主要特徵:節理產狀不穩定,延伸不遠。節理面彎曲且粗糙,張節理兩間的裂縫較寬,呈開口或模形,常被岩脈充填。張節理一般發育較稀,節理間距較大,很密集成帶。張節理往往是滲漏的通道。此外,按構造節理的走向與岩層走向的關係,可分為走向節理(與岩層的走向平行)。傾向節理(與岩層的走向垂直)及斜交節理(與岩層的走向斜交)。根據節理的走向與福皺軸向的關係,還可分為縱節理(與褶皺軸向一致)、橫節理(與褶皺軸向正交)和斜節理。

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