岩 体 的 特 征

一、

岩体 的结 构

岩 体 的 构 成

岩 石

岩石的主要矿物 石英含量

物理性质是鉴别矿物的主要依据

岩石 的成 因类 型及 其特 征

岩浆岩 (火成岩)

喷出岩

侵入岩 深成岩

浅成岩

沉 积 岩

结构 组成

碎屑结构、泥质结构、 晶粒结构、生物结构

分 类

碎屑岩 如砾岩、砂 岩、粉砂岩

黏土岩 如页岩、泥岩

化学岩 及生物 化学岩

如石灰 岩、泥 灰岩、 白云岩

变质岩 原岩浆岩、沉积岩经地壳或 岩浆活动形成的新岩石

土

土的组成 颗粒(固相)、水溶液(液相)和气(气相)

土的结构 单粒结构

集合体结构

土的构造 不均匀性

层理、夹层、透 镜体、结核、组 成颗粒大小悬殊 及裂隙特征与发 育程度等

土的分类

根据有机含量分类

根据颗粒级配和塑性指数分类 碎石土、砂土、粉土和黏性土

结构面 产状由走向、倾向和倾角三个要素表示

地 质 构 造

水平构造和单斜构造

褶 皱 构 造

一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造

水平挤压力作用下形成

对选址的影响 深路堑和高边坡

隧道工程

断 裂 构 造

岩体的连续性和完整性遭到破坏

裂隙 (节理)

裂隙发育程度(裂隙率)

裂 隙 分 类

构造裂隙 张开型

扭剪型

非构造裂隙

断 层

断层要素

a.断层面和破碎带

b.断层线

c.断盘

d.断距

断层基本类型 正断层、逆断 层、平推断层

岩 体 的 特 征

一、

岩体 的结 构

岩 体 的 构 成

岩 石

岩石的主要矿物 石英含量

物理性质是鉴别矿物的主要依据

岩石 的成 因类 型及 其特 征

岩浆岩 (火成岩)

喷出岩

侵入岩 深成岩

浅成岩

沉 积 岩

结构 组成

碎屑结构、泥质结构、 晶粒结构、生物结构

分 类

碎屑岩 如砾岩、砂 岩、粉砂岩

黏土岩 如页岩、泥岩

化学岩 及生物 化学岩

如石灰 岩、泥 灰岩、 白云岩

变质岩 原岩浆岩、沉积岩经地壳或 岩浆活动形成的新岩石

土

土的组成 颗粒(固相)、水溶液(液相)和气(气相)

土的结构 单粒结构

集合体结构

土的构造 不均匀性

层理、夹层、透 镜体、结核、组 成颗粒大小悬殊 及裂隙特征与发 育程度等

土的分类

根据有机含量分类

根据颗粒级配和塑性指数分类 碎石土、砂土、粉土和黏性土

结构面 产状由走向、倾向和倾角三个要素表示

地 质 构 造

水平构造和单斜构造

褶 皱 构 造

一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造

水平挤压力作用下形成

对选址的影响 深路堑和高边坡

隧道工程

断 裂 构 造

岩体的连续性和完整性遭到破坏

裂隙 (节理)

裂隙发育程度(裂隙率)

裂 隙 分 类

构造裂隙 张开型

扭剪型

非构造裂隙

断 层

断层要素

a.断层面和破碎带

b.断层线

c.断盘

d.断距

断层基本类型 正断层、逆断 层、平推断层

岩 体 的 特 征

一、

岩体 的结 构

岩 体 结 构 特 征

结 构 体 特 征

根据其外形特征 块状、柱状、板 状、楔形、菱形和 锥形等基本形态

岩体强烈变形破碎时 片状、碎块状、 鳞片状等结构体

平缓产状的层状岩体 方块体、三角形柱体等

在陡立的岩层地区 块体、锥形体和各种柱

岩 体 结 构 类 型

整体块状结构

层状结构

碎裂结构

散体结构

二、

岩体 的力 学特 性

变形特征

设计人员所关心的主要是岩体的变形特性。

岩体变形参数由变形模量或弹性模量反映。

岩体弹塑性变形>岩石弹塑性变形

流变特征

岩石和岩体均具有流变性。

蠕变-应力一定，变形增加

松弛-变形一定，应力减小

强度特征 岩体的强度≠岩块岩石的强度

岩体的强度≠结构面的强度

三、

岩体 的工 程地 质性 质

岩石 的工 程地 质性 质

主要物 理性质 重量、孔隙性、吸水性、软化性、抗冻性

主要力 学性质

变形 在弹性变形范围内用弹性模 量和泊桑比表示

强度 抗压强度、抗拉强度和抗剪强度

岩石的 分级

土分为一、二、三、四类，岩石分为松石、次 坚石、普坚石、特坚石四类

土体 的工 程地 质性 质

土的主 要性能 参数

土的含水量、土的饱和度、土的孔隙比、 土的孔隙率、 土的塑性指数和液性指数

土的力学性质 土的压缩性

土的抗剪强度

特殊土的工程性质 软土、湿陷性黄土、红黏 土、膨胀土、填土

结构 面的 工程 地质 性质

对岩体影响较大 结构面的产状、延续性和抗剪强度

结构面规模 结构面影响工程建设的重要性质， 分为I～V 级

地震 的震 级和 烈度

震中震源在地面上的垂直投影

等震线 受震破坏程度相同点的外包线

震波 纵波 、横波、面波

地震震级 微震、轻震、强震、烈震和大灾震

地震烈度 基本烈度、建筑场地烈度、设计烈度

震级与烈度关系

建筑抗震

抗震设防分类

抗震设防标准

抗震等级

岩 体 的 特 征

一、

岩体 的结 构

岩 体 结 构 特 征

结 构 体 特 征

根据其外形特征 块状、柱状、板 状、楔形、菱形和 锥形等基本形态

岩体强烈变形破碎时 片状、碎块状、 鳞片状等结构体

平缓产状的层状岩体 方块体、三角形柱体等

在陡立的岩层地区 块体、锥形体和各种柱

岩 体 结 构 类 型

整体块状结构

层状结构

碎裂结构

散体结构

二、

岩体 的力 学特 性

变形特征

设计人员所关心的主要是岩体的变形特性。

岩体变形参数由变形模量或弹性模量反映。

岩体弹塑性变形>岩石弹塑性变形

流变特征

岩石和岩体均具有流变性。

蠕变-应力一定，变形增加

松弛-变形一定，应力减小

强度特征 岩体的强度≠岩块岩石的强度

岩体的强度≠结构面的强度

三、

岩体 的工 程地 质性 质

岩石 的工 程地 质性 质

主要物 理性质 重量、孔隙性、吸水性、软化性、抗冻性

主要力 学性质

变形 在弹性变形范围内用弹性模 量和泊桑比表示

强度 抗压强度、抗拉强度和抗剪强度

岩石的 分级

土分为一、二、三、四类，岩石分为松石、次 坚石、普坚石、特坚石四类

土体 的工 程地 质性 质

土的主 要性能 参数

土的含水量、土的饱和度、土的孔隙比、 土的孔隙率、 土的塑性指数和液性指数

土的力学性质 土的压缩性

土的抗剪强度

特殊土的工程性质 软土、湿陷性黄土、红黏 土、膨胀土、填土

结构 面的 工程 地质 性质

对岩体影响较大 结构面的产状、延续性和抗剪强度

结构面规模 结构面影响工程建设的重要性质， 分为I～V 级

地震 的震 级和 烈度

震中震源在地面上的垂直投影

等震线 受震破坏程度相同点的外包线

震波 纵波 、横波、面波

地震震级 微震、轻震、强震、烈震和大灾震

地震烈度 基本烈度、建筑场地烈度、设计烈度

震级与烈度关系

建筑抗震

抗震设防分类

抗震设防标准

抗震等级

地 下 水 的 类 型 与 特 征

地下 水的 分类

按埋藏条件 包气带水、潜水、承压水

按含水层空隙性质

孔隙水

裂隙水【成因】 风化裂隙水、成 岩裂隙水、构造 裂隙水

岩溶水 构造应力分布不均匀

地下 水特 征

包气带水 埋藏浅，季节性明显，变化大

补给区与分布区一致

潜水

潜水面以上无稳定的隔水层存在，分布区补与给区一致 潜水

自水位较高处向水位低处渗流

承压水

在两个隔水层之间而具有一定压力(承压性)

向斜构造盆地、单斜构造自流斜地

当地形和构造一致时，即为正地形，下部含水层压力高

裂隙水

风化裂隙水

成岩裂隙水

构造裂隙水

岩溶水 岩溶潜水广泛分布在大面积出露的厚层灰岩地区

地 下 水 的 类 型 与 特 征

地下 水的 分类

按埋藏条件 包气带水、潜水、承压水

按含水层空隙性质

孔隙水

裂隙水【成因】 风化裂隙水、成 岩裂隙水、构造 裂隙水

岩溶水 构造应力分布不均匀

地下 水特 征

包气带水 埋藏浅，季节性明显，变化大

补给区与分布区一致

潜水

潜水面以上无稳定的隔水层存在，分布区补与给区一致 潜水

自水位较高处向水位低处渗流

承压水

在两个隔水层之间而具有一定压力(承压性)

向斜构造盆地、单斜构造自流斜地

当地形和构造一致时，即为正地形，下部含水层压力高

裂隙水

风化裂隙水

成岩裂隙水

构造裂隙水

岩溶水 岩溶潜水广泛分布在大面积出露的厚层灰岩地区

常 见 工

程 地 质 问 题 及 其 处 理 方 法

特 殊 地 基

松散/ 软弱 土层

不满足承载力 【加固】挖除、固结灌浆、预制桩或灌 注桩、地下连续墙、沉井

不满足抗渗 【抗渗】灌注水泥浆或水泥黏土浆、地下连续墙

影响边坡稳定 【稳定】喷混凝土护面、打土钉支护

风化/ 破碎 岩层

地基表层或较浅 挖除

埋藏较深 水泥浆灌浆加固或防渗

影响边 坡稳定的

喷混凝土、挂网喷混凝土护面，配合灌浆和锚杆

加固采用砌体、混凝土和钢筋混凝土、钢板衬砌

结构面切割和软弱破碎的地下围岩 开挖后，及时支撑、支护、衬砌

裂隙发育影响地基承载力及抗渗的 水泥灌浆加固或防渗

断层/ 泥化 软弱 夹层

充填胶结差、影响承载力及抗渗的断层 浅层 挖除

深层 灌水泥浆处理

泥化夹层影响承载力 浅层挖除

深层 不影响承载力

断层、泥化软弱夹层不便清除回填的，采用锚杆、抗滑桩、预应力锚索

地下水发育影响边坡或地下围岩 采用洞/井/沟等措施导水、 排水降低地下水位

岩溶 与土 洞

塌陷或浅埋溶(土)洞 挖填夯实法、跨越法、充填法、垫层法

深埋溶(土)洞 注浆法、桩基法、充填法

落水洞及浅埋的溶沟(槽)、溶蚀(裂隙、漏斗) 跨越法、充填法

岩溶地区地貌/地质/水文条件复杂 及塌陷量大，影响范围大的地段 多种方法综合处理

地 下 水

对土体和岩体的软化 造成岩体的承载力和稳定性下降

水位下降引起软土地基沉降

地下水的浮托作用

位于粉土、砂土、碎石土和节理裂隙发 育岩石地基上，100%计算

基础位于节理裂隙不发育岩石地基上，按50%计算

如果基础位于黏性土地基上，结合经验考虑

承压水对基坑的作用 水平封底隔渗或钻孔减压，布置降压井

地下水对钢筋混凝土的腐蚀

动水压力产生流砂和潜蚀 流砂 轻微流砂、中等流砂、严重流砂

机械潜蚀

常 见 工

程 地 质 问 题 及 其 处 理 方 法

特 殊 地 基

松散/ 软弱 土层

不满足承载力 【加固】挖除、固结灌浆、预制桩或灌 注桩、地下连续墙、沉井

不满足抗渗 【抗渗】灌注水泥浆或水泥黏土浆、地下连续墙

影响边坡稳定 【稳定】喷混凝土护面、打土钉支护

风化/ 破碎 岩层

地基表层或较浅 挖除

埋藏较深 水泥浆灌浆加固或防渗

影响边 坡稳定的

喷混凝土、挂网喷混凝土护面，配合灌浆和锚杆

加固采用砌体、混凝土和钢筋混凝土、钢板衬砌

结构面切割和软弱破碎的地下围岩 开挖后，及时支撑、支护、衬砌

裂隙发育影响地基承载力及抗渗的 水泥灌浆加固或防渗

断层/ 泥化 软弱 夹层

充填胶结差、影响承载力及抗渗的断层 浅层 挖除

深层 灌水泥浆处理

泥化夹层影响承载力 浅层挖除

深层 不影响承载力

断层、泥化软弱夹层不便清除回填的，采用锚杆、抗滑桩、预应力锚索

地下水发育影响边坡或地下围岩 采用洞/井/沟等措施导水、 排水降低地下水位

岩溶 与土 洞

塌陷或浅埋溶(土)洞 挖填夯实法、跨越法、充填法、垫层法

深埋溶(土)洞 注浆法、桩基法、充填法

落水洞及浅埋的溶沟(槽)、溶蚀(裂隙、漏斗) 跨越法、充填法

岩溶地区地貌/地质/水文条件复杂 及塌陷量大，影响范围大的地段 多种方法综合处理

地 下 水

对土体和岩体的软化 造成岩体的承载力和稳定性下降

水位下降引起软土地基沉降

地下水的浮托作用

位于粉土、砂土、碎石土和节理裂隙发 育岩石地基上，100%计算

基础位于节理裂隙不发育岩石地基上，按50%计算

如果基础位于黏性土地基上，结合经验考虑

承压水对基坑的作用 水平封底隔渗或钻孔减压，布置降压井

地下水对钢筋混凝土的腐蚀

动水压力产生流砂和潜蚀 流砂 轻微流砂、中等流砂、严重流砂

机械潜蚀

常 见 工

程 地 质 问 题 及 其 处 理 方 法

边 坡 稳 定

影响边坡 稳定因素

地貌条件

地层岩性

地质构造与岩体结构

地下水 影响边坡稳定最重要、最活跃外在因素

不稳定边坡的防治措施

防渗和排水

削 坡

支挡建筑

锚固措施

围 岩 稳 定

地下工程位 置选择的影 响因素

地形条件 岩层最好倾向山里

岩性条件

地质构造条件

褶皱的影响

断裂的影响

岩层产状的影响

地下水 最好选在地下水位以上

地应力

围岩的工 程地质分 析

围岩稳定 性分析

判据

一是围岩的抗压强度和抗 拉强度是否适应围岩应力

二是围岩的抗剪强度是 否适应围岩的剪应力

变形与破坏的形式

围岩的分类

提高围岩 稳定性的 措施

支撑 临时性措施

衬砌 永久性措施 承受围岩压力

承受内水压力

喷锚支护 喷层+锚杆：更有效地提高围 岩自身的承载力和稳定性

各类围岩 的具体处 理方法

坚硬整体 喷混凝土：防止围岩表面风化

出现拉应力时：锚杆来稳定

块状 喷混凝土，但对于边墙部分岩块 可能沿某一结构面出现滑动时， 应该用锚杆加固

层状 锚杆为主

软弱 立即喷射混凝土，有时加 锚杆和钢筋网才能稳定围 岩

常 见 工

程 地 质 问 题 及 其 处 理 方 法

边 坡 稳 定

影响边坡 稳定因素

地貌条件

地层岩性

地质构造与岩体结构

地下水 影响边坡稳定最重要、最活跃外在因素

不稳定边坡的防治措施

防渗和排水

削 坡

支挡建筑

锚固措施

围 岩 稳 定

地下工程位 置选择的影 响因素

地形条件 岩层最好倾向山里

岩性条件

地质构造条件

褶皱的影响

断裂的影响

岩层产状的影响

地下水 最好选在地下水位以上

地应力

围岩的工 程地质分 析

围岩稳定 性分析

判据

一是围岩的抗压强度和抗 拉强度是否适应围岩应力

二是围岩的抗剪强度是 否适应围岩的剪应力

变形与破坏的形式

围岩的分类

提高围岩 稳定性的 措施

支撑 临时性措施

衬砌 永久性措施 承受围岩压力

承受内水压力

喷锚支护 喷层+锚杆：更有效地提高围 岩自身的承载力和稳定性

各类围岩 的具体处 理方法

坚硬整体 喷混凝土：防止围岩表面风化

出现拉应力时：锚杆来稳定

块状 喷混凝土，但对于边墙部分岩块 可能沿某一结构面出现滑动时， 应该用锚杆加固

层状 锚杆为主

软弱 立即喷射混凝土，有时加 锚杆和钢筋网才能稳定围 岩

工

程 地 质 对 工

程 建 设 的 影 响

工程地 质对工 程选址 的影响

影响 主要是各种地质缺陷对工程安全 和工程技术经济的影响

选址

一般中小型工程 一定范围内，地质构造和 地质岩性形成的地质问题

大型建设工程

考虑区域地质构造和地质 岩性形成的整体滑坡

考虑地下水的性质、状态和 活动对地基的危害

特殊项目的工程 要高度重视地区的地震烈度， 尽量避免在高烈度地区建设

地下工程 考虑区域稳定性问题

道路选线四个避开

①避开断层裂谷边坡，尤其是不稳定边坡

②避开倾向一致的顺向坡，尤其是 岩层倾角小于坡面倾角的顺向坡

③避免路线与主要裂隙发育方向平 行，避免裂隙倾向与边坡倾向一致

④避免经过大型滑坡体、不稳定岩 堆和泥石流地段及其下方

裂隙影响 主要表现在破坏岩体的整体性

断层影响 应尽量避开大的断层破碎带

工程地 质对建 筑结构 的影响

主要是地质缺陷和地下水造成的地基稳定性、承载 力、抗渗性、沉降等问题

对建筑结构选型、建筑材料选用、结构尺寸和钢筋配置等影响

工程地 质对工 程造价 的影响

一是选择工程地质条件有利的路线，对工程造价起着决定作用

二是勘察资料的准确性直接影响工程造价

三是由于对特殊不良工程地质问题认识不足导致的工程造价增加

工

程 地 质 对 工

程 建 设 的 影 响

工程地 质对工 程选址 的影响

影响 主要是各种地质缺陷对工程安全 和工程技术经济的影响

选址

一般中小型工程 一定范围内，地质构造和 地质岩性形成的地质问题

大型建设工程

考虑区域地质构造和地质 岩性形成的整体滑坡

考虑地下水的性质、状态和 活动对地基的危害

特殊项目的工程 要高度重视地区的地震烈度， 尽量避免在高烈度地区建设

地下工程 考虑区域稳定性问题

道路选线四个避开

①避开断层裂谷边坡，尤其是不稳定边坡

②避开倾向一致的顺向坡，尤其是 岩层倾角小于坡面倾角的顺向坡

③避免路线与主要裂隙发育方向平 行，避免裂隙倾向与边坡倾向一致

④避免经过大型滑坡体、不稳定岩 堆和泥石流地段及其下方

裂隙影响 主要表现在破坏岩体的整体性

断层影响 应尽量避开大的断层破碎带

工程地 质对建 筑结构 的影响

主要是地质缺陷和地下水造成的地基稳定性、承载 力、抗渗性、沉降等问题

对建筑结构选型、建筑材料选用、结构尺寸和钢筋配置等影响

工程地 质对工 程造价 的影响

一是选择工程地质条件有利的路线，对工程造价起着决定作用

二是勘察资料的准确性直接影响工程造价

三是由于对特殊不良工程地质问题认识不足导致的工程造价增加

工 业 与 民 用 建 筑 工 程

工 业 建 筑 分 类

按 厂 房 层 数

单层 用于有大型机器设备，有重型 起重运输设备厂房

多层 用于食品、电子精密仪器工业等

混合层 化学工业、热电站的主厂房等

按 工 业 建 筑 用 途

生产厂房 铸工车间、电镀车间、热 处理车间、机械加工车 间、装配车间等

生产辅助厂房 修理车间、工具车间等

动力用厂房 发电站、变电所、锅炉房等

储存用建筑 仓库

运输用建筑 汽车库、机车库、起重车 库、消防车库

按 承 重 结 构 形 式

排架结构型

柱顶与屋架 铰接

柱底与基础 刚接

应用范围 单层厂房中最基 本、应用最普遍

刚架结构型

柱和屋架 刚接

柱与基础 铰接(吊车吨位较 大，也可刚接)

应用范围 重型单层厂房

空间结构型 膜结构、网架结构、薄壳结构、 悬索结构等

按 车 间 生 产 状 况

冷加工车间 金工车间、修理车间

热加工车间 铸造、锻压、热处理等车间

恒温湿车间 精密仪器、纺织等车间

洁净车间 药品、集成电路车间

其他 防放射性物质、防电磁波干扰等车间