当前课程知识点:地质学与工程地质 > 第10章 岩石和岩体的工程地质性质 > 10.5 结构面的特征及力学性质 > Chapter 10.5.2 结构面的力学性质
同学们好
欢迎来到地质学与工程地质课程
在外部荷载的作用下结构面两侧的岩块
将沿着结构面发生变形
当荷载超过一定值时将发生破坏和滑动
这节课我们就来学习结构面的力学性质
与岩石的力学性质相似
结构面的力学性质主要包括
变形和强度两个方面
根据结构面的变形特征
可以大致将它划分为两类
一种就是脆性破坏的结构面
比如一些密闭的结构面
和一些硬性接触的结构面
另一种是塑性破坏的结构面
主要是一些半坚硬或者是较软的结构面
以及光滑结构面和泥质充填的结构面
对于脆性破坏的结构面
它的剪应力-剪切位移曲线
大致可以分为四个阶段
在剪切开始的时候
曲线是呈直线型
随着剪应力的增加结构面逐渐发生张裂
一些较大的凸台逐渐被剪切产生裂纹
之后裂纹不断地扩展直至被剪断
达到曲线的最高点
那么这时的应力也就是结构面的抗剪强度
随后剪应力急剧下降
随着剪切变形的发展
一些小的凸台也不断被剪断
因此曲线或者是剪应力会出现波动现象
最后试样将沿着剪断后的
相对平滑的结构面滑动
并最终达到残余抗剪强度
对于塑性破坏的结构面
它的剪应力、剪应变关系曲线
大致可以分为三个阶段
第一个也是弹性变形阶段
第二个是塑性屈服阶段
剪应变速率逐渐地增大
之后随着剪切变形的增加
剪应力变化非常的缓慢
呈现一种塑性流动破坏
最后以一定的速率沿着结构面滑动
整个变形破坏是连续的
没有像脆性变形破坏的结构面那样
出现剪应力急剧降低阶段
对于结构面的强度包括抗拉强度
和抗剪强度两种
但是一般来讲结构面的抗拉强度非常低
通常认为结构面没有抗拉强度
也就是说不承受拉应力作用
结构面的抗剪强度通常用
库伦准则来描述
τ是抗剪强度 σ是结构面上的法向应力
c和φ是结构面的粘聚力和内摩擦角
结构面的抗剪强度参数
通常可以采用室内或者是现场直剪试验来获得
结构面的力学性质主要取决于结构面的形态
张开充填程度、岩石的性质
及试样的尺寸等等
结构面越粗糙它的抗剪强度就越高
结构面两侧岩石的强度对于一些密闭
或者是微开型的结构面力学性质影响比较大
岩石强度越低
结构面的强度相对就越低
另一方面充填结构面特别是泥质充填结构面
会使它的强度大大降低
特别是进水后
由于孔隙水压力作用
通常使结构面丧失其抗剪强度
好 这节课我们学习了结构面的力学性质
通过这节课的学习
同学们要了解结构面的两种变形类型
掌握结构面的抗剪强度及试验方法
-0.1 人类工程活动与地质环境
-0.2 工程地质学的任务
-知识巩固--作业
-1.1 地球的形成与演化
-1.2 地球的基本性质
-1.3 岩石圈板块构造与地质作用
-知识巩固
-2.1 地壳运动
--默认
-2.2 岩浆作用
-2.3 变质作用
-2.4 地震作用
-知识巩固
-3.1 引述
-3.2 风化作用
-第3章 外动力地质作用--3.2 风化作用
-3.3 地面流水的地质作用
-3.3 地面流水的地质作用--作业
-3.4 风的地质作用
-3.4 风的地质作用--作业
-3.5 冰川的地质作用
-3.5 冰川的地质作用--作业
-知识巩固-基础篇--作业
-知识巩固-提高篇--作业
-4.1 矿物
-第4章 矿物与岩石--4.1 矿物
-4.2 岩浆岩
-第4章 矿物与岩石--4.2 岩浆岩
-4.3 沉积岩
-4.3 沉积岩--作业
-4.4 变质岩
-第4章 矿物与岩石--4.4 变质岩
-第4章 矿物与岩石--知识巩固-基础篇
-第4章 矿物与岩石--知识巩固-提高篇
-5 地质年代
-知识巩固--作业
-6.1 水平构造与倾斜构造
-6.2 褶皱构造
-6.3 断裂构造
-第6章 地质构造--知识巩固-基础篇
-第6章 地质构造--知识巩固-提高篇
-7.1 概述
-7.2 地质图的表示方法
-7.3 地质图的阅读和分析
-第7章 地质图--知识巩固-基础篇
-第7章 地质图--知识巩固-提高篇
-8.1 基本概念
-8.1 基本概念--作业
-8.2 地下水的埋藏类型与排泄
-第8章 地下水--8.2 地下水的埋藏类型与排泄
-8.3 地下水的运动
-8.3 地下水的运动--作业
-8.4 地下水的水质
-8.4 地下水的水质--作业
-8.5 与地下水有关的工程地质问题
-8.5 与地下水有关的工程地质问题--作业
-知识巩固-基础篇--作业
-第8章 地下水--知识巩固-提高篇
-9.1 土的物质组成
-9.1 土的物质组成--作业
-9.2 土的基本性质
-9.2 土的基本性质--作业
-9.3 土的工程分类
-9.4 特殊土及工程性质
-9.4 特殊土及工程性质--作业
-第9章 土体的工程地质性质--知识巩固-基础篇
-第9章 土体的工程地质性质--知识巩固-提高篇
-10.1 概述
--10.1练习
-10.2 岩石的物理和水理性质
--10.2练习
-10.3 岩石的力学性质
--10.3习题
-10.4 岩体结构、结构面与结构体
--10.4习题
-10.5 结构面的特征及力学性质
--10.5习题
-10.6 岩体力学性质
--10.6习题
-10.7 岩体的工程地质分类
--10.7习题
-知识巩固-基础篇--作业
-知识巩固-提高篇--作业
-11.1 斜坡变形与破坏
-11.1 斜坡变形与破坏--作业
-11.2 影响斜坡稳定的因素
-11.3 斜坡稳定性分析
-11.3 斜坡稳定性分析--作业
-11.4 岩质边坡稳定的结构分析法
-11.5 斜坡变形破坏防治原则与措施
-11.5 斜坡变形破坏防治原则与措施--作业
-第11章 斜坡稳定性工程地质问题分析--知识巩固-基础篇
-第11章 斜坡稳定性工程地质问题分析--知识巩固-提高篇
-12.1 地下洞室及其应力重分布
-12.1 地下洞室及其应力重分布--作业
-12.2 洞室围岩的变形与破坏
-12.3 影响洞室围岩稳定性的因素
-12.4 洞室围岩失稳的防治措施
-第12章 地下洞室围岩稳定性的工程地质分析--知识巩固
-13.1 水利工程坝基
--Chapter 13.1.1 坝型及对工程地质条件的要求
-13.2 常见地基处理方法
-第13章 地基岩体稳定性工程地质问题分析--知识巩固
-14.1 水库渗漏
-14.2 库岸稳定问题
-14.3 库周浸没及水库淤积
-知识巩固--作业
-15.1 概述
-15.2 工程地质测绘
-15.3 工程地质勘探与野外试验
-15.4 地质罗盘的使用方法
-知识巩固
-汶川地震泥石流——5年的回顾
--汶川地震泥石流
--汶川地震这五年
--解疑答惑
-期末考试