岩石和巖體

yan shi he yan ti

岩石和巖體

rock and rock mass

岩石是由單體礦物或碎屑在一定的地質作用下，按一定的規律組合成具有某種聯結作用的集合體，是巖體的組成部分。岩石按成因可分為沉積岩、變質岩和岩漿岩，常見的類型見表1[常見的岩石類型]。

在岩土工程界，常按工程性質將岩石分為極堅硬的、堅硬的、中等堅硬的和軟弱的四種類型。在工程地質中，把工程作用範圍內具有一定的岩石成分、結構特徵及賦存於某種地質環境中的地質體稱為巖體。巖體是在內部的聯結力較弱的層理、片理和節理、斷層等切割下，具有明顯的不連續性。這是巖體的重要特點，使巖體強度遠遠低於岩石強度，巖體變形遠遠大於岩石本身，巖體的滲透性遠遠大於岩石的滲透性。

巖體結構　直到20世紀50年代，節理面、斷層面等這些不連續面對巖體工程性質的重要影響才日益受到重視。60年代初，奧地利L.米勒和中國谷德振等分別提出了巖體結構的概念。谷德振將巖體內存在的弱聯結的層面、片理面、節理面、斷層面、層間錯動面及各種不整合面等不連續面稱為結構面，按成因分為三種類型。①原生的：沉積岩內的層面、不整合面；岩漿岩內流紋理面、原生節理面、與圍巖接觸面；變質岩內的片理面和片麻理面等。②構造作用形成的：斷層面、層間錯動面、節理面、劈理面等。③次生的：風化裂隙面、卸荷裂隙面等。結構面將巖體切割成大小不等、形狀各異的巖塊稱為結構體。結構面和結構體在巖體內排列組合的形式稱為巖體結構。一定地區內存在的巖體在結構上具有一定的特徵。L.米勒根據節理切割程度，將巖體按其結構特徵分為：完整巖體、局部破碎化巖體、碎裂巖體、強烈碎裂巖體。谷德振根據結構面對巖體切割特徵和程度劃分為：整體塊狀結構、層狀結構、碎裂結構、散體結構。

結構面長度和充填物厚度是結構面規模的基本標誌。結構面的規模不同，對巖體力學作用影響大不一樣。當巖體內有斷層面或層間錯動面存在時，在外力作用下巖體運動的主要方式為結構體沿結構面滑動；當巖體內存在的結構面為不連續的節理時,巖體內產生應力集中,強度降低，但其力學作用仍具有連續介質特徵。據此，在對巖體進行工程地質勘察研究時，可把結構面劃分為若干級序（表2 [結構面級序劃分依據及其特性]）。此級序劃分是研究結構面和巖體結構地質規律及其工程地質特性的主要基礎和方法。

結構面的力學性質　與結構面的起伏狀況和充填狀況密切有關。結構面內未充填軟弱物質時，結構面壁愈粗糙，起伏度愈大，強度愈高，稱為硬性結構面。結構面內充填軟弱物質時，強度顯著降低，稱為軟弱結構面。結構面內夾的軟弱物質較厚時，構成一種獨立的工程地質作用單元，稱為軟弱夾層，這是在工程地質勘察中應該特別重視的不良工程地質因素之一。

環境因素對巖體的工程地質作用亦有重要影響。在工程地質勘察中，需對工程巖體的環境因素──地應力、、地温及大氣物理等進行研究。其中地應力具有特殊的作用，它可以提高巖體強度，使巖體力學介質特徵轉化，使巖體結構的力學效應減弱和消失。

把巖體作為工程研究對象時，應在巖體成分、結構特徵及其賦存條件分析的基礎上，進行巖體工程性質測試和巖體穩定性分析工作。巖體工程地質的研究與評價多半還侷限在定性階段，正在向定量方向發展。

參考書目

孫廣忠：《巖體力學基礎》,科學出版社,北京，1983。

孫廣忠