复杂岩体结构精细描述及工程应用,黄润秋主编。
概论
岩体,是由岩块和围限他们的不连续面组成的地质体;不连续面,也称为结构面,在
空间的分布与产出状态构成了岩体的结构。结构面对岩体力学特性和工程稳定性的控制作
用早在50 年代就被以L. Muller 等为代表的奥地利学派所认识,并认为这是构成岩体和岩
块力学与工程特性差异的根本所在,由此而开始了以结构面和岩体结构研究为中心的岩体
力学时代。国际岩石力学学会将岩体中的断层、软弱层面、大多数节理、软弱片理和软弱
带等各种力学成因的破裂面和破裂带定义为不连续面(discontinuity),谷德振、孙广忠教
授等进一步认为结构面是由一定的地质实体抽象出来的概念,它在横向延展上具有面的几
何特征,而在垂向上则常充填有一定的物质、具有一定的厚度。80 年代孙广忠教授进一步
提出了“岩体结构控制论”,并全面、系统地以此为指导研究了岩体变形与破坏的基本规律。
结构面首先是一类地质体,结构面的地质属性决定了它在分布与特性上的复杂性,从
而使得我们在解决一些涉及复杂岩体结构的地质工程问题时面临极大的困难。
一方面,由于天然露头或人工开挖面的限制,人们很难对岩体内不连续面的几何参数
进行系统而确定性的测量,对岩体中结构面特征的完全描述是困难的,有时甚至是不可能
的。岩体中存在各种形态、大小、间距、密度、和方向不同的不连续面,特别是它们相互
交切形成不连续面网络系统,使岩体具有不连续性和不确定性的特性,成为岩体结构研究
的难点之一。即便是目前使用的测网法测量节理,如何结合一个地区结构面发育的具体状
态,合理地布置测网和选择测网尺寸也是一个有待探索的问题。因此,发展新的研究方法
成为岩体结构研究领域的前沿和热点课题。