第一章地壳岩体的天然应力状态_第1页
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文档简介

1、 岩体结构特征及其变形破坏机制,是进行区域稳岩体结构特征及其变形破坏机制,是进行区域稳定和岩体稳定分析的定和岩体稳定分析的基础理论基础理论。 决定岩体变形破坏的决定岩体变形破坏的主导因素主导因素是是岩石材料的性质岩石材料的性质、岩体结构特征岩体结构特征、岩体的应力状态岩体的应力状态、孔隙裂隙中水和时孔隙裂隙中水和时间因素间因素。是是指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸(或具有一定厚度)的地质界面(或带)。两向延伸(或具有一定厚度)的地质界面(或带)。(rockmassrockmass)通常通常指地质体中与工程建设有关的那指地质体中与工程建设有

2、关的那一部分岩石,它处于一定的地质环境、被各种结构面所分一部分岩石,它处于一定的地质环境、被各种结构面所分割。割。:结构面在空间的分布和组合可将岩体切割成形结构面在空间的分布和组合可将岩体切割成形状、大小不同的块体状、大小不同的块体,称结构体。,称结构体。工程地质之所以要将岩体的结构特征作为重要工程地质之所以要将岩体的结构特征作为重要研究对象,意义如下:研究对象,意义如下:岩体中的结构面是岩体力学强度相对薄弱的岩体中的结构面是岩体力学强度相对薄弱的部位,它导致岩体力学性能的部位,它导致岩体力学性能的不连续性不连续性、不均一性不均一性和和各向异性各向异性岩体的结构特征对岩体在一定荷载条件下的岩体

3、的结构特征对岩体在一定荷载条件下的变形破坏方式和强度特征起着重要的变形破坏方式和强度特征起着重要的控制作用控制作用靠近地表的岩体,其结构特征在很大程度上靠近地表的岩体,其结构特征在很大程度上确定了外营力对岩体的确定了外营力对岩体的改造进程改造进程研究结构面最关键的是研究各类结构面的研究结构面最关键的是研究各类结构面的、以及它以及它们的们的等。等。n2.1 2.1 基本概念及研究意义基本概念及研究意义n2.1.2.1.1 1 岩体应力的一些基本概念岩体应力的一些基本概念按成因,可对构成岩体应力的各组分作如下分类:按成因,可对构成岩体应力的各组分作如下分类:n 岩体应力:岩体应力:n 自重应力自重

4、应力n 活动的活动的n天然应力或初始应力天然应力或初始应力 构造应力构造应力 剩余的剩余的 变异及残余应力变异及残余应力 感生应力感生应力地壳岩体内的天然应力状态,是指未经人为扰动的,地壳岩体内的天然应力状态,是指未经人为扰动的,主要是在重力场和构造应力场的综合作用下,有时也在岩主要是在重力场和构造应力场的综合作用下,有时也在岩体的物理、化学变化及岩浆侵入等的作用下所形成的应力体的物理、化学变化及岩浆侵入等的作用下所形成的应力状态,常称为状态,常称为天然应力或初天然应力或初始应力始应力。人类从事工程活动,在岩体天然应力场内,因挖除部人类从事工程活动,在岩体天然应力场内,因挖除部分岩体或增加结构

5、面而引起的应力,称为分岩体或增加结构面而引起的应力,称为感生应力或次生感生应力或次生应力应力。n2.1.2.1.2 2 研究意义研究意义 工程地质以岩体的地应力为主要研究对象,主要是基于以工程地质以岩体的地应力为主要研究对象,主要是基于以下三点:下三点: 1 1、岩体天然应力状态或地应力场是工程岩体存在的基本环、岩体天然应力状态或地应力场是工程岩体存在的基本环境之一,它对工程岩体(或是地质体)的变形和破坏起重要控境之一,它对工程岩体(或是地质体)的变形和破坏起重要控制作用。制作用。因此,它是因此,它是区域稳定性区域稳定性和和岩体稳定性岩体稳定性评价和岩体工程评价和岩体工程设计的重要因素或参量。

6、设计的重要因素或参量。 2 2、岩体地应力场是决定各类地下建筑物稳定性的主要因素。、岩体地应力场是决定各类地下建筑物稳定性的主要因素。在在高应力区高应力区,地表、地下工程施工期间所进行的岩体开挖工作,地表、地下工程施工期间所进行的岩体开挖工作,往往能在岩体内引起一系列与往往能在岩体内引起一系列与卸荷回弹卸荷回弹和和应力释放应力释放相联系的变相联系的变形和破坏现象,其结果是不仅会形和破坏现象,其结果是不仅会恶化恶化地基或边坡岩体的工程地地基或边坡岩体的工程地质条件,而且作用的本身有时也会对建筑物造成直接的质条件,而且作用的本身有时也会对建筑物造成直接的危害危害3、修建高坝、大型水库和深大的地下硐

7、室等,常能在更大范围修建高坝、大型水库和深大的地下硐室等,常能在更大范围内内破坏岩体的天然应力平衡破坏岩体的天然应力平衡,引起一系列诸如断层复活、水库,引起一系列诸如断层复活、水库诱发地震以及大型岩爆等严重危害建筑物和人民生命财产的工诱发地震以及大型岩爆等严重危害建筑物和人民生命财产的工程地质作用。程地质作用。为了防灾、减灾,就需要深入研究岩体天然应力为了防灾、减灾,就需要深入研究岩体天然应力状态及人类工程活动对它的影响。状态及人类工程活动对它的影响。n2.2.2 2 岩体天然地应力状态的形成及其类型岩体天然地应力状态的形成及其类型n2.2.2.1 2.1 天然地应力的形成天然地应力的形成 区

8、域因素区域因素作为控制性因素,形成一个地区应力场的基本格作为控制性因素,形成一个地区应力场的基本格架;而架;而局部因素局部因素仅作为影响因素,使地应力发生局部变化。仅作为影响因素,使地应力发生局部变化。 形成岩体中天然地应力的因素包括形成岩体中天然地应力的因素包括构造运动构造运动和岩体和岩体重力作用重力作用,一些地区包括一些地区包括岩浆侵入岩浆侵入形成的应力。形成的应力。.重力作用:重力作用:在在重力场重力场作用下生成的应力为自重应力。在地表近水平的作用下生成的应力为自重应力。在地表近水平的情况下,重力场在岩体内的某一任意点上形成相当于上覆岩层情况下,重力场在岩体内的某一任意点上形成相当于上覆

9、岩层重量的垂直正应力重量的垂直正应力v: v=h(为岩石的容重;为岩石的容重;h h为该点的埋深;为该点的埋深;v v相当于该点三向应力中相当于该点三向应力中的最大主应力。)的最大主应力。)n 由于泊松效应(即侧向膨胀)造成水平正应力由于泊松效应(即侧向膨胀)造成水平正应力h h,相当于相当于三向应力中的最小主应力:三向应力中的最小主应力:(2-22-2)(为岩体的泊松比,为岩体的泊松比,N N。称为岩体的侧压力系数。)称为岩体的侧压力系数。) 大多数大多数坚硬岩体坚硬岩体:为为0.20.20.30.3,即,即N N。为为0.250.250.430.43。半坚硬岩体半坚硬岩体: :N N。大于

10、大于0.430.43;当上覆荷载大,下伏当上覆荷载大,下伏岩体呈塑流岩体呈塑流:接近接近0.50.5,N N。近于近于1 1,也就,也就是说该点近于静水应力状态。是说该点近于静水应力状态。地质构造运动地质构造运动岩石圈运动在岩体内形成的应力称为构造应力。构造岩石圈运动在岩体内形成的应力称为构造应力。构造应力又可分为活动构造应力和剩余构造应力。应力又可分为活动构造应力和剩余构造应力。n 活动构造应力,即狭义的地应力,是地壳内现在正在活动构造应力,即狭义的地应力,是地壳内现在正在积累的能够导致岩石变形和破裂的应力。积累的能够导致岩石变形和破裂的应力。n 剩余构造应力是古构造运动残留下来的应力。剩余

11、构造应力是古构造运动残留下来的应力。 如云南澜沧江小湾水电站坝址区至少经历了如云南澜沧江小湾水电站坝址区至少经历了5 5期构期构造应力的作用:近造应力的作用:近NNENNE向向NWWNWW向向NE-NNENE-NNE向向NWNW向向近近NSNS向;向; 金沙江溪洛渡坝址区,自燕山期以来也经历了金沙江溪洛渡坝址区,自燕山期以来也经历了5 5期期构造应力场作用:构造应力场作用:NWWNWW向向NEENEE向向NNENNE向向NNWNNW向向NWWNWW向。向。岩浆侵入岩浆侵入n岩浆侵入挤压、冷凝收缩和成岩等过程,均会在周围岩体岩浆侵入挤压、冷凝收缩和成岩等过程,均会在周围岩体中产生相应的应力场。中

12、产生相应的应力场。n2.2.2 岩体天然应力状态类型岩体天然应力状态类型目前有三种观点:目前有三种观点:“静水应力式静水应力式”分布观点分布观点地壳岩体任一点的应力都是各向相等的,均等于上覆岩地壳岩体任一点的应力都是各向相等的,均等于上覆岩层的自重,即:层的自重,即:x=y=v=h垂直应力为主的观点垂直应力为主的观点基于弹性理论提出的,认为岩体内的应力主要是重力场作基于弹性理论提出的,认为岩体内的应力主要是重力场作用下形成的自重应力,其应力大小可按公式计算。用下形成的自重应力,其应力大小可按公式计算。水平应力为主的观点水平应力为主的观点.中间主应力近于垂直,最大主应力中间主应力近于垂直,最大主

13、应力1和最小主应力和最小主应力3近于水近于水平。平。在这种应力状态下,如果发生破坏(或再活动)是沿在这种应力状态下,如果发生破坏(或再活动)是沿走向与最大主压应力成约走向与最大主压应力成约3040左右交角的陡立面产生左右交角的陡立面产生走向滑动性的断裂活动,此类三向应力状态称为走向滑动性的断裂活动,此类三向应力状态称为潜在走向潜在走向滑动型。滑动型。 .最小主应力轴最小主应力轴3近于垂直,最大主应力与中间主应力轴近近于垂直,最大主应力与中间主应力轴近于水平。于水平。在此种应力状态下发生的破坏,是逆断型的,即在此种应力状态下发生的破坏,是逆断型的,即沿走向与最大主应力垂直的剖面沿走向与最大主应力

14、垂直的剖面X裂面产生逆断活动,故可裂面产生逆断活动,故可称为称为潜在逆断型。潜在逆断型。应力场中的最大主应力轴应力场中的最大主应力轴1垂直,其余两主应力水平分布。垂直,其余两主应力水平分布。此应力状态下发生的破坏(或再活动),是沿走向与最小此应力状态下发生的破坏(或再活动),是沿走向与最小主应力轴相垂直的面,发生正断性质的活动,故可称为主应力轴相垂直的面,发生正断性质的活动,故可称为潜潜在正断型。在正断型。地壳浅部地应力分布的一些基本规律:地壳浅部地应力分布的一些基本规律:1 1、地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场,是时间和、地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场,是时间和空间的函数空

15、间的函数 不同地区天然应力状态的类型往往不同,不同地区天然应力状态的类型往往不同,同一地点不同同一地点不同深度深度范围内的天然应力状态类型也可能会有所差别。绝大多数范围内的天然应力状态类型也可能会有所差别。绝大多数地区,地区,随深度变化随深度变化,同一处的地应力可能会从水平应力为主转,同一处的地应力可能会从水平应力为主转化为一竖直应力为主,临界点可能为静水应力式。化为一竖直应力为主,临界点可能为静水应力式。 空间上空间上,受,受地层岩性地层岩性、结构特征结构特征、地形地貌地形地貌等影响,从等影响,从小范围来看,其变化往往非常显著,但某个地区的整体而言,小范围来看,其变化往往非常显著,但某个地区

16、的整体而言,地应力的变化不会太大,其量值和方向一般均具有宏观的规律地应力的变化不会太大,其量值和方向一般均具有宏观的规律性。性。 在在某些地震活动区活跃区某些地震活动区活跃区,地应力大小和方向随时间的,地应力大小和方向随时间的变化非常明显。地震前,应力不断积累、升高,地震时,应力变化非常明显。地震前,应力不断积累、升高,地震时,应力释放,地应力值大幅度下降。如书中例子。龙门山断层例子。释放,地应力值大幅度下降。如书中例子。龙门山断层例子。2.2.3 天然地应力分布的一般规律天然地应力分布的一般规律n2.2.3.2 3.2 活断层活动与局部应力集中活断层活动与局部应力集中1 1、一般规律、一般规

17、律 岩体内的各种成因岩体内的各种成因断裂影响应力的分布和传递断裂影响应力的分布和传递,从而使岩体内地应力状,从而使岩体内地应力状态变得极为复杂。态变得极为复杂。 对于一个三向受力的岩体,在分布于最大、最小主应力通过的平面内对于一个三向受力的岩体,在分布于最大、最小主应力通过的平面内的各类断裂中,通常那些与最大主应力成的各类断裂中,通常那些与最大主应力成303040 40 交角的断裂,其应力集交角的断裂,其应力集中程度最高。尤其是呈雁行式或断续直线式排列的断裂组。中程度最高。尤其是呈雁行式或断续直线式排列的断裂组。 一切能对断裂继续活动起一切能对断裂继续活动起阻碍阻碍作用的地段,都将是应力高度集

18、中的部作用的地段,都将是应力高度集中的部位,这些地段常成为位,这些地段常成为强震发生强震发生的特殊部位。的特殊部位。端点、首尾错列段、局部拐点、分支点或与其他方向断裂的交汇点端点、首尾错列段、局部拐点、分支点或与其他方向断裂的交汇点2 2、局部构造应力集中区的发育与活断层的关系、局部构造应力集中区的发育与活断层的关系 活断层活断层实际上是现今地应力场中应力集中程度相对较高的断裂带,同实际上是现今地应力场中应力集中程度相对较高的断裂带,同时它的持续活动又将导致及其附近地区应力进一步重新分布,所以在活断时它的持续活动又将导致及其附近地区应力进一步重新分布,所以在活断层或活动断块的特定部位,往往形成

19、很高的局部构造应力集中区。层或活动断块的特定部位,往往形成很高的局部构造应力集中区。局部压应力集中区局部压应力集中区 近代隆起和推挤型构造的形成地带近代隆起和推挤型构造的形成地带 逆断型强震活动;逆断型强震活动;局部拉应力集中区局部拉应力集中区 近代拗陷和拉分型构造的形成地带近代拗陷和拉分型构造的形成地带 正断机制的地震。正断机制的地震。2.4 地壳表层地应力状态的复杂性地壳表层地应力状态的复杂性 影响岩体天然应力状态的因素:影响岩体天然应力状态的因素:岩体自重、构造应力岩体自重、构造应力;各种地质构造、地形、岩性、各种地质构造、地形、岩性、剥蚀作用剥蚀作用、岩石的物、岩石的物理化学作用以及人

20、类工程活动等。理化学作用以及人类工程活动等。区域性的地表剥蚀卸荷作用在增大区域性的地表剥蚀卸荷作用在增大某些岩体内某些岩体内的水平应力的水平应力方面有着重要的作用。方面有着重要的作用。大陆冰川的消退:大陆冰川的消退:加拿大冰川系统的最大冰层厚度达到加拿大冰川系统的最大冰层厚度达到30003750m,相当于在基岩上作用有附加的,相当于在基岩上作用有附加的2128MPa的垂向荷载,的垂向荷载,其水平侧向应力与垂直应力的关系可由(其水平侧向应力与垂直应力的关系可由(2-2)式计算得到,即:)式计算得到,即: (2-2) 对于对于理想弹性状态,理想弹性状态,在冰川消退后因冰川作用产生的垂直在冰川消退后

21、因冰川作用产生的垂直应力和水平应力也随之消退为零。应力和水平应力也随之消退为零。2.2.4.1 4.1 垂向卸荷垂向卸荷 在花岗岩、辉长岩、花岗闪长岩和石灰岩等坚硬岩体中有在花岗岩、辉长岩、花岗闪长岩和石灰岩等坚硬岩体中有明显的明显的粘弹性压缩粘弹性压缩,因此在冰川的持续荷载作用下,在刚性侧,因此在冰川的持续荷载作用下,在刚性侧限条件下,有:限条件下,有: (2-4))21 (2Eh 在冰川消退和地壳发生瞬时回弹以后,对应于不能马上恢在冰川消退和地壳发生瞬时回弹以后,对应于不能马上恢复的粘弹性垂直应变,由上式导得的侧向应力会保留在岩体中复的粘弹性垂直应变,由上式导得的侧向应力会保留在岩体中作为

22、作为残余应力残余应力。 在每次冰川活动过程中,由上述粘弹性垂直压缩导致的水在每次冰川活动过程中,由上述粘弹性垂直压缩导致的水平残余应力平残余应力不断增加不断增加。在冰川消退过程中,会出现与卸荷速率。在冰川消退过程中,会出现与卸荷速率相同的等压隆起现象。而在冰川消退以后,伴随粘弹性应变的相同的等压隆起现象。而在冰川消退以后,伴随粘弹性应变的部分恢复,水平应力的回退需要一定时间。这样,在冰川消退部分恢复,水平应力的回退需要一定时间。这样,在冰川消退以后短时间内,在基岩中可能存在非常高的水平应力状态,足以后短时间内,在基岩中可能存在非常高的水平应力状态,足以造成基岩表层发生隆爆等以造成基岩表层发生隆

23、爆等高地应力现象高地应力现象。广义开尔文(广义开尔文(modified Kelvinmodified Kelvin)体)体一个开尔文元件和弹簧串联组成。一个开尔文元件和弹簧串联组成。本构方程:本构方程:21211kkkk蠕变方程:蠕变方程:tkekk212010弹性后效(卸载效应):弹性后效(卸载效应):t t1 1时刻卸载,由胡克体产时刻卸载,由胡克体产生的弹性变形生的弹性变形0 0/k/k1 1立即立即恢复,而开尔文体则要经恢复,而开尔文体则要经过很长时间才能恢复。过很长时间才能恢复。2.4.2 河谷侵蚀侧向卸荷河谷侵蚀侧向卸荷 河谷下切或边坡开挖河谷下切或边坡开挖过程中,随着边坡侧向应过

24、程中,随着边坡侧向应力的解除(卸荷),边坡力的解除(卸荷),边坡产生回弹变形,边坡应力产生回弹变形,边坡应力产生相应的调整,其结果产生相应的调整,其结果是在边坡一定深度范围内是在边坡一定深度范围内形成形成二次应力场二次应力场。河谷下切所引起的应力变化有河谷下切所引起的应力变化有以下几条规律:以下几条规律:主应力方向在河谷临空面附主应力方向在河谷临空面附近发生明显的变化:通常重分布后近发生明显的变化:通常重分布后的最大主应力与临空面近于平行,的最大主应力与临空面近于平行,而最小主应力则与之近于垂直。而最小主应力则与之近于垂直。n 最大主应力由内向外逐渐增最大主应力由内向外逐渐增大,至临空面达到最

25、大值,大,至临空面达到最大值,。与此相联系,。与此相联系,剪应力在临空面附近,特别是在下剪应力在临空面附近,特别是在下部坡脚处,显著增大。部坡脚处,显著增大。 临空面附近的临空面附近的现象现象通常在通常在表现得最表现得最为强烈。为强烈。应力集中:最大主应力(或剪应力)在临空面附近增大(或减小的现象)应力集中:最大主应力(或剪应力)在临空面附近增大(或减小的现象)应力集中系数:变化后的主应力与初始应力之比。应力集中系数:变化后的主应力与初始应力之比。因此,在高应力区,河谷临空面附近的应力集中,往往因此,在高应力区,河谷临空面附近的应力集中,往往使周围岩体内的应力(特别是坡脚和谷底)超过其强度,使

26、周围岩体内的应力(特别是坡脚和谷底)超过其强度,使使岩体发生破裂变形,岩体发生破裂变形,生成生成各类表生结构面各类表生结构面。而表层岩体内的。而表层岩体内的应力又因释放而降低,围绕河谷临空面形成一个应力降低带,应力又因释放而降低,围绕河谷临空面形成一个应力降低带,高应力集中区则向岩体内部转移。高应力集中区则向岩体内部转移。n 垂直于最大主应力的河谷段,垂直于最大主应力的河谷段,临空面附近的应力集中程临空面附近的应力集中程度要比平行于最大主应力的河谷段度要比平行于最大主应力的河谷段高得多。高得多。n2.4.2.4.3 3 地壳表层高地应力区及其地质地貌标志地壳表层高地应力区及其地质地貌标志研究表

27、明,高地应力区在地表研究表明,高地应力区在地表地质地貌地质地貌上有明显的表现。因上有明显的表现。因此,通过地质地貌研究可以揭示是否高地应力区的存在。此,通过地质地貌研究可以揭示是否高地应力区的存在。1 1 天然条件下与高水平应力释放有关的浅表生时效变形现象天然条件下与高水平应力释放有关的浅表生时效变形现象(1 1)隐爆)隐爆最早发现于加拿大南安大略省,其表现为近地表出现细长的隆最早发现于加拿大南安大略省,其表现为近地表出现细长的隆褶或类似低角度逆断层的断隆,一般高度较小,而延伸长度较大。最早褶或类似低角度逆断层的断隆,一般高度较小,而延伸长度较大。最早称之为隆爆(称之为隆爆(POP-UPPOP

28、-UP)现象。现象。其发育特征有:其发育特征有: a. a. 发育在强度和厚度都不太大的近水平层状岩层中;发育在强度和厚度都不太大的近水平层状岩层中; b. b.隆爆轴与实测最大主应力基本垂直隆爆轴与实测最大主应力基本垂直 C. C.绝大多数隆爆都是该区大陆冰川消退不久的产物。绝大多数隆爆都是该区大陆冰川消退不久的产物。(2 2)谷下水平卸荷裂隙及谷坡内水平剪切蠕动变形)谷下水平卸荷裂隙及谷坡内水平剪切蠕动变形带带大量的勘察资料表明,在高地应力区内较开阔的河谷经常有一系大量的勘察资料表明,在高地应力区内较开阔的河谷经常有一系列开口良好,透水性很强的卸荷裂隙,特别是当最大主应力与河段走向列开口良

29、好,透水性很强的卸荷裂隙,特别是当最大主应力与河段走向垂直时,这种卸荷裂隙尤为发育。它们多沿已有的层面或断裂结构面发垂直时,这种卸荷裂隙尤为发育。它们多沿已有的层面或断裂结构面发育而成。因此,这种裂隙最易产生于近水平产出的沉积岩分布区或缓倾育而成。因此,这种裂隙最易产生于近水平产出的沉积岩分布区或缓倾角裂隙发育的岩浆岩分布区。角裂隙发育的岩浆岩分布区。(3)应力释放型的深大拉张变形带)应力释放型的深大拉张变形带一些地段的谷坡后缘发育有深大的拉裂缝及拉张断陷带。这类拉一些地段的谷坡后缘发育有深大的拉裂缝及拉张断陷带。这类拉张变形带以其规模大,延伸方向稳定和发育面深区别于通常的卸荷张变形带以其规模

30、大,延伸方向稳定和发育面深区别于通常的卸荷裂隙。裂隙。(4 4)蓆状裂隙)蓆状裂隙在出露于地表的侵入岩体中,广泛见于一种近地表平行分布在出露于地表的侵入岩体中,广泛见于一种近地表平行分布的区域性裂隙发育,通常上部较密,向下逐渐变稀疏,即蓆状裂的区域性裂隙发育,通常上部较密,向下逐渐变稀疏,即蓆状裂隙。这是隙。这是区域性卸荷剥蚀区域性卸荷剥蚀的结果。的结果。2 与钻进有关的岩体应力释放及伴生现象与钻进有关的岩体应力释放及伴生现象(1 1)岩心饼化现象)岩心饼化现象 钻进过程中岩心裂成饼状的现象是高地应力区所特有的岩钻进过程中岩心裂成饼状的现象是高地应力区所特有的岩体力学现象。这种现象有几个方面的

31、共性:体力学现象。这种现象有几个方面的共性:a.a. 所有的饼状岩心在形态上均有其共同特征:岩饼的厚度所有的饼状岩心在形态上均有其共同特征:岩饼的厚度与岩心的直径有一定的关系,一般约为直径的与岩心的直径有一定的关系,一般约为直径的1/41/4到到1/51/5,所,所以不同的钻孔,只要孔径相同,岩饼的厚度就大致相近;所以不同的钻孔,只要孔径相同,岩饼的厚度就大致相近;所有岩饼的表面均为有岩饼的表面均为新鲜破裂面新鲜破裂面,而且边缘部分粗糙,多数内,而且边缘部分粗糙,多数内部隐约见有顺槽,或沿一个方向的擦痕与之对应的拉裂坎。部隐约见有顺槽,或沿一个方向的擦痕与之对应的拉裂坎。b.b.饼状岩心是钻进

32、过程中差异卸荷回弹的产物,破裂主要饼状岩心是钻进过程中差异卸荷回弹的产物,破裂主要发生在一定高度的岩心根部,是由拉张和复合机制导致的。发生在一定高度的岩心根部,是由拉张和复合机制导致的。c.c.饼状岩心的产生需具备特定的岩体力学条件:饼状岩心的产生需具备特定的岩体力学条件:n 弹性高,储能条件好的岩性条件,如火成岩;弹性高,储能条件好的岩性条件,如火成岩;n 整体块状的岩体结构条件;整体块状的岩体结构条件;n 高地应力条件,最大主应力在高地应力条件,最大主应力在3030MPaMPa以上。以上。( (2 2) )钻孔周围岩体葱皮化现象:钻孔周围岩体葱皮化现象: 葱皮化薄层岩片一般呈叠瓦式分布于钻孔周围,平面方向基本与钻孔轴垂直,两端微微上翘,其产生可能与爆破震动卸荷作用有关。岩片厚度在几毫米至5cm,延伸长度一般在2030cm.( (3 3) )钻孔崩落现象:钻孔崩落现象:研究发现,一些钻孔的孔径不是圆的,而呈椭圆型,长研究发现,一些钻孔的孔径不是圆的,而呈椭圆型,长短轴之差可达短轴之差可达3-183-18cmcm。观察表明,这种孔径的增大是由于孔观察表明,这种孔径的增大是由于孔

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