岩体结构稳定分析原理和方法分析

章梓檀　金晶晶　江雨泽

摘要：近年来，地质工程建设的飞速发展极大地促进了我国交通建筑行业的发展，但是，任何事情都有两面性，越来越多的地质工程被报道存在质量问题，或者由于地质灾害原因，导致了对工程的破坏。在对大量地质工程做出综合性研究的基础上，我们发现大多数由于自然灾害破坏的工程都位于山坡，山脊或者两种不同岩石的交界处。这些地方都具有大致相似的特点，那就是工程地基下的岩体结构不稳定。而这种不稳定可以由多种原因导致，其中很大一部分原因就是自然灾害，为了更大程度地保障工程的质量问题和使用时间的持久性，对岩体结构稳定的原理分析就显得十分的重要。

关键词：地质工程；岩体结构；稳定分析；加固措施

中图分类号：TU452 文献标识码：A 文章编号：1674-3024（2016）06-156-02

前言

一般在地壳表面形成的最原始的岩体是比较稳定的，因为在这种原始岩体内部，其岩层的方向一致，密度比较均匀，并且结构分布也是连续完整的。原始岩体的稳定性一般都能够满足基本的地质工程要求，这种岩体也就是岩体研究学上常说的完整岩石。但是，就算是人的身体，使用时间长了也会出现各项身体机能下降的问题，更何况是长期在外风吹日晒的岩体。在漫长的时期内，由于各种地震、滑坡、泥石流等自然地质因素和人类肆意开发土地等人为因素的影响，岩体的稳定性受到了很大的破坏，其主要表现为在岩体内部形成了许多裂缝，岩石结构的完整性遭到破坏，受力方向各异。此时岩体不再稳定。其强度也远远比不上原始岩体。

1.岩体稳定的原理

要探索对岩体的加固措施，保障地质工程的稳定性，就要进一步研究各种岩体的特征以及岩体稳定的原理，知己知彼，方能百战不殆，在此基础上做出加固措施，才能真正起到作用。

1.1岩体的结构组成

1.1.1结构面

指由于各种原因导致不同特征的地质界面开裂形成的裂缝，其分为原生结构面、构造结构面和次生结构面。结构面的形成主要是由于岩层在缓慢的沉积过程中，在各种内力外力，风化侵蚀的作用下发生沉积断裂，形成不连续、不完整的断裂面。若干年之后，断裂面上面会有新的沉积物蓄积，且经过时间的积累，这些沉积物蓄积到一定程度，在重力作用和风华侵蚀作用下会形成另一种岩体。填充在裂缝中，形成软弱夹层。这时的岩体看上去虽然是完整的，但是，由于内部断裂，且新形成的软弱夹层强度不够，其稳定性是非常差的。

1.1.2结構体

结构体与结构面两者之间的关系密切，具体可以从以下三个方面进行阐述：

（1）形状方面：结构体的形状与结构面的组数密切相关

（2）尺寸方面：结构体的尺寸与结构面之间的间距密切相关

（3）顺序方面：结构体的顺序与结构面的顺序有相关性

1.1.3结构面与结构体混合型

此型具有结构面和结构体的组合特征，它不仅可以表达结构面的组合情况和排列情况，还反映了岩体的发育程度和结构体的尺寸以及几何排列形式。其包括了结构单元、组合情况、排列情况三个基本要素。

1.2岩体的特征研究

岩体的主要特征可以概括为以下几点：

（1）作为岩体，首先其是地质结构的一部分。因此，同时存在于地质体中的岩石，密度，酸碱度，地下水等情况都会对岩体有一定的影响。

（2）从岩体的结构组成出发，结构面是岩体结构组成的核心和关键，而结构面本质上是由于岩体在沉积过程中发生沉积断裂所形成的裂缝，原始岩体的完整性和稳定性已经遭到了极大的破坏，经过科学勘测之后可以发现，发生断裂的岩体不管是密度，岩层走向还是陛能方面都已经远远低于原始岩体。而结构面的不稳定性又决定了岩体的不稳定性。

（3）岩体易受外力作用的影响。近年来，由于人类对土地的肆意开发，以及矿产挖掘，同时缺乏了植被的覆盖保护。岩体遭到了极大地破坏，又由于我国人口众多，交通运输的压力比较大。岩体在长时间的工作负重下出现变形。其变形的性质主要与结构面的排列组合形式有关。

（4）岩体易受内力作用影响。岩体之中其实是存在天然的应力场的。受地球引力的作用，岩体本身也是存在自身重力和结构应力的，由于岩体中诸多内部应力的存在，使得岩体l生质比较复杂。

2.岩体的稳定分析

岩体受到破坏，大部分的原因是已形成的结构体在内外力的共同作用下下滑移行。岩体稳定性分析的实质就是对现已存在的问题进行分析，结合结构面的特点，判断结构体移行的趋势，运用赤平极射投影原理分析，可以反映多个方面的内容，综合以上所得数据，经过科学计算，用数据说明岩体的稳定性，并进行评估。

3.地质工程的选址与加固要求

对地形地质，岩体结构与特征有了深入的了解之后，才能进一步确定工程选址以及相应的加固措施。

（1）岩体的结构面断裂带，由于岩体结构破坏以及软弱夹层的出现，此区域的岩体结构稳定性大大下降，在选址时应尽量避免区域断裂带。

（2）地址工程选址应尽量选择完整岩体，若实际情况没有完整岩体，可选择某一个可施工范围比较大的岩体，

（3）至于加固措施，则需要根据地质工程的地址，需要加固的部位、结构和需求来确定适宜的加固法。目前我国比较常见的加固法有植筋加固法、碳纤维加固法、增大截面加固法、粘贴钢板加固法、外包型钢加固法等等。

4.结束语

总而言之，岩体的稳定对于地质工程的稳定有直接的决定作用，而地质工程的选址、设计、施工、加固都比较关键。选址在一开始就决定了工程地基是否稳定，而加固相当于是工程的保护伞，两者缺一不可。在这种情况下，对岩体稳定性原理和方法分析就尤为关键。