1.结构面的类型
存在于岩体中的各种地质界面(结构面)包括：各种破裂面(如劈理、节理、断层面、顺层裂隙或错动面、卸荷裂隙、风化裂隙等)、物质分异面(如层理、层面、沉积间断面、片理等)、以及软弱夹层或软弱带、构造岩、泥化夹层、充填夹泥(层)等，所以“结构面’’这一术语，具有广义的性质。不同成因的结构面，其形态与特征、力学特性等也往往不同。按地质成因，结构面可分为原生的、构造的、次生的三大类。
(1)原生结构面 是成岩时形成的，分为沉积的、火成的和变质的三种类型。 沉积结构面 如层面、层理、沉积间断面和沉积软弱夹层等。沉积结构面中一般的层面和层理结合是良好的，层面的抗剪强度并不低，但由于构造作用产生的顺层错动或风化作用会使其抗剪强度降低。沉积结构面中的软弱夹层是指介于硬层之间强度低，又易遇水软化，厚度不大的夹层，风化之后称为泥化夹层。
火成结构面 是岩浆岩形成过程中形成的，如原生节理(冷凝过程中形成)、流纹面、与围岩的接触面、火山岩中的凝灰岩夹层等，其中的围岩破碎带或蚀变带、凝灰岩夹层等均属于火成软弱夹层。
变质结构面 如片麻理、片理、板理都是变质作用过程中矿物走向排列形成的结构面，如片岩或板岩的片理或板理均易脱开。其中云母片岩、绿泥石片岩、滑石片岩等片理发育，易风化并形成软弱夹层。
(2)构造结构面 是在构造应力作用下，于岩体中形成的断裂面、错动面(带)、破碎带的统称。其中劈理、节理、断层面、层间错动面等属于破裂结构面。断层破碎带、层间错动破碎带均易软化、风化，其力学性质较差，属于构造软弱带。
(3)次生结构面 是在风化、卸荷、地下水等作用下形成的风化裂隙、破碎带、卸荷裂隙、泥化夹层、夹泥层等。风化带上部的风化裂隙发育，往深部渐减。
泥化夹层是某些软弱夹层(如泥岩、页岩、千枚岩、凝灰岩、绿泥石片岩、层间错动带等)在地下水作用下形成的可塑粘土，因其摩阻力甚低，工程上要给以很大的注意。 【例题10】层理、片理及片麻理等结构面属于（ ）。
A. 原生结构面 B. 次生结构面 C. 构造结构面 答案：A 2.结构面的特征
结构面的规模、形态、连通性、充填物的性质，以及其密集程度均对结构面的物理力学性质有很大影响。
(1)结构面的规模 不同类型的结构面，其规模大小不一。大者如延展数十千米，宽度达数十米的破碎带；小者如延展数十厘米至数十米的节理，甚至是很微小的不连续裂隙。它
们对工程的影响是不一样的。有时小的结构面对岩体稳定也可起控制作用。
(2)结构面的形态 各种结构面的平整度、光滑度是不同的。有平直的(如层理、片理、劈理)、波状起伏的(如波痕的层面、揉曲片理、冷凝形成的舒缓结构面)、锯齿状或不规则结构面。这些形态对抗剪强度有很大影响，平滑的与起伏粗糙的面相比，后者有较高的强度。 (3)结构面的密集程度 这是反映岩体完整的情况，通常以线密度(条／m)或结构面的间距表示，见表16-4-1：。 节理发育程度分级 表16-4-1 分 级 I II III IV 节理间距(m) >2 0.5～2 0.1～0.5 <0.1 节理发育程度 不发育 较发育 发育 极发育 岩体完整性 完推 块状 碎裂 破碎 (4)结构面的连通性 是指在某一定空间范围内的岩体中，结构面在走向、倾向方向的连通程度。结构面的抗剪强度与连通程度有关，其剪切破坏的性质亦有区别。风化裂隙有向深处渐趋于泯灭的现象。
(5)结构面的张开度和充填情况 结构面的张开度是指结构面的两壁离开的距离，可分为4级：
闭合的：张开度小于0.2mm者； 微张的：张开度在0.2～1.0mm者； 张开的：张开度在1.0～5.0mm者； 宽张的：张开度大于5.0mm者。
闭合的结构面的力学性质取决于结构面两壁的岩石性质和结构面粗糙程度。微张的结构面，因其两壁岩石之间常常多处保持点接触，抗剪强度比张开的结构面大。张开的和宽张的结构面，抗剪强度则主要取决于充填物的成分和厚度：一般充填物为粘土时，强度要比充填物为砂质时的更低；而充填物为砂质者，强度又比充填物为砾质者更低。 【例题11】当结构面的张开度小于0.2mm时，属于哪一级（ ）。
A. 闭合的 B. 微张的 C. 张开的 D. 宽张的 答案：A (二)结构体的类型和岩体结构特征 1.结构体的类型
由于各种成因的结构面的组合，在岩体中可形成大小、形状不同的结构体。 岩体中结构体的形状和大小是多种多样的，但根据其外形特征可大致归纳为：柱状、块状、板状、楔形、菱形和锥形等六种基本形态。当岩体强烈变形破碎时，也可形成片状、碎块状、鳞片状等形式的结构体。
结构体的形状与岩层产状之间有一定的关系，例如：平缓产状的层状岩体中，一般由层面(或顺层裂隙)与平面上的“X”型断裂组合，常将岩体切割成方块体、三角形柱体等；在陡立的岩层地区，由于层面(或顺层错动面)、断层与剖面的上“X”型断裂组合，往往形成块体、锥形体和各种柱体。
结构体的大小，可用体积裂隙数Jv来表示。其定义是：岩体单位体积通过的总裂隙数(裂隙数／m3)，表达式为：
式中的Si为岩体内第i组结构面的间距；
为该组结构面的裂隙数(裂隙数／m)。
根据Jv值的大小可将结构体的块度进行分类(表16-4-2)。 结构体块度(大小)分类 表16-4-2
块度描述 巨型块体 大型块体 中型块体 小型块体 碎块体 <1 1～3 3～10 10～30 >30 体积裂隙数Jv(裂隙数／m3) 2.岩体结构特征
岩体结构是指岩体中结构面与结构体的组合方式。
岩体结构的基本类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构，它们的地质背景、结构面特征和结构体特征等列于表16-4-3中。 (三)岩体的工程地质特性
岩体的工程地质性质首先取决于岩体结构类型与特征，其次才是组成岩体的岩石的性质(或结构体本身的性质)。
不同结构类型岩体的工程地质性质：
1.整体块状结构岩体的工程地质性质 整体块状结构岩体因结构面稀疏、延展性差、结构体块度大且常为硬质岩石，故整体强度高、变形特征接近于各向同性的均质弹性体，变形模量、承载能力与抗滑能力均较高，抗风化能力一般也较强，所以这类岩体具有良好的工程地质性质。
岩体结构的基本类型 表16-4-3 结构类型 地质背景 类 亚类 结构面特征 形态 强度结构体特征 (MPa) 岩性单一，构造变形轻整 整体结构 微的巨厚层岩层及火体 块 状 岩性单一，构造变形轻结构面2～3组，延展性差，多 大型的方块成岩体，节理稀少 结构面少，1～3组，延展性差，多呈闭合状，一般无充填物， tan ≥0.6 巨型块体 >60 结 微～中等的厚层岩体块状结构 闭合状，一般无充填物，层体、 菱块体、一般>60 构 及火成岩体，节理一般面有 柱体 发育，较稀疏 一定结合力，tan =0.4～0.6 构造变形轻微—中等结构面2～3组，延展性较好，以层面、层理、节理为主，大—中型层块层 的中厚层状岩体(单层层状结构 有时有层间错动面和软弱夹体、柱体、菱柱状 厚>30cm)，节理中等发 层，层面结合力不强，tan 体 育，不密集 =0.3～0.5 结构面2～3组，延展性较好， 结 薄层(板)构 状 结 构 构造变形中等～强烈以层面、节理、层理为主，>30 的薄层状岩体(单层厚不时有层间错动面和软弱夹大—中型的板状一般10～<30cm)，节理中等发育，不密集 层，结构 面一般含泥膜，结合力差，tan ≈0.3 结构面>2～3组，以节理为脆硬岩体形成的压碎主，组数多，较密集，延展形态大小不一，棱角显著，以体、 板楔体 30 镶嵌结构 性较差，闭合状，无一少量>60 岩，节理发育，较密集 中～小型块体为碎 充填物，结构面结合力不强，主 裂 tan ＝0.4～0.6 结 节理、层间错动面、劈理带形态大小不一，构 层状破软硬相间的岩层组合，软弱夹层均发育，结构面组以中—小型的板骨架硬结裂 结节理、劈理发育，较密数多较密集～密集，多含泥柱体、板楔体、构体≥30 构 集 膜、充填物， 碎块 ta ＝0.2～0.4，骨架硬岩层，tan ＝0.4 体为主 各类结构面均发育，组数多，岩性复杂，构造变动强形状大小不一，彼此交切，多含泥质充填物，烈，破碎遭受弱风化作以小型块体、碎含微裂隙碎裂结构 结构面形态光滑度不一，tan 用，节理裂隙发育、密块体为 < 30 ＝0.2 集 主 ～0.4 岩体破碎，遭受强烈风以风化裂隙、夹泥节理为主，以块度不均的小碎块体，松散结构 化，裂隙极发育，紊乱密集无序状交错，结构面强碎块体、岩屑及手捏即碎 散 密集 烈风化、夹泥、强度低 夹泥为主 体 以泥、泥团、岩“岩体”结 岩体强烈破碎，全风化粉、岩屑为主，已呈土构 松软结构 结构面已完全模糊不清 状态 岩粉、岩 状，如土屑呈泥包块状态 松软 2.层状结构岩体的工程地质性质 层状结构岩体中结构面以层面与不密集的节理为主，结构面多闭合～微张状、一般风化微弱、结合力一般不强，结构体块度较大且保持着母岩岩块性质，故这类岩体总体变形模量和承载能力均较高。作为工程建筑地基时，其变形模量和承载能力一般均能满足要求。但当结构面结合力不强，有时又有层间错动面或软弱夹层存在，则其强度和变形特性均具各向异性特点，一般沿层面方向的抗剪强度明显的比垂直层面方向的更低，特别是当有软弱结构面存在时，更为明显。
3.碎裂结构岩体的工程地质性质 碎裂结构岩体中节理、裂隙发育、常有泥质充填物质，结合力不强，其中层状岩体常有平行层面的软弱结构面发育，结构体块度不大，岩体完整性破坏较大。其中镶嵌结构岩体因其结构体为硬质岩石，尚具较高的变形模量和承载能力，工程地质性能尚好；而层状碎裂结构和碎裂结构岩体则变形模量、承载能力均不高，工程地质性质较差。
4.散体结构岩体的工程地质性质散体结构岩体节理、裂隙很发育，岩体十分破碎，岩石手捏即碎，属于碎石土类，可按碎石土类研究。
【例题12】岩体的工程地质性质首先取决于（ ）。
A. 岩体结构类型与特征 B. 组成岩体的岩石的性质 C. 结构体本身的性质 答案：A
二、赤平极射投影等结构面的图示方法