工程地质岩体结构面几何参数详解
由于结构面是控制岩体工程地质性质的重要因素，因此，在工程实践中非常重视对结构面规模及特征的研究。结构面的特征是影响结构面强度及其他性能的重要因素。国际岩石力学学会实验室和野外试验标准化委员会于 1978 年提出了《岩体不连续面定量描述的建议方法》，规定从方位、间距、延续（伸）性、粗糙度、隙壁强度、张开度、充填物、渗流、节理组数、块体大小十个方面进行研究。现结合我国水利水电工程建设的实际情况，老白博客简述如下。
岩体结构面几何参数
（1）方位/产状
即结构面的产状，可以通过dips等软件自带的节理玫瑰图等对结构面进行统计分析并确定优势面产状。
关于结构面产状的获取，除了野外量测以外，还可基于三维模型来获得
（2）间距
系指相邻结构面间的垂直距离，通常节理裂隙发育程度的划分是指一组结构面的平均间距。它是反映岩体的完整程度和岩块大小的重要指标。据 SL299—2004《水利水电工程地质测绘规程》，根据节理裂隙间距 d（m），可将裂隙发育程度分为四级：不发育（d≥2）、较发育（2＞d≥0.5）、发育（0.5＞d≥0.1）、极发育（d＜0.1）。
反映结构面密集程度的指标还有线密度 kd及面密度 Ad。线密度是指结构面法向方向单位测线长度上交切结构面的条数（条/m）。线密度与间距互为倒数。面密度是指单位测量面积中结构面面积所占的百分率。
（3）延伸性
它是表征结构面延伸长度和展布范围的指标。
我国水利水电工程地质测绘实践中将延伸长度 l（m）分为五级：很差（l＜1）、差（1≤l＜3）、中等（3≤l＜10）、好（10≤l＜30）、很好（l≥30）。在隧洞或地下洞室的围岩中，如果存在延伸长度为 5～10m 的平直结构面，对于围岩稳定就有很大的影响。然而，这样规模的结构面，对于边坡或坝基的稳定则影响很小。对坝基岩体，要尽力估计从产状上来看对稳定性不利的结构面的延续性。所以，在实际工作中应注意查明结构面的延续性，再结合工程的类型评价其对岩体稳定的影响程度。
反映延伸性的另一个指标是结构面连通率，它是指岩体沿某一剪切方向发生剪切破坏所形成的破坏路径中结构面所占的比例。
（4）粗糙度
结构面的平整光滑程度不同，其抗剪强度也就不同。结构面的形态有平直的、波状的、锯齿状的、台阶状的和不规则状的五种。结构面的起伏程度可用起伏差 h（mm）及起伏角 i（°）表示。结构面据表面粗糙状态一般分为明显台阶状、起伏粗糙、起伏光滑、平直粗糙、平直光滑五级。结构面的粗糙程度可用粗糙度系数 JRC 表示。
（5）结构面隙壁强度
它可以反映结构面经受风化或蚀变的程度，可用施密特回弹仪或点荷载仪测定结构面隙壁的强度。
（6）张开度
指结构面两壁间的垂直距离。结构面的张开度通常不大，一般小于 1mm。国际岩石力学学会按张开度分成闭合的、裂开的、张开的三类九个等级。我国水利水电工程地质测绘工作据张开缝宽 w（mm）将张开度分为三级：闭合（w≤0.5）、微张（0.5＜w＜5.0）、张开（w≥5.0）。
（7）充填物
结构面内常见的充填物有黏土、砂、角砾、岩屑及硅质、钙质、石膏质沉淀物。结构面经胶结后强度会有所提高，其中以铁或硅质胶结者强度最高，泥质及易溶盐类胶结者强度低、抗水性差。未胶结的充填物强度低；充填物厚度不同时，结构面的变形与强度也不同。
（8）渗流
结构面内有无渗流及流量的大小，对结构面的力学性质、有效应力的大小及施工的难易程度等均有重要的影响。结构面的渗流状态分级见下图
（9）节理组数
节理组数指交叉节理系统的节理组数目。节理组数的多少，决定了岩石块体的大小及岩体的结构类型。
（10）块体大小
由数组结构面切割而成的岩石块体，一般称为结构体。自然界中结构体的形状非常复杂，它们的基本形状有块状、柱状、板状、楔形、菱形及锥形六种。有时由于岩体强烈变形和破坏，也可形成片状、碎块等形状。一般板状、柱状结构体的稳定性比块状结构体的差，锥形、楔形结构体当具有临空条件时稳定性很差。
