岩石强度与裂隙发育程度的相关性

对于天然地质露头、勘探平硐和竖井的岩壁、工程开挖面以及定向孔和斜孔的岩心等，用金属塞尺和自制的岩心裂隙测量架等测具，按表2-5分类表中的21 个近似相对均质区的岩体，分别测量其裂隙的走向、倾向、倾角、隙宽、密度、走向长度和倾向长度等7要素（最基本的是倾向、倾角和隙宽3 要素），并利用我们研制的裂隙极点投影图、裂隙密度图以及有关的计算公式，分析计算了风化卸荷各带、断层各带以及其他岩体的裂隙宽度、裂隙密度、裂隙倾角以及裂隙间距的变化量等资料，经过对所得资料的反复分析、归纳和概化以后，对岩石强度及其隙宽有了以下5条认识：

表2-5　岩石遭受的内外动力分类表

①　仅受区域轻微地质构造作用的岩体；
②　按其强度可分17种，即SⅠ1～17；
③　按其强度可分14 种，即SⅠ8 - 21。

（1）以小浪底分布的地层为例，将与工程有关的27 个岩组，按岩性层的不同，概化成S类——砂岩岩体；C类——页（泥）岩岩体；S、C类——砂、页（泥）岩互层岩体。

（2）可以将各类岩体，按其胶结物强度的不同，划分成如表2-6 所示的21 种岩体。该表实际上是岩石强度排列顺序表。在小浪底地区可将其分为（Ⅰ1 - 14和Ⅰ21）不同胶结物（15 种）强度不同的岩石。

表2-6　胶结物分类

（3）仅遭受过轻微地质构造作用的远离较大断层的深埋岩体的裂隙宽度，直接受制于岩石强度（表2-7），即岩石强度愈高，其裂隙宽度愈宽，岩石强度愈低，其裂隙宽度愈窄。夹于较软岩层中的硬岩层，其裂隙宽度在表2-7所列的各岩体中最宽。(www.xing528.com)

表2-7　受轻微地质构造作用岩体强度与裂隙宽度表

（4）断层带及其影响带内的岩体，除了遭受过轻微地质构造作用外，还遭受过断层作用。后期构造裂隙的宽窄决定于断层母岩的强度和断层作用的大小，但起决定作用的是岩石强度。如表2-8 所示，同一条断层，由于被错断岩体的强度不同，其构造裂隙宽度有显著的差别。

（5）风化卸荷带内的岩体，可以认为它在轻微地质构造作用的基础上，又遭受了风化卸荷作用，后期构造裂隙的宽窄决定于岩石强度和风化卸荷的强弱。如表2-9 所示，影响岩体构造裂隙宽度的最基本因素仍是岩石的强度。

表2-8　断层及其强烈影响带岩体的构造裂隙宽度表

表2-9　强烈风化卸荷岩体裂隙宽度

通过本章的论证分析，我们可以清楚地得出，只要知道岩体所处的地质构造部位、地形地貌条件和岩石强度以及埋藏条件，就可以把岩体结构面的相对宽窄大致框定出来。这就是本书所说的岩石强度决定着岩体结构面相对可灌性与相对透水性的岩石强度控制论的理论基础之一。