1.結(jié)構(gòu)面成因類型及其特征

不同的結(jié)構(gòu)面，具有不同的工程地質(zhì)特性，這與其成因密切相關。結(jié)構(gòu)面按成因可分為原生結(jié)構(gòu)面、構(gòu)造結(jié)構(gòu)面和次生結(jié)構(gòu)面三類。各類結(jié)構(gòu)面的類型及其主要特征見表4-1。原生結(jié)構(gòu)面是巖體在成巖過程中形成的，其特征與巖體成因密切相關；構(gòu)造結(jié)構(gòu)面是巖體中受構(gòu)造應力作用所產(chǎn)生的破裂面；次生結(jié)構(gòu)面是巖體受卸荷、風化、地下水等次生作用所形成的結(jié)構(gòu)面。

2.結(jié)構(gòu)面工程地質(zhì)研究

在工程地質(zhì)實踐中，對巖體結(jié)構(gòu)面工程地質(zhì)特征的研究是十分重要的。結(jié)構(gòu)面研究的內(nèi)容，主要包括結(jié)構(gòu)面的規(guī)模、延展性、密度、形態(tài)、張開度和充填膠結(jié)特征等，它們對結(jié)構(gòu)面的物理力學性質(zhì)有很大的影響。

表4-1　巖體結(jié)構(gòu)面的類型及其特征

（1）結(jié)構(gòu)面的規(guī)模。不同類型的結(jié)構(gòu)面，其規(guī)?？珊艽螅缪诱箶?shù)十千米，寬度可達數(shù)十米的破碎帶；規(guī)?？梢暂^小，如延展數(shù)十厘米的節(jié)理，甚至是很微小不連續(xù)的裂隙。對工程的影響要具體工程具體分析，有時小的結(jié)構(gòu)面對巖體穩(wěn)定也可以起控制作用。

（2）結(jié)構(gòu)面的延展性。結(jié)構(gòu)面延展性也稱連續(xù)性，反映結(jié)構(gòu)面的貫通程度。有些結(jié)構(gòu)面延展性較強，在一定工程范圍內(nèi)切割整個巖體，對穩(wěn)定性影響較大，但也有一些結(jié)構(gòu)面比較短小或不連續(xù)，巖體強度一部分仍為巖石（巖塊）強度所控制，穩(wěn)定性較好。

（3）結(jié)構(gòu)面的密度。結(jié)構(gòu)面的密度指結(jié)構(gòu)面發(fā)育的密集程度。結(jié)構(gòu)面的密度決定了巖體的完整性和巖塊的塊度。有時在巖體中，雖然結(jié)構(gòu)面的規(guī)模和延展長度均較小，但卻平行密集，或是互相交織切割，使巖體穩(wěn)定性大為降低，且不易處理。一般來說，結(jié)構(gòu)面發(fā)育愈密集，巖體的完整性愈差，巖塊塊度愈小，進而導致巖體的力學性質(zhì)變差，滲透性增強。結(jié)構(gòu)面的密度常用間距、線密度等指標表示。

（4）結(jié)構(gòu)面的形態(tài)。結(jié)構(gòu)面的平整、光滑和粗糙程度對結(jié)構(gòu)面的抗剪性能有很大的影響。 自然界中結(jié)構(gòu)面的幾何形狀非常復雜，大體上可分為4種類型。

1）平直的。包括大多數(shù)層面、片理和剪切破裂面等。

2）波狀起伏的。如具有波痕的層面、輕度揉曲的片理、呈舒緩波狀的壓性結(jié)構(gòu)面等。

3）鋸齒狀的。如多數(shù)張性和張扭性結(jié)構(gòu)面。

4）不規(guī)則的。其結(jié)構(gòu)面曲折不平，如沉積間斷面、交錯層理及沿原有裂隙發(fā)育的次生結(jié)構(gòu)面的形態(tài)，是從側(cè)壁的起伏形態(tài)和粗糙度兩方面來進行研究的。一般用起伏度和粗糙程度表述結(jié)構(gòu)面的形態(tài)特征。結(jié)構(gòu)面的形態(tài)對結(jié)構(gòu)面抗剪強度有很大的影響。一般平直光滑的結(jié)構(gòu)面有較低的摩擦角，粗糙起伏的結(jié)構(gòu)面則有較高的抗剪強度。

（5）結(jié)構(gòu)面的張開度和充填情況。結(jié)構(gòu)面兩壁之間，一般不是緊密接觸，而是點接觸或局部接觸。在這種情況下，由于實際接觸面積減少，必然導致內(nèi)聚力減小，進而影響結(jié)構(gòu)面的強度及滲透性。結(jié)構(gòu)面的張開度是指結(jié)構(gòu)面兩壁之間的平均距離，常以毫米為單位，可分為4級。

1）閉合的。張開度小于0.2mm。

2）微張的。張開度在0.2～1.0mm。

3）張開的。張開度在1.0～5.0mm。

4）寬張的。張開度大于5.0mm。

未膠結(jié)且具一定張開度的結(jié)構(gòu)面，往往被外來物質(zhì)所充填，其力學性質(zhì)取決于充填物成分、厚度及含水性等。閉合結(jié)構(gòu)面的力學性質(zhì)取決于結(jié)構(gòu)面兩壁的巖石性質(zhì)和結(jié)構(gòu)面粗糙程度。微張的結(jié)構(gòu)面，因其兩壁巖石之間常常多處保持點接觸，抗剪強度比張開的結(jié)構(gòu)面大。張開的和寬張的結(jié)構(gòu)面，抗剪強度則主要取決于充填物的成分和厚度，一般充填物為粘土時，強度要比充填物為砂質(zhì)時的更低；而充填物為砂質(zhì)者，強度又比充填物為礫質(zhì)者更低。