巖體

　　在地質作用過程中，經受過變形，遭受過破壞，由一定的巖石成分組成，具有一定的結構和賦存於一定的地質環境中的地質體。

　　巖體組成　巖石是巖體的組成材料。巖體是巖石的集合體。按成因巖石分為火成巖、沉積巖和變質巖，巖石的成因決定著巖石的聯結類型和巖體的原生結構或產狀。如巖漿巖具有剛性結晶聯結，巖體原生結構以塊狀為主。沉積巖有的為剛性結晶聯結，有的為膠體聯結，巖體原生結構以層狀為主。變質質巖呈剛性結晶聯結，巖體具有似層狀原生結構。這些特點對巖體力學性能具有重要的影響。

　　巖體結構　巖體內存在的各種類型的地質界面稱結構面，被結構面切割成不同形態和大小的巖石塊體稱結構體。巖體中形態、規模和性質不同的結構面和結構體的組合稱巖體結構。巖體結構的特殊性是不連續性。巖體結構控制著巖體變形、巖體破壞和巖體力學性質。如地下洞室周圍巖體的塌方，地基和壩基的變形和滲漏，各種工程類型的巖質邊坡破壞，自然界的山坡崩塌和滑坡，坑道突水和瓦斯突出中地下坑道圍巖體的破壞，采場頂板冒落及地表塌陷變形等機制都受巖體結構的控制。巖體結構是巖體概念中最重要的內涵。

　　巖體的形成和變化　巖體是經過多次、多種、長期的地質作用形成的。巖體在形成過程中經歷的地質作用可分為建造和改造過程。這些過程使巖體產生多方面的變化，改變巖體組成成分、巖體結構及巖體賦存環境。這種變化今天還在繼續。工程地質學是從建造和改造過程來研究和認識巖體的。

　　首先，在建造過程中形成巖體組成成分──巖石。建造過程中形成的巖石隻適應於當時的物理化學環境。當這種環境變化時巖石便隨著發生變化。如粘土巖在區域構造作用過程中，因巖體受高溫高壓的作用，相應地產生瞭變質作用，粘土巖轉變為板巖、千枚巖、片巖等變質巖。

　　其次，建造過程也形成巖體的原生結構。其特征與生成環境條件相適應。在建造過程中，沉積巖形成成層性或層狀結構，火成巖形成實體塊狀結構。塊狀結構巖體與層狀結構巖體之間的最大差別是各向異性程度。塊狀結構巖體呈各向同性，均勻性較高；層狀結構巖體多具橫觀同性，縱橫向力學性質相差較大。成層性是沉積巖、大部分變質巖及部分淺成和噴出的火成巖最主要的結構特征。

　　改造作用主要有內動力作用及外動力作用兩類。內動力作用主要為構造作用，它改造組成巖體成分的巖石、巖體結構及巖體的賦存條件。其中最主要的是改造巖體結構。這種改造最顯著的作用是擴大巖體的不連續性。作為巖體結構基本要素的結構面的主要成分──斷層、節理、劈理、層間錯動面等基本上都是在構造作用下形成的，這些結構面的存在造成巖體的不連續性。這種不連續性使巖體在力學性質上的各向異性更加增強瞭；在受到力的作用時，結構的控制作用更加突出瞭。

　　改造作用過程中的外動力作用主要為風化作用和剝蝕作用。剝蝕作用改變著巖體表部賦存條件──地應力和地下水活動。反過來，這種變化也對巖體進行改造，使一部分隱節理轉化為顯節理，同時形成新的節理、卸荷裂隙等。風化作用是在巖體賦存的物理化學環境改變的條件下發生的。巖體經過風化多半是向力學性能弱化或惡化方向發展。風化作用既改造瞭巖體組成成分，使粘土礦物成分增加，同時也改造瞭巖體結構，削弱瞭粒間聯結力，出現瞭風化散體結構──風化層及風化帶狀巖體結構。

　　巖體賦存的地質環境　巖體賦存環境的改造是改造作用結果中的一個極為重要方面。在建造過程中地下水主要賦存於巖體孔隙中，而經過改造的巖體中的地下水主要賦存於巖體的裂隙中。建造過程中的地應力以自重作用為主。經過改造作用在巖體的地應力場中增加瞭構造應力和剝蝕殘餘應力成分，使地應力場變得復雜。地應力分佈如圖所示。在風化卸荷帶內地應力的垂直分量是由自重形成的，其值大於水平地應力分量，其延展深度一般可達幾十米。剝蝕作用影響帶內的地應力常呈現為地應力集中帶，水平地應力分量一般大於垂直地應力分量，其深度可達數百米至數千米。自重作用控制帶內地應力的垂直分量，有的大於水平分量，有的等於水平分量。這是改造作用的結果。