地質學 Geology的岩石工程質量評估-岩體弱面的認識-節理

地質材料、地質構造與地質營力通常為控制工程規劃設計之主因;研究地殼之組織與變遷之科學稱為地質學，因研究重點之不同，又區分為：

(一)動力地質學，乃研究地面一切原動力，如風霜雨雪、河流冰川、火山地動等自然現象，及其對地球表面之影響。

(二)構造地質學，乃研究地球外表岩層之性質、成分、相互關係及層系變化等。

(三)歷史地質學，乃從地球外表所顯露之地層及其所含古代動植物之遺跡（即化石），以推究地球經過之歷史。

(四)經濟地質學，乃從地質學上研究所得之原理、方法，用以開闢蘊藏之資源，造福於人類。細分礦床學、煤藏地質學、石油瓦斯地質學、工程地質學、農用地質學等。

地質學中岩石圈的岩體

岩石(rock substance)

岩石是一種天然物質，由不同礦物的固體晶體組成，這些晶體被熔合成固體塊狀物。礦物可能同時形成，也可能不是同時形成的。

大多數岩石是由礦物構成的。礦物被地質學家定義為自然產生的無機固體，具有晶體結構和獨特的化學成分。當然，在地球岩石中發現的礦物是由各種不同的化學元素排列產生的。

岩材一般元件(Common elements found in the Earth’s rock)

組成地球岩石礦物的八種最常見的元素。

岩漿凝固’風化岩石碎片的沉降及其變質。三個基本地質原生過程的影響，岩石可以定義為自然產生的固體物質;這些過程，產生三種主要類型岩石：

火成岩(Igneos Rocks) - 由地殼下地幔(函)融岩漿凝固產生。在地球表面凝固的岩漿形成火成岩。當岩漿冷卻並凝固在地球表面之下時，會形成’深成岩’。

沉積岩(Sedimentary Rocks) - 在地球表面沉積的風化岩石碎片或沉積物通過掩埋、壓縮和化學改造形成。

變質岩(Metamorphic Rocks) - 岩石被強烈的熱量或壓力促成化學或物理改造形成。葉理(Foliation)是在岩石中的纖維狀平面組織，常作為變質岩鑑定特徵的依據。

岩體(rock mass)

一體積相當大之自然岩盤，包含岩石材料與地質構造在內者。岩石材料必為一連續(continuous)物體；而岩體之內，常含裂縫、空洞等自然缺陷而致有力學性質之不連續。岩體如為斷層所切，則除了有力學性質之不連續之外，尚有地質時間之不連續。岩體之力學性質，例如強度、彈性、透水性，就工程觀而言，不如岩石材料者之優越。少數自然岩盤，體積龐大，但不含裂縫等缺陷而為一連續體，則岩體之力學性質與岩石材料之性質相近甚至相同，例如深埋之花崗岩。

岩體材料除了與土壤之強度、變形性與透水性有明顯之差異外，於工程應用領域岩體與土體還有兩項重要差異;相對於土壤工程，岩體工程（如地下孔穴開挖）引起初始應力狀態重新分布常比構造物荷重來的重要，所以岩體工程相當重視現地應力之量測與評估。另外一項重要差異為岩體工程之尺度效應較土壤工程明顯。尺度效應(Scale-dependent)對岩體工程重要之原因與岩體中不連續面之存在有關，岩體工程影響範圍由小到大，材料行為從可視為連續體之完整岩石、受一組至兩組不連續面切割的塊體、受數組不連續面切割成塊狀，到包含大量不連續面之岩體亦可視為等值連續體之岩體。

受尺寸效應之影響，具有代表性之岩體力學參數不易由實驗室小尺寸試體力學試驗獲得，因此岩石工程設計與分析相當仰賴基於經驗法則而建立之岩體分類法。岩體分類法已廣泛應用於隧道工程、邊坡工程與基礎工程之設計與分析，岩體分類與不連續面組數、位態、延續性、間距、粗糙度、壁面強度、開口寬、填充物、滲水特性以及岩塊大小等特徵高度相關，透過岩體分類法取得岩體力學參數之關係式。

岩石質量參數通常對岩石質量的行為和強度特性影響最大，見The block size and joint characteristic from the main features in a blocky rock mass圖：

岩體特徵(rock mass features)

A.風化程度 (The degree of jointing), 分項;

1. 節理密度(density of joints) ; 以節理集間距、塊尺寸、RQD 表示(measured as    joint set spacing, block size, RQD) 。

2. 岩塊形狀或節理型態(block shape or jointing pattern) 。

3. 節理集或主要不連續性的方向(orientation of joint set or main discontinuities) 。

B. 節理特徵(The joint characteristics)

1. 節理面粗糙度(joint roughness); 平滑度和波紋度或平面度 (smoothness and waviness or planarity) 。

2. 節理面狀況或變異( joint condition or alteration); 節理壁面的狀況，縫隙可能的填充材料(condition of joint walls, possible filling material) 。

C. 交錯節理的岩質(The rock material through which the joints intersect )

1. 岩石的強度和彈性係數(strength and elastic properties of the rock) 。

2. 岩體的非均質性(rock anisotropy) 。

3. 岩體的耐久性( rock durability) 。

4. 具有特殊性質的礦物質的含量(content of certain minerals with special properties ); 膨脹性、彈性、可溶性等(swelling, elastic, soluble, etc.) 。

岩削層(Regolith)

岩石在地面上受自然界之風化作用發生破裂，一部分形成溶解物或膠溶物質，常隨水透入地下水或流至他處；另一部分形成固體物質，其中有鬆散的岩石碎片及粗細不一的礦物粒子，這些岩石經風化作用產生之鬆散細碎的固體物質，稱為岩屑，岩屑不論其曾否移動，其堆積於地面的厚度不一致，薄者僅數公分至數十公分，厚者可達十公尺以上，皆稱為岩屑層。岩屑層即是土壤礦物質的來源，時間夠長都可發育成土壤，在未經移動的岩屑層上生成的土壤層稱定積土，經搬運再堆積於地面之岩屑層上生成的土壤稱運積土。

岩體大小通常是岩石品質在地下工程開挖和表面切割中;工程對應獲得最重要的岩體行為特徵。因此，對岩塊的可靠測量管理著岩石工程質量評估，如岩石品質分類系統。岩塊體外觀描述以及之間的相關性是主要測量目的。

岩石(rock substance)力學性關係;

1 岩性(lithology)-晶狀體’葉片狀構造’獨特性’膠結物。

2 岩石的構成礦物強度;石英與雲母的差異。

3 岩石構成礦物的變質或岩石的風化程度。

4 岩石的劈理面’裂紋。(原生與次生弱面)

岩石之一種裂開方式，係由於受到巨大側向大地應力之作用，產生極大之壓縮應變，大致為30%以上者，因此而發生垂直於最大縮短方向的許多平行（或近乎平行）且密集之裂面。

劈理是一種將岩石按一定方向分割成平行密集的薄片或薄板的次生面狀構造。它發育在強烈變形輕度變質的岩石中，如褶皺的沉積岩和變質岩，具有明顯的各向異性特徵，發育狀況往往與岩石中所含片狀礦物的數量及其定向的程度有密切關係。

當岩石受到輕至中度變質作用時，礦物重新定向性的排列，所形成的界面 是為劈理(Cleavage)。劈理常見於板岩區，故常稱為板岩劈理(Slaty Cleavage)或稱板劈理。夾皺劈理(crenulation cleavage)在地質背景下，鋸齒狀或鋸齒狀劈裂是在變質岩（例如千枚岩，片岩和某些片麻岩）中通過兩個或多個應力方向形成的織物，從而導致疊加葉理的形成。

5 岩石的孔隙率;飽和度’孔隙水壓

地質學名詞

節理(Joint) -岩石(岩層)受力而變形、斷裂，產生破裂面；而破裂面兩側沒有明顯位移。
節理為岩石或岩層的天然破裂面，它與斷層的差別是在破裂面兩側的岩石，並未沿著破裂面發生過相對的移位。地下的岩石或地層受到上覆岩石的重力負荷下，在可忍受的範圍，岩層多少具有可塑性，當地殼變動時可能因擠壓變形產生褶皺，但這時並未斷裂，失去岩層的連續性。隨著作用力的逐漸增加，並超過岩石所能承受的抵抗力，於是岩層便發生破裂，形成許多節理。例如澎湖玄武岩的柱狀節理。

解理(Cleavage) -礦物受力後沿弱面破裂的現象，與岩石破裂的"節理"不同。

許多的晶體成長時，因為晶格排列具有一定的規則，因此可以找到一個或多個鍵結強度較弱的面。礦物如受敲擊 或外力作用，會優先沿著這些弱面裂開，形成光滑而且重複出現的面，這個面就稱為解理。例如方解石易形成斜立方體、雲母易形成片狀。

層理(Stratification)-岩石(岩層)之間的分界面稱為層理面。沉積岩在堆積的過程中堆積物係一層一層的往上逐層堆積，而每次堆積的材料組成和厚薄會有差異，主要受到沈積物供應來源（顆粒大小、成分等的不同）的變化或水流速度的變異、搬運時能量的大小不同等因素的影響，因此在形成岩石後便會出現明顯的分層外觀，此種不同層次堆積的成層構造，地質學中稱為「層理」。

褶皺(Fold)-層狀岩石受力後形成的波狀彎曲。褶皺有兩種基本類型;

背斜：岩層向上彎曲，中間向上隆起，核部的岩層時代較老，外側的岩層時代較新且兩邊地層對稱。

向斜：岩層向下彎曲，中間向下凹陷，核部的岩層時代較新，外側的岩層時代較老且兩邊地層對稱。

褶皺的一個彎曲叫做褶曲，褶曲的中心岩層叫做核部，兩側岩層叫做兩翼。在理想狀態下，向斜向下彎曲，成為山谷；背斜向上拱起，成為山峰，此時為「向斜成谷、背斜成山」。在岩層的年代方面，向斜的核部岩層年代新、兩翼老；背斜核部老、兩翼新。

在自然狀態下，由於向斜向下凹陷，核部受到較大的擠壓力，岩層更耐侵蝕；而背斜向上拱起，背斜頂部受到較大的張力，岩石容易破碎，容易被風化和侵蝕。

因此向斜核部更耐侵蝕，最後往往成為山峰；而背斜頂部更容易受到侵蝕，最後往往被侵蝕為山谷，因此便是「向斜成峰、背斜成谷」。

斷層（Fault）：岩石(岩層)破裂後，破裂面兩側岩石發生明顯的相對位移。

斷層面是岩石沿之發生相對位移的破裂面，簡稱斷面，可以是一個單一的面，也可以是一個有一定寬度的帶。

而斷層面與地面的交線稱為斷層線，斷盤則是指斷層面兩側的岩塊。其中位於斷層面之上的稱為上盤，斷層面之下的稱為下盤。如斷層面直立，則按其相對於斷層走向的方位來描述。

由於地殼會在斷層處作垂直或水平相互滑動，因此在斷層處經常會發生地震。

葉理 指岩石中片狀結構或組織的統稱，特別是在變質岩變質過程中，受到壓力與溫度影響,內部礦物會有部份壓溶的現象。當這些礦物再結晶，則礦物會沿著垂直主軸應力作用的面生長，內部礦物沿一定方向排列的現象,成為纖維狀的組織，即為葉理。

片理 指岩石中礦物定向排列而形成薄片狀的葉理結構，發生於高度變質片岩片麻岩區。

岩石的物理’化學變化

礦物的質變,改變了岩石物質的強度和物理特性，特別是粘土礦物是化學改變的最終結果。

岩石(rock substance)分類及其採用項目應用在岩土工程

- An attempt at a unified Rock Classification System(Williamson & Kuhn,1988) 。

岩石(Rock substance)

岩性類似岩石的岩石強度’岩石耐久性的風化程度關係。

岩質本色-fresh（F） - 沒有明顯的風化跡象;或有節理輕微變色。

稍微風化- Slightly Weathered（SW） - 岩石和不連續表面存在一些變色。可能比新鮮的岩石弱。

適度風化Moderately Weathered（MW） - 岩石可能會變色，但強度和硬度的損失不是很大。

高度風化Highly Weathered（HW） - 岩石完全變色，通常顯示氧化鐵污漬。孔隙度可以改變（增加或減少），強度和硬度的損失是相當大的。

完全風化Completely Weathered（CW） - 所有岩石材料都解體了。原始的岩石組構仍然完好無損，但岩石可以通過在水中溫和的攪拌而解體。

易碎性分析(Rippability Analysis)

是簡便性使用常規挖掘設備挖掘土壤或岩石的反應。

易碎性分析是機械挖掘土壤或岩石的容易程度。岩石的易碎性由許多參數控制，包括單軸強度、風化程度、磨蝕性和不連續性間距。通常;風化岩石、高度分層或層壓岩石以及具有廣泛壓裂的岩石是可裂開的。相反，巨大的或結晶的岩石，以及沒有弱點的岩石通常是不可裂開的。

岩石力學(Rock mechanics)

岩石’岩體的理論和應用科學;是力學分支,焦點在岩石’ 岩體工程專案物理環境的反應。岩石力學與工程力學原理在岩石結構設計中應用。該結構可以包括但不限於鑽孔、礦井、隧道、水庫大壩、存儲庫構建或建築物。岩石力學用於許多工程學科，但主要用於採礦、土木、岩土工程、運輸和石油工程。

岩體Rock mass

岩體的風化程度(Degree of weathering of the rock mass)

岩體色澤- Fresh（F） - 沒有明顯的風化跡象;或有節理處輕微變色

稍微風化- Slightly Weathered（SW）- 岩石和不連續表面的一些變色。節理縫隙<5mm span="" style="font-family:, serif" data-mce-style="font-family: , serif;">。

適度風化- Moderately Weathered（MW） -少於50%的岩體被裂解或變色。節理罅隙可能充滿粘土。

高度風化-Highly Weathered（HW）- 超過 50% 的岩體被裂解或變色。節理縫明顯，充滿了粘土。

完全風化- Completely Weathered（CW）-所有岩體都裂解。岩石的原始組構仍然可以看到，但岩石的行為視作一個土壤。

岩體的風化程度以節理程度’節理數量表示其特性,重要性勝於岩石的性質。

在自然界中常有許多物理特性的不連續或突變現象，地球表面岩層性質的不連續，不連續物理特性的交界面，大都以平面或曲面分隔，稱為不連續面。在大地力學中，大多數岩石均不合乎力學上所謂連續性模式之要求，而是包括大小不等之岩塊，因此，岩石可視為不連續之介質，而不連續處之平面即稱不連續面。大體而言，不連續可分為構造性(tectonic origin)與非構造性(atectonic origin)兩種。構造性不連續面如造山運動所引起之斷層帶或破碎帶。非構造性不連續面如;1.內部應力或冷縮作用所引起之分離面：如花崗岩之層狀節理(sheet jointing)、玄武岩之柱狀節理(column jointing)或響岩(phonolite)之板狀構造等。2.地下岩層不均勻之壓實所引起之地陷、重力滑動(gravitational slip)等均可能產生破裂面及滑動面。3.沈積物岩化過程中所伴隨產生之層面及龜裂面等。

岩石力學學理之應用對象為岩體（包括岩石與不連續面，不連續面又稱弱面，根據弱面形成時間於成岩作用前與後可分為原生與次生弱面；原生弱面有層面與不整合面等，次生弱面則有節理、劈理、片理、斷層等），因此，岩石力學與土壤力學共同構成大地工程（土木工程學分支）以及工程地質（地質學分支）之重要學理基礎。

節理- Joint characteristics

"節理"的定義是;自然起源的不連續平面，沒有明顯的位移。岩石力學有節理(joint)’斷裂(fracture)的稱呼。節理是由兩個稱為節理壁的相鄰表面組成的不連續性立面體。

節理命名主要分類

各類節理的術語通常從其大小和組成中命名。補充定義臚列於後;

裂紋(Crack)是一個小的，部分的或不完整的岩體存在不連續性。

斷裂(Fracture)是岩體中由於強烈的摺疊或斷層而出現的不連續性。（(Dictionary of geological terms, 1962)。斷裂是地質學中用於地質營力引起的各種不連續性的常用術語。斷裂包括節理、裂紋(Crack)和斷層(faults)。斷裂(Fracture)在岩石工程和工程地質學中不建議使用的名詞。

裂理或夾層(parting)是岩石容易或自然分為層的平面或表面，例如岩層。(Glossary of geology, 1980) 。積層或非常薄的沉積層，將不同類型的較厚地層分離;例如，煤層中的一層薄薄的頁岩或石板，或砂岩中的頁岩斷裂。即;較硬的地層之間的薄層或頁岩分離。以岩床層和葉理層的平行形式分離存在,是岩石中礦物學定義的結構弱點。除非出現片狀礦物（雲母，綠泥石）,裂理或夾層,其通常是緊密和粗糙的。

破裂’斷裂(rupture)是挖掘工程或其他人類活動造成的斷裂或不連續性。

層’礦層(seam) ;一個小型的，通常粘土填充區，厚度為幾釐米。當在沉積序列中,作為弱粘土域發生時，接縫可能更厚。否則，沿著節理、岩層、岩床或葉理沿線的層(seam)可能是非常輕微的斷層或改變的區域。煤層床中的平面，不同層(不同地質營力形成層)的煤很容易分離。

剪裂面(Shear)是存在剪切變形和剪切破壞碎石的接縫，通常比節理間隔更廣，其標誌是幾毫米至一米厚的軟岩石或易碎的岩石或土壤。

界定模糊區(Singularity);慣稱術語為接縫、填充接頭、剪裂面或其他不被視為屬於一般或細緻接頭的持久不連續性的通用術語。

主要節理接頭性質(The main joint characteristics) 組成的特點

節理接頭是不連續岩石三維體與相鄰的兩節理面構成。組成特點;

A.接頭的長度（尺寸）和連續性(Length-siz and continuity of the joint) 。

B.節理縫(Separation) 。

C.節理接頭表面特性-光滑度和波紋度(Joint surface characteristics-smoothness and waviness) 。

D.不連續性的條件-變異(Condition -alteration of the discontinuity)

不連續性的條件分類;第一組是岩石起源特徵，如岩床、葉理和熔岩(岩石中可以看到的帶或層。)，第二類特徵是由於構造破裂-斷裂(rupture-fractures)，如節理、斷裂、斷層(faults)和剪裂面(Shear)而發生的。

E. 節理走向(Orientation of joints) 。

主要節理接頭性質(The main joint characteristics) 組成的特點敘述;

A.節理尺寸和連續性( Joint size and continuity)

不連續性構成了一個巨大的範圍，從範圍達幾公里的結構到幾釐米。不連續的接頭終止於塊狀岩石中。這種節理層可以是葉理層，除了許多較小的節理（不到1米長）之外，還有雁行；階梯狀節理(en echelon joints)。也有連續接頭終止於其他接頭。

同一節理組內, 存在不同大小節頭。尤其是葉理面接頭，其中小節理或層理經常發生在較長的連續性節理之間。長度（大小）可以通過觀察表面暴露上的節理痕跡線長度來粗略地量化。通常，岩石暴露出很小的持續性接縫的面積或長度，在這種情況下，隱藏的痕跡線長度只能被猜測。

B.節理縫(Separation)

縫距(separation of joints)是兩個節理壁之間的最大距離。縫距通常很小，主要是小於一毫米(millimeter)，除了填充節理縫(filled joints)，層’礦層(seams)或裂面(shears)。節理的大小通常與節理的厚度或節理縫成比例。

孔口；殼口(Aperture)是隔開不連續體開口(an open discontinuity)的相鄰岩壁的垂直距離，其中中間空間充滿空氣或水。或可視為填充節理縫(filled joints)，層’礦層(seams)或裂面(shears)。但;(Aperture)不等同填充不連續性的寬度（the width of a filled discontinuity ,ISRM，1978 年）的節理縫。

C.節理表面特性（平滑度和波浪性）。

波紋度’波紋(Waviness)

剪切破壞時未被去除的大面積低角粗糙面稱為波紋度。它們無法在鑽芯中可靠地測量。

理想情況下，節理波紋度應以最大振幅和節理長度之間的比率來測量。由於很少能夠觀察整個節理平面，因此通常進行簡化的測量，即所謂的振幅系數(undulation factor);節理面中取面最大振幅（A）與沿節理平面的簡化小比例的測量長度（L）之間的比率,代表式如下:

平滑度(smoothness)

在剪切位移過程中被剪切掉的小而銳角度的岩面粒的粗糙度使形成平滑度比較名稱。可能簡單地用手指觸摸表面得到命名，同時將其與已知粗糙度的參考表面進行比較，例如各種磨蝕性（通過網眼定義粗細）的砂紙。適用的描述性術語定義如下:

D.不連續性的條件-變異(Condition -alteration of the discontinuity)

即節理壁是新鮮的還是風化變異的，或可能有填充物存在。

節理節頭填充物(Joint filling)

斷裂壁(fracture walls)之間存在的材料都稱為節理縫填充。包括岩體本體風化材料、斷層帶溝槽材料(fault zone materials –gouge-斷層泥)和在接縫表面之間沉積或侵入的異物。在節理接頭表面描述中僅註明是否存在節理接頭填充。

節理節頭填充物可以由幾種不同的礦物質和材料組成。主要類別是：

1 硬質和抗性礦物(Hard and resistant minerals)（石英-quartz，表層石-epidote和 蛇紋石-serpentine）。

2 軟礦物（粘土、綠泥石、滑石和石墨）。

可溶性礦物（方解石、石膏）。

3 膨脹礦物（膨脹粘土-蒙脫石，無水石膏-anhydrite）。

4 鬆散材料（淤泥、沙子和礫石）。

可以描述的其他填充物特徵包括：

1 水分和稠度-Moisture and consistency.

2 顏色

3 硬度

4 孔隙率，估計值以百分比表示。(porosity, an estimate given; as a percentage.)

節理接頭‘節理縫(Separation)甚至小斷層,都可以通過石英(quartz)、綠簾石層(epidote)或方解石(calcite)的析出溶液的沉澱來癒合。對於成層狀，火成岩和變質岩來說，這可能是岩層強固地接合在一起的情況;因此，這種平面不像沉積岩中的沉積岩床層平面屬弱平面，溶液的沉澱癒合的岩層可以更恰當地視為強度降低的層面。

E. 節理走向(Orientation of joints)

定義特定平面(弱面)方向的兩個必要和充分條件是其傾角和傾角方向（strike and dip）。特定表面的傾角是包含弱面的平面與水準平面之間的最大角度，以度為單位,從 0^o 到 90^o。

根據不連續定義識別不連續性類型是有幫助的。例如，在同一沉積岩中，岩床層平面顯然比交叉節理接頭具有更大的範圍。

如果可以識別出單個顯著的不連續性，例如斷層(faults)、剪切帶(shear zones)或狹窄的岩脈(牆-narrow dykes;類褶皺背斜)，則可以單獨描述它們。如果觀察到它們屬於不同的組，即具有明顯不同的組屬性的節理集，則可以單獨描述每個組。

足夠的岩體內外細節，便能夠對專案工程問題進行有效的岩體行為評估。主要不連續性特徵(singularities)）如剪裂面(shears)和層’礦層(seams)，應單獨記錄，但應避免不必要的和已經驗代價高昂的岩體調查。

大多數之工程地質調查，如邊坡安定、隧道工程或壩基礎等，均需明瞭此種不連續面之存在與否。

節理組的走向形成節理組形態,由一到三個顯明的節理組和一個或多個次節理組顯現,通常伴隨獨立’漫散節理。節理作用產生在節理組,形成節理系統或型態。岩體風化區域的節理組,以岩石塊的形狀表現。節理作用刻劃出岩體網狀節理組,在岩層弱區為破碎露頭。

岩體分類中地質學的運用

岩貌’岩性特徵;為風化過程的露頭描述, 衍伸出節理(jointing)及破碎弱區(weakness zone) 。

節理塊的尺寸和形狀由節理間距、節理組數和漫散節理組決定。岩塊的大小或體積取決於節理組節理的程度或節理組的密度。塊大小是岩石質量行為中一個極其重要的參數。每組節理的最大、平均和最小間距，間距值通常用於計算出適當的節理塊大小。

節理特徵（如節理特徵及其節頭樣貌風化程度）是作為岩體分類系統輸入的重要參數。

節理組與節理系統(Joint sets and systems)

節理是岩石暴露存在的特徵，通常形成直至曲線斷裂的家族，通常垂直於沉積岩石中的層邊界。組節理是具有相似走向(orientation)和形態(morphology)的節理。幾組通常發生在同一地點，沒有明顯的相互作用，暴露面(露頭)具有塊狀或支離破碎的外觀。兩組或兩套以上的節理在露頭中共存並組成一個節理系統。系統中的節理組合通常以恆定的二面角相交。當二面角接近 90 時，它們是 30 到 60°的二面角的結合體。

節理系統的幾何形狀(Geometry)

節理系統的幾何形狀是指所研究節理的方向（繪製在立體網和玫瑰圖上）、比例、形狀和軌跡、間距、罅隙、交叉點和連續性。平均方向和方向分佈、間距和相對年表是用於定義節理組的通用字元。三維觀測對於避免由於簡單的幾何原因而出現偏斜的採樣測量至關重要。

節理組(JOINTS)

節理的主要特徵包括：

節理平面的平面性或呈現波浪的平面。

節理表面平滑度。

節理壁的條件（變異）;無論是風化或變異,顯示塗層或節理具程度填充岩碎削’風化岩土。

節理與節理作用 (Joints and Jointing)

節理大小（長度）’連續性。

節理組集聚的岩體(JOINTING; Jointing here means the assemblage of joints.)

現場觀測地形表面或在地下挖掘（隧道，洞穴，軸）’鑽芯記錄及震波或聲速傳播速率紀錄可表現節理的類聚狀況。

節理(Degree of jointing.)程度(風化)

岩石品質指定 （RQD）、岩體節理數 （Jv）、塊體積 Vb 和接頭間距 （S）為節理(Degree of jointing.)程度量度方式，由岩塊量體Block sizes和岩塊量體測量  (block size measurements)論文中顯示。岩體節塊數量（Jv）-the number of joints in a volume of rockmass (of 1m³  size) 。可由震波折射法測得。岩體節塊數量 （Jv） 是節理程度的測量。岩塊大小(block size)和岩石品質指定 （RQD） 之間的測量和相關性敘述，不能建立良好的比較。

節理走向與組數(Orientation of joints and joint sets.)

節理型態(Pattern of joints)

節理型態存在於岩體風化區域的節理組。以岩石塊的形狀表現。

當節理組以不利的方向平行或以小角度與隧道或洞穴相接時，對隧洞工程有特殊意義。解理走向與組數輸入RMR 系統和RMi,可得建議岩石隧道開挖支撐襯砌方法。

節理走向與隧道軸線的影響推論 Effects of Joint Orientation in Tunneling

使用適當物理模型推論出岩體節理走向與隧道軸線的交錯對工程的影響。

地下設施工程設計施工參用的岩體分類認知 待續