工程岩体的失稳与结构面的发育程度、发育位置、产状、组合特征及其工程性质有着十分密切的内在联系。只要岩体中存在由不利的结构面构成的软弱地质界面或分割面，岩体就失去了其完整性和连续性，就有可能沿着这些结构面发生变形破坏。许多大规模的自然斜坡的崩落及滑坡、人工边坡、坝基和坝肩岩体的滑移失稳，以及地下开挖工程的崩塌、冒顶、低鼓和侧墙的弯折破坏都与岩体结构面的存在有着千丝万缕的关系。因此岩体结构面力学性质的研究，是岩体力学和工程地质学中重要的研究课题之一，其中结构面发育规律、变形性质和强度性质的研究，在工程实践中具有十分重要的实际意义。　　 鄂西恩施地区，处于我国地形第二阶梯末端的大陆地形坡降带上，构成了高陡边坡的基本地貌景观。志留系砂岩岩层中构造裂隙、节理发育密集，在外力的触发下裂隙砂岩易产生变形破坏，引发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，对人民生命财产和地方经济建设构成了严重威胁，对社会发展产生了不利的影响。　　 因此，本文以鄂西志留系砂岩结构面为例，采用野外地质调查方法、室内试验方法和数学力学分析方法等多种手段，对砂岩结构面的地质历史成因、发育分布特征、法向与切向变形特征以及抗剪强度参数进行了系统的研究，主要取得了以下研究成果：　　 (1)鄂西志留系地层岩性主要为薄至中厚层次坚硬粉砂质页岩、页岩和细砂岩、粉砂岩、粉砂质细砂岩，岩体结构面以沉积结构面和构造结构面为主。鄂西区域构造应力场的演变经过燕山期和喜马拉雅期两个大地构造运动期。岩体各构造结构面则是区域上四期构造应力场在研究区留下的构造行迹。各期构造应力场的作用方向为：N-S向压应力、N-S向扭动、NW-SE向压应力和E-S向压应力。志留系砂岩岩体在各期区域构造应力作用下岩体优势结构面方位为NW、NE、NNW与NEE。　　 (2)通过结构面室内法向加载试验，得到的各组结构面法向加载曲线形状相似，其与结构面类型、结构面状态以及应力历史无关；并且在中低法向应力下，结构面法向闭合变形曲线随着荷载的增加逐渐变陡，即结构面的法向刚度随着荷载的增加而变大。结构面在法向加载过程中整体呈现硬化的特征。　　 采用对数函数模型对砂岩结构面法向加载试验结果进行分析可知，砂岩结构面初始法向刚度变化范围为5.7～134.6Mpa/cm，中低应力下最大闭合量的变化范围为60～200mm。对于砂岩结构面的初始法向刚度层面一般要大于节理面。饱水状态下砂岩结构面初始法向刚度要高于天然状态下砂岩结构面初始法向刚度。　　 (3)通过结构面室内直剪试验可得，各组结构面在不同常法向应力作用下，在剪应力未克服静摩擦力之前，剪切变形很小，一旦超过了静摩擦力，就开始滑动。即随着剪切位移的不断增加，剪应力保持不变或略有增加；各组结构面峰值前变形曲线随着法向应力的增加而变陡。　　 根据室内试验结果，剪应力-剪切位移自始至终均为非线性关系，根据结构面峰值前的剪应力-剪切位移关系曲线，采用了半对数模型对其关系曲线进行模拟，半对数函数模型表明屈服剪切犁结构面剪切刚度为剪切位移的函数，该模型剪切刚度处处连续、处处变化，并且随着剪切位移的增加而减小。砂岩节理面初始剪切刚度一般大于砂岩层面的初始剪切刚度；饱水状态下砂岩结构面的初始剪切刚度一般要大于天然状态下砂岩结构面的初始剪切刚度。　　 此外，结构面的初始剪切刚度受法向应力影响明显，随着结构面法向应力的增加，结构面初始剪切刚度也相应的增大。根据回归分析结果，结构面的初始剪切刚度与法向应力的关系符合幂函数模犁。　　 (4)考虑到抗剪试验样本值的随机性与模糊性，建议采用随机-模糊法确定结构面抗剪强度参数C、ψ值。根据随机-模糊法分析结果，鄂西志留系砂岩节理面的抗剪强度参数一般大于砂岩层面抗剪强度参数。　　 砂岩层面抗剪强度参数内摩擦角在天然状态下变化范围为25.94°～35.7°，平均值为29.5°，在饱水状态下变化范围为24.89°～24.91°，平均值为24.9°，其平均值在饱水状态下降低了约15.6％。砂岩层面抗剪强度参数内聚力在天然状态下变化范围为103.09kPa～158.35 kPa，平均值为130.72 kPa，在饱水状态下变化范围为97.89 kPa～105.58kPa，平均值为101.74kPa，其平均值在饱水状态下降低了约22.16％。　　 砂岩节理面抗剪强度参数内摩擦角在大然状态下变化范围为35.7°～39.23°，平均值为37.46°，在饱水状态下变化范围为22.26°～30.79°，平均值为26.53°，其平均值在饱水状态下降低了约29.18％。砂岩节理面抗剪强度参数内聚力在天然状态下变化范围为236.6kPa～251.93kPa，平均值为244.27kPa，在饱水状态下变化范围为88.36kPa～153.84kPa，平均值为121.1kPa，其平均值在饱水状态下降低了约50.42％。