3地质构造及其对工程的影响(肖)
第三章 地质构造及其对工程的影响(谷风教育)
参考资料#
20
易影响边坡的稳定性（不稳定的顺坡 。较稳定的反坡） 翼部 坝址布置在倾向上游的一翼有利于坝基的稳定
山区由翼部平整出的场地应注意地基不均匀沉陷问题
上游
参考资料#
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反坡
顺坡
Folds and axial planar cleavage. Old Red Sandstone (Devonian), SW Wales, UK.
第三章 地质构造及其对工程的影响
➢水平构造 ➢单斜构造 ➢褶皱构造 ➢断裂构造 ➢不整合 ➢岩石与岩体的工程地质性质
参考资料#
1
地壳运动与地质构造
地壳运动：由内力地质作用引起的地壳组成物质和结构 发生变形、变位的运动。分为垂直运动和水平运动。
地质构造：保留在岩层中的由地壳运动引起的变形、变 位现象，如褶皱、断裂等。
常出现在背斜和向斜的轴部。
扭（剪）性裂隙：平直闭合，分布较密，延伸较远、深， 裂隙面光滑，有擦痕。
常出现在褶曲的翼部和断层附近。
参考资料#
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❖ 非构造裂隙
由成岩作用、外动力、重力等非构造因素形 成的裂隙。
参考资料#
8
§3.2 褶皱构造
褶皱构造：地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成 一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造
参考资料#
9
褶 皱 图
参考资料#
10
一、褶曲---褶皱构造中的一个弯曲
核部：出露在地面上或勘查范围内的褶曲中心部位的岩层
褶皱 翼部：褶曲核部两侧对称出露的岩层
枢纽：同一褶皱层面上最大弯曲点的连线
由于岩层的走向与倾向相差90°，所以在野外测量岩层的产 状时，往往只记录倾向和倾角。如上述岩层的产状，可记录为 SW230°∠35°形式。如需知道岩层的走向时，只需将倾向 加or 减90°即可。
地质勘测报告研究地质构造对工程建设的影响
地质勘测报告研究地质构造对工程建设的影响地质构造是指地壳中各种岩层、构造和构造断裂体系的总体组成和分布。
在工程建设中，地质构造对工程选址、地基处理、施工工艺等方面都具有重要的影响。
因此，在进行工程建设前，进行地质勘测是必不可少的环节。
本文将就地质构造对工程的影响进行研究和探讨。
一、地质构造对工程选址的影响地质构造的复杂性使得工程选址的选择变得更加困难。
不同地质构造条件下，地下水位、土层稳定性、地震活动等地质因素会有所不同，这些因素对于工程建设的可行性和安全性具有重要影响。
因此，地质勘测在确定工程选址时，需要综合考虑地质构造的特点，避免选址在地质构造活跃的地带，以免对工程稳定性造成不利影响。
二、地质构造对地基处理的影响地质构造对地基处理的方式和效果有着重要的影响。
在不同的地质构造条件下，地下水位、土壤类型、地层稳定性等因素会有所不同，这些因素对地基处理的选择和效果产生直接影响。
在地质构造活跃的地区，可能需要进行特殊的地基加固措施，如土钉墙、地锚和加固桩等，以确保地基的稳定性和承载力。
三、地质构造对施工工艺的影响地质构造对施工工艺的选择和运用也具有重要的影响。
在不同的地质构造条件下，需要选择不同的施工方式和工艺方法，以适应地质构造的特点和要求。
例如，在地质构造复杂的地区，可能需要采用隧道工程或者桥梁工程的方式进行施工，以避免因地质构造的限制而造成工程无法进行的情况。
四、地质构造对工程建设中的安全风险的影响地质构造的不同特点可能会增加工程建设中的安全风险。
例如，地震活动频繁的地区，地震可能会对工程结构造成破坏，因此在设计和建设工程时需要考虑地震力的作用。
此外，地质构造的活跃性也可能导致地表沉降、地裂缝等问题，进一步影响工程的安全性。
综上所述，地质构造在工程建设中具有重要的影响。
地质勘测可以通过研究地质构造的特点和变化规律，为工程选址、地基处理、施工工艺的选择提供科学依据。
只有充分了解和考虑地质构造的特点，才能减少工程建设中的安全风险，确保工程的稳定性和可行性。
地质构造及其对工程的影响
概述
地质构造是地壳运动的产物。构造运动是一种机械运动，涉及的范 围包括地壳及上地幔上部即岩石圈，可分为水平运动和垂直运动，水平 方向的构造运动使岩块相互分离裂开或是相向聚汇，发生挤压、弯曲或 剪切、错开；垂直方向的构造运动则使相邻块体作差异性上升或下降。
构造变动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹，如岩层褶曲、 断层等，称为地质构造。地质构造的规模有大有小，大的如构造带， 可以纵横数千公里，小的如岩石片理等，它们都是地壳运动造成的永 久变形和岩石发生相对位移的踪迹。
隆、向斜为构造盆地；图(b左侧)。
伊拉克和伊朗交界附近的背斜山
美国怀俄明州的穹隆山
第3章 地质构造及其对工程的影响
褶皱构造
3．褶皱构造 褶皱是褶曲的组合形态，两个或两个以上褶
曲构造的组合，称为褶皱构造。在褶皱比较强 烈的地区，一般的情况都是线形的背斜与向斜 相间排列，以大体一致的走向平行延伸，有规 律地组合成不同形式的褶皱构造。如果褶皱剧 烈，或在早期褶皱的基础上再经褶皱变动，就 会形成更为复杂的褶皱构造，我国的一些著名 山脉，如昆仑山、祁连山、秦岭等，都是这种 复杂的褶皱构造山脉。
由于岩层的走向与倾向相差90°，所以在野外测 量岩层的产状时，往往只记录倾向和倾角。如上 述岩层的产状，可记录为SW230°∠35°形式。 如需知道岩层的走向时，只需将倾向加减90°即 可。
第3章 地质构造及其对工程的影响
3.2 褶皱构造及其与工程的关系 水平构造与单斜构造
水平构造：未经构造变动的沉积岩层，其形成时的原 始产状是水平的，先沉积的老岩层在下，后沉积的新 岩层在上；地壳在发展过程中，经历了长期复杂的运 动过程，岩层的原始产状都发生了不同程度的变化， 水平构造，只是相对而言，就其分布来说，也只是局 限于受地壳运动影响轻微的地区。
工程地质第三章[2]
![工程地质第三章[2]](https://img.taocdn.com/s3/m/125bb32d67ec102de2bd8925.png)
28
补充讲解：活断层的工程地质研究
④砂基液化：饱和松散粉细砂最易产生液化现象； ⑤孤立突出的地形使震害加剧，低洼沟谷使震害减弱； ⑥地下埋藏愈浅，地震烈度增加愈大。 （4）防范措施 一般工程措施难以防御地震产生的破坏，因此，防 范措施主要为远离活动断层、绝对禁止跨越活动断层。 工程布局应垂直活动断层并离开一段距离。
15
第3章 地质构造及其对工程的影响
3.3.2 断层
（2）大桥桥位：注意查明桥基部分有无断层存在，以便 根据不同情况，设计基础工程时采取相应的处理措施。 （3）隧道位置：当隧道轴线与断层走向平行时，应尽量 避免与断层破碎带接触；在确定隧道平面位置时，要尽量 设法避开大规模断层破碎带。
16
第3章 地质构造及其对工程的影响
受区域性或地区性地应 力场的控制，断层常与相关 构造相伴生。并以一定的排 列方式组合在一起，形成不 同形式的断层带。 如阶状断层、地堑、地 垒和迭瓦式构造等。
14
阶状断层
第3章 地质构造及其对工程的影响
3.3.2 断层
4、断层的工程地质评价 断层破碎带内岩体破碎、风化严重、岩石强度低、稳 定性差；容易发生崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象。 确定路线布局、选择桥梁和隧道位置时，应尽量避开 大的断层破碎带。 （1）路线布局：当路线与断层走向平行，路基靠近断 层破碎带时，开挖路基容易造成边坡发生大规模坍塌，影 响施工和公路的正常使用。
1
第3章 地质构造及其对工程的影响
3.3 断裂构造
3.3.1 裂隙
裂隙：存在于岩体中的裂缝，岩体受力断裂后两侧岩 块没有显著位移的小型断裂构造，也称为节理。 1、裂隙的类型 裂隙按成因可分为：构造裂隙和非构造裂隙。 （1）构造裂隙：岩体受地应力作用随岩体变形而产生的 裂隙。按力学性质的不同，构造裂隙可分如下两种：
3 地质构造及其对工程的影响
土木工程学院 地下建筑与工程系
温故而知新
名词解释 解理 层理 片理 摩氏硬度计 斑状结构 似斑状结构 变余结构
岩浆岩的产状主要有哪些？ 按SiO2的含量，岩浆岩可分为哪几类？ 岩浆岩的结构和构造有哪些？
温故而知新
沉积岩主要由哪些物质组成的？按物质 组成特点，沉积岩可分为哪几类？
沉积岩的结构和构造有哪些？ 沉积岩碎屑结构的胶结物有哪几种？强
度比较如何？ 沉积岩区别于岩浆岩的重要特征是什么？
温故而知新
引起变质作用的主要因素是什么？ 变质岩的结构和构造有哪些？ 了解一些常见的矿物及三大岩类。 沉积岩层相对地质年代的确定方法有哪
些？如何应用？ 岩浆岩相对地质年代的确定方法有哪些？
下降盘
上升盘
断层面
3.4.3 断层
山东潍坊新第三纪玄武岩中逆冲断层
3.4.3 断层
断层的基本类型
正断层 逆断层 平移断层
3.4.3 断层
正断层
上盘下降,下盘上升。 一般受张拉力及重力作用。 特点:
规模小，断层线平直， 断层面较陡，常大于45°。
上盘下降
3.4.3 断层
3.4.3 断层
3.3 褶皱构造
3.3 褶皱构造
唐家山背斜滑坡（ 2008.8）
3.3 褶皱构造
唐家山背斜滑坡（陈建峰摄 2008.8）
3.3 褶皱构造
核部－受力集中部位
岩层一般比较破碎，存在岩体稳定性问题，若 为向斜，又存在轴部地下水富集的问题。
3.3 褶皱构造
褶皱的野外观察
人们容易误认为背 斜为山，向斜为谷。但 向斜山与背斜谷的情况 在野外也比较常见的。 因此，不能够完全以地 形的起伏情况作为识别 褶曲构造的主要标志。
工程地质学第3章
3.2.4
褶皱构造的工程地质评价和野外观察
1、褶皱构造对工程建设的影响 在由全型褶曲构成的褶皱山区，岩层强烈破碎，顺向坡岩体极 易沿层面或节理面产生滑动，造成土坡失稳，危及工程安全。例如 台湾基隆河畔1974年9月发生的顺层滑坡，破坏了周围的村庄、道 路，阻断了河流。 在背斜、向斜的脊部，张性节理发育，加速了风化作用的进行， 造成岩体强度的降低，并最终发育成背斜谷、向斜谷或背斜、向斜 式冲沟，对公路、铁路建设造成很大困难。
水平构造
3 、 一般认为，倾斜构造是原来水平或近水平沉积的
地层，在地壳运动的影响下产状改变而发生倾斜变 化，此时岩层面与水平面就有了一定的倾角，成为 具有倾斜构造的岩层。但不可否认，自然界中有的 地层在沉积中就是倾斜的，例如洪积地层。这样的 地层如果在其后的漫长地质岁月中变质成岩，其产 状显然也是倾斜的。 除此以外，还有的地层在大的空间范围内可能属 于褶皱构造，是一个背斜或一个向斜的一翼岩层， 但在一定的工程范围内，则表现为单向倾斜的构造 形式。这样的地层对某个具体工程而言，显然也可 作为倾斜构造来看待。因此，广义的倾斜构造应包 括上述所有三种情况。
（a）
（b）
图3-15 裂隙玫瑰图 （a）裂隙走向玫瑰图； （b）裂隙倾向玫瑰图
五、裂隙（节理）的调查、统计和表示方法
为了弄清楚工程场地节理分布规律及其对 工程岩体稳定性的影响，在进行工程地质勘察 时，都要对节理裂隙进行野外详细调查和室内 资料整理工作，并用统计图表的形式把岩体裂 隙的分布情况表示出来。
（一）节理的野外调查
⑴ 在调查之前，先要了解调查区的构造轮廓和构 造应力场特征。
岩层产状的测定及表示方法
测定：用地质罗盘 测定方法：如图所示
工程地质 第3章地质构造及其对工程的影响
30
3.4.1.4裂隙的工程地质评价
岩层中裂隙，有利开挖，但岩体的强度和稳定性都有不利的影响。 裂隙发育方向的评价：找出裂隙发育的主要方向； 裂隙发育程度的评价：定量指标主要是裂隙间距、裂隙密度 、裂隙率及完整系数等； 裂隙性质的评价：性质包括裂隙的延伸长度、贯通情况、裂 隙面的粗糙程度、力学性质、充填情况等。
31
3.4.2 断层 断层：指岩层受力断裂后，两侧岩块发生了显著位移的断裂构
造。
32
3.4.2.1断层要素
断层面：两侧岩块发生相对位移的断裂面
断层 要素
断层盘：断层面两侧发生相对位移的岩块 断距：断层两盘沿断层面相对移动的距离
当断层面倾斜时，位 于断层面上部的断盘称 为上盘，位于断层面下 部的断盘称为下盘。
29
裂隙走向玫瑰图的作图如下：先对所测的裂隙按走向以 每5°或每10°进行分组，算出每组裂隙的平均走向，然后 作一个注有方位的半圆，以径向线的方位表示裂隙的走向， 经向线的长度表示裂隙数，把每组裂隙的平均走向及裂隙数 用径向线方位及其长度表示并点绘于图中，最后用折线把径 向线端点连接起来。
裂隙玫瑰图
阶梯状断层
36
断层的组合类型
台中地区叠瓦断层 带
37
(3)按断层活动发生的时代分类
老断层：是指侏罗纪至白垩纪（燕山期）及其更老 时代产生的而近期无明显活动的断层。 新断层：新生代（喜山期）形成的，它是新构造运 动的产物。 活断层：是指影响到全新世（Q4）的断层，又称为 活动断裂。即指现在正在活动或在最近地质时期发生 过活动的断层。活断层对工程建设地区稳定性影响大， 因此它是区域稳定性评价的核心问题。
6
3.2.2.2岩层产 状要素的测定
地质构造和其对工程的影响
地质构造和其对工程的影响地质构造是指地球壳层内部的构造，包括岩层、断层、褶皱、岩浆侵入体等。
地质构造对工程的影响是多方面的，涉及到地基工程、水文地质、地质灾害等方面。
下面将详细介绍地质构造对工程的不同影响。
首先，地质构造对地基工程的影响非常明显。
地质构造会影响地质体的稳定性和均匀性，进而对地基的承载力、变形性和稳定性产生重要影响。
例如，在断层带附近的地区，断层活动会使地表产生明显的垂直和水平位移，导致地基沉降、断裂、破碎等问题。
此外，褶皱造山带的存在也会引起地基的不均匀沉降，增加工程的承载风险。
因此，在地质构造复杂的区域进行地基工程施工前，必须进行详细的地质勘察和工程设计，以合理地选择地基类型和施工方法，减少地质构造对地基的不利影响。
其次，地质构造对水文地质有重要影响。
断层、褶皱等地质构造形成了地下水系统的空间结构，控制着地下水的流动和分布。
在一些断层附近，由于断层带的剪切破碎作用，地下水容易发生渗漏或倒灌现象，造成水资源的浪费和地下水位的降低。
此外，地质构造也会改变地下水库层的形态和连通性，导致地下水层的不均匀分布和补给不足。
因此，在水文地质勘查和水资源管理中，必须考虑地质构造对地下水系统的影响，制定合理的水文地质调查方案和水资源管理政策。
此外，地质构造对地质灾害的发生和演化也具有重要影响。
褶皱和断层构造会导致地表的不稳定和滑坡、崩塌等地质灾害的形成。
而火山构造会引发火山喷发、火山碎屑流等灾害。
在工程规划和设计中，必须充分考虑地质构造对灾害的影响，选择合适的建筑材料和结构形式，采取必要的防灾措施，以减少地质灾害对工程和人民生命财产的威胁。
总结起来，地质构造对工程的影响主要体现在地基工程、水文地质和地质灾害等方面。
在地基工程中，地质构造会对地基的稳定性、承载力和变形性产生重要影响，需要在勘察和设计阶段进行充分的地质分析。
水文地质中，地质构造控制着地下水的流动和分布，需要制定合理的调查方案和管理政策。
地质地貌结构对工程建设的影响
地质地貌结构对工程建设的影响一、引言在进行任何工程建设之前，了解和分析地质地貌结构对于确保工程的顺利进行至关重要。
地质地貌结构是指地球上地质体系和地表特征的组合，包括地形、地质构造、岩性和土壤类型等。
不同的地质地貌结构会给工程建设带来不同的挑战和影响。
因此，在规划和设计工程项目之前进行地质地貌结构的详细调查和工程地质勘察是必不可少的。
二、土壤类型对基础工程的影响1. 黏性土壤黏性土壤是一种具有较高含水量和较高黏性的土壤类型，它会在受到外力作用时发生塑性变形。
在建设基础工程时，黏性土壤的存在可能会导致地基沉陷和土壤液化的风险增加。
因此，在建设建筑物和桥梁等基础工程时，需要采取适当的加固措施，以确保工程的稳定性和安全性。
2. 砂性土壤砂性土壤是一种颗粒较大、孔隙度较高的土壤类型，通常具有较好的承载力和排水性能。
因此，在建设道路和桥梁等工程时，砂性土壤可以作为较为理想的基础材料。
同时，砂性土壤也常用于填充和地基加固，以提高土壤的稳定性和承载力。
三、地质构造对地下工程的影响1. 断层断层是地壳中岩石层断裂的地质构造，常常由于地壳运动引起。
断层的存在会导致地下工程中的地层错动和应力集中等问题。
在建设隧道和地下管道等工程时，需要通过合理的断层勘察和工程预测，以降低地下断层对工程稳定性带来的影响。
2. 地层倾斜地层倾斜是指地质构造中地层倾斜度较大的现象。
地层倾斜会导致地下水的流动性增强，增加地下工程中的排水难度。
在进行地下隧道和地下室等工程建设时，需要考虑地层倾斜对排水系统的影响，采取相应的排水措施，以确保地下工程的正常运行。
四、地表特征对环境工程的影响1. 水体分布水体（如河流、湖泊和水库等）的分布是地表特征的一部分，在环境工程建设中具有重要影响。
水体的存在和流动会带来水资源管理和水环境保护的挑战。
因此，在进行水资源开发和水生态修复等工程时，需要充分考虑水体的分布、流动和水质等因素，以实现可持续的水资源利用和生态环境保护。
地质构造及其对工程的影响
原生节理：岩石形成过程中形成的节理。如玄武岩柱
状节理。
构造节理：因构造运动产生的节理，有力学规律性。
表生节理：因卸荷、风化、爆破等原因形成的节理。
峨眉山玄武岩柱状节理（原生节理）
玄武岩柱状节理
峨眉山紫红色页岩中的构造节理（X型节理）
峨眉山直立岩层中发育的X型节理
表生节理（风化节理）
图例的主要内容： 地层和岩性； 地质构造、地质现象的符号。
比例尺：在勘查设计的不同阶段，需要不同精度 的地质图。不同类型和规模的工程，其地质条件 不同的复杂程度，对比例尺的要求也会有差异。
小比例尺 <1/50万 中比例尺 1/20万-1/5万 大比例尺 >1/1万
地质构造符号（1）
地质构造符号（2）
节理走向玫瑰图
节理的工程地质评价
对岩体的强度和稳定性有不利影响； 破坏了岩体的整体性，促使风化速度加快； 增强了岩体的透水性； 若节理的主要发育方向与路线走向平行，倾
向与边坡一致，不论岩体的产状如何，路堑 边坡都易发生崩塌或碎落； 影响爆破作业的效果。
二 断层及与工程的关系 岩层受力断开后，沿断裂面有明显相对位移。
第3章 地质构造及其对工程的影响
构造运动是机械运动－板块运动
水平运动 岩块相互分离裂开或相向聚汇，挤压、 弯曲、剪切、错开
垂直运动：相邻块差异性上升或下降
水平构造运动
水平岩层
倾斜岩层
地质构造：指构造运动引起地壳岩层变形变位后 被保留下来的形态。
倾斜岩层
褶皱
断层
褶皱
第1节水平构造、单斜构造与岩层产状 一、水平构造
节理切割的直立岩层
节理切割的缓倾岩层
节理切割的缓倾岩层
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不整合的工程地质评价
不整合面是下伏古地貌的剥蚀面，它常有比较
大的起伏，同时常有风化层或底砾岩存在，层
间结合差，地下水发育，当不整合面与斜坡的
倾向一致时，如开挖路基，经常会成为斜坡滑
移的边界条件，对工程建设不利。
2018/2/7
45
3.5 岩石与岩体的工程性质
3.5.1 岩石的物理、化学、水理性质
体积膨胀或溶解，降低了颗粒联结力，使岩石产生崩解的现象。
抗冻性 吸水率小于0.8%的岩石是抗冻性。抗冻性以岩石抗冻
试验前后强度的降低率表示。<20%抗冻的；>25%非抗冻的。
2018/2/7 48
2018/2/7
49
岩石的化学性质： 岩土的化学性质对岩石及土的工
程性质的影响
3.5.2 岩石的力学性质
2018/2/7
35
f. 地貌标志：断层三角面、山脊错断、河谷跌水瀑布、 河谷急转弯等。
2018/2/7
36
4、 断层的工程地质性质
对大型工业民用建筑选址不利.
对大型桥位选址不利. 对道路选线若与断层走向平行易产生边坡滑塌 对隧道工程易产生洞顶坍落. 对区域稳定性的影响不利.
2018/2/7
硬质岩（A级）（≥80Mpa）
中等硬质岩（B级）（30～80Mpa） 软质岩（C级）（＜30Mpa）
2018/2/7
54
微风化 (3)按风化程度划分为 中等风化 强风化 全风化 (4)水力水电工程按风 化程度划分为 强风化 中等风化 微风化 未风化
2018/2/7 55
岩石风化程度分类
特 征
岩 石 结 构 特 征 岩 石 破 碎 程 度 岩 石 物 理 力 学 性 质
2018/2/7 46
岩石的水理性质
指岩石与水作用后的性质，渗透性、溶解性、软化性、泥 化性、崩解性和抗冻性等。 渗透性
按渗透系数（K）强弱可将岩土分为四类。 岩土的渗透性 透水性 岩土 K(m/d) 土类 岩石 强透水 ＞10 卵、砾石、粗砂 裂隙发育硬岩； 岩熔 化岩石 中等透水 1～10 细粉砂、粉土 裂隙中等岩石 弱透水 0.01～1 粘性土类 微透水
0.01～0.001 粘土 裂隙微小， 页岩、 裂隙不发育，粘 粘土岩、致密岩 土质岩 石
2018/2/7
47
溶解性
溶解度或溶解速度表示。
软化性 岩石在水作用下、有使强度及稳定性降低的特性。 岩石软化性的指标为软化系数，是岩石饱和状态下的极限抗 压强度与风干状态下极限抗压强度的比值。
软化系数接近1,是不软化的岩石，其抗水、抗风化、抗冻性强。 软化系数小于0.75，强软化岩石，其抗水、抗风化、抗冻性差。 崩解性 指粘土质岩石或弱胶结岩石与水作用后，由于吸水使
风 化 系 数 K
0.6~1.0 2018/2/7
0.4~0.6
0.2~0.4
＜0.2 56
2018/2/7
57
37
3.4 不整合
整合接触 层状地层的接触关系
平行不整合 角度不整合
整合接触： 沉积地层连续，产状一致，时间和空间无间断。
平行不整合： 产状一致，但沉积间断，缺失某些地层。
角度不整合： 地层间明显沉积间断，产状不同，角度相交。
2018/2/7 38
整合接触
平行不整合
角度不整合
2018/2/7
39
2018/2/7
28
断层组合形式
2018/2/7
29
3、 断层的识别
a.地层界线不连续或岩层中断。
2018/2/7
30
b.岩层的重复和缺失
2018/2/7
31
断层构造在地质图上的表现
2018/2/7
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c.断层破碎带及构造岩
2018/2/7
33
d.擦痕
2018/2/7
34
e.牵引构造及伴生节理
2018/2/7
12
按轴面的产状和枢纽产状进行分类：直立、倾斜、倒转、平卧
2018/2/7
13
按枢纽产状分：水平褶皱与倾伏褶皱
2018/2/7
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4、褶皱构造的识别
2018/2/7
15
2018/2/7
16
•穿越法:垂直于岩层走向观察. •追踪法:平行于岩层走向观察.
背斜谷与向斜山
2018/2/7 17
剧烈风化
强风化
弱风化
在裂隙面附近岩石结构构 造破坏，岩块内部保留有 原岩特征，有部分结晶矿 物已风化形成次生矿物 存在部分风化裂隙宽度达 5mm左右，局部被泥质充 填，常呈块石夹土，锤击 沿微裂隙破裂，需用爆破 开挖 表面和裂隙带上岩石物理 性质已变，但岩块内未变， 重度和湿抗压强度比原岩 明显降低，一般为新鲜岩 石的2/3左右
51
岩石的强度 一般取单轴向压力下的极限抗压强度的试
验平均值作为抗压强度的标准值。 一般火成岩、变质岩和坚硬的沉积岩其标准值frk=100-200MPa； 弱胶结的泥质砂岩、砾岩、泥灰岩、凝灰岩为3～30MPa。
岩石的抗拉强度和抗剪强度低于其抗压强度。一般σt=0.10σc。
2018/2/7
52
24
2018/2/7
25
3、 裂隙的工程地质评价
对路堑边坡： 裂隙主要发育方向与路线走向平行,倾向与边坡一致 时,易发生崩塌等不稳定现象.
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3.3.2 断层 1、 断层的要素
断层面（走向、倾 向、倾角）、断盘、 断层线、断距
2018/2/7
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2、 断层的类型与组合
按受力不同分：正断层（张性断层）、逆断层（压性断 层）、平移断层（剪性断层）
侵入接触
岩浆岩与地层的接触关系 沉积接触
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地层接触关系在地质图上的表现:
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作业：某地区地质剖面图，如图所示。
试确定（1）各地 层之间的接触关系。 （2）岩浆岩与围 岩的接触关系。
（3）两期岩浆岩 之间的接触关系。
（4）岩浆岩的形 成时代。
各种岩石的抗压、抗拉、抗剪强度
岩 石
玄武岩 花岗岩 石灰岩 砂 岩 页 岩 片麻岩 大理岩 片 岩
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干单轴抗压强度 抗拉强度 σc,MPa σt,MPa 78~412 5.9~11.8 118~275 3.9~7.8 3.9~196 49~98 9.8~98 78~245 49~177 85~353 98~196 1.0~6.9 19.6 2.0~9.8 3.9~6.9 4.9~7.8 2.9~4.9 6.9~19.6
岩石的物理性质
岩石的密度ρ、相对密度G（比重）、孔隙率n。
•岩石的密度ρ： 一般2.3～2.5g/cm3,土的密度1.6～2.0g/cm3。
•相对密度G（比重）： 一般为2.5～3.3。 •孔隙率n： 一般小于2～3%。
•岩石的吸水率ω1：一般小于2～3%。吸水率是所吸水的质量与
岩石干质量的比值。 在高压（15Mpa）或真空条件下的吸水率称为岩石的饱和率。
岩石的变形特性
高温高压下的岩石可具有塑性、粘性、 σ 流变性。 表示岩石受力后的变形指标有： 弹性模量E=σ/εe,Mpa； 变形模量E0=σ/（εe＋εp）,Mpa； 泊桑比μ＝ε1/ε。
O
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C B
A
ε
各类岩石的E、μ值
岩 石
玄武岩 花岗岩 石灰岩 砂 岩 页 岩 片麻岩 大理岩 片 岩 板 岩
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3、岩层产状及表示方法
表示方法 ：SW2000, SE1100,
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或者 ：N600W, 北60度西
30
地质图上的表示方法：
30
走向、倾向、倾角（地质罗盘仪）
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4、倾斜构造的识别
①岩层倾向与地形坡向相反 （岩层界线与地形等高线同方向弯曲， 岩层界线的曲率比地形等高线的曲率小）。
微风化
结构构造基本未破 坏，原岩特征未变， 在少数裂隙面外有 次生矿物出现 基本上无风化裂隙， 构造节理，无泥质 充填，裂隙有锈色， 锤击声清脆
未风化
岩石结构，构造全 组织结构大部分破坏， 被破坏，仅个别岩 仅部分岩块保留原岩 石残留原岩形状， 特征，绝大多数结晶 除石英外其他矿物 矿物大多变成次生矿 均已变成次生矿物 物 有许多风化裂隙，宽 度达10mm 以上，有 泥质充填，呈碎块夹 土状，锤击有哑声用 风镐可开挖
新鲜岩 石
呈土块夹碎石状， 用镐、钎可开挖
新鲜完 整岩石
强度比原岩大大降 低，浸水崩解，取 光整岩样困难，用 手可捏碎，已失去 原岩颜色、光泽和 重度
大部分变色，强度显 著降低，力学性质极 不均一，局部残留原 岩特征
裂隙处颜色稍暗， 岩石力学强度略有 减小，但总的看来 岩石物理性质几乎 未变
新鲜岩 石的力 学性质
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弹性模量 E×104MPa 1.98~9.81 2.55~6.86 0.98~7.85 4.41~5.10 1.20~4.40 1.42~7.00 4.93~8.70 4.0~7.05
泊桑比 Μ（平均值） 0.14~0.25 0.15~0.24 0.16~0.23 0.21~0.24 0.23~0.30 0.09~0.20 0.16~0.27 0.01~0.20 0.06~0.44
5、褶皱的工程地质评价
对深路堑和高边坡
对隧道工程
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3.3 断裂构造
构成地壳的岩体，受力作用发生变形，当变形达到一定程度后，使岩