工程地质之地质构造评价
工程地质 第3章 地质构造及其对工程的影响3.1-3.5
3.2.1.2倾斜岩层
根据上述表现规则（“V”字形法则 ），在阅读地质图时则可反演推断 岩层空间展布与地面斜坡的组合关 系（岩层倾向与地面坡向关系）
“弯反则相同” “弯同曲大也相同” “弯同曲小则不同”
如右图所示，K及T岩层分界面的露 头线与地形等高线呈相同方向弯曲 ，且露头线的弯曲度小于等高线的 弯曲度，根据“弯同曲小则不同” ，则可以推断岩层倾向与地面坡向 相反。
3.4.2.4断层的工程地质评价
破坏岩体的完整性，加速风化作用、地下水的活动及岩溶 发育。
降低地基岩体强度 造成地基及场地稳定性问题 地基变形影响 施工中的问题坍塌和涌水 断层地震
3.5 识读地质图
地质图
是将自然界的各种地质现象，如地层、地质构造等，用规 定的符号，按一定的比例缩小并投影绘制在平面上的一种 图件。
3.3.4褶皱构造对工程的影响
褶皱翼部的工程地质评价
单斜构造中倾斜岩层引起的顺层滑坡问题
岩层产状与坡向的关系 (1)反向坡（逆向坡） (2)顺向坡
倾角小于坡角 倾角大于坡角
稳定
不稳定
稳定
3.3.4褶皱构造对工程的影响
褶曲不同部位对工程的影响
3.3.4褶皱构造对工程的影响
隧道垂直穿过褶皱地层走向时
裂隙玫瑰图
（a）裂隙走向玫瑰图；（b）裂隙倾向玫瑰图
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、
工程地质知识点
1、名词：工程地质学：是研究与工程建设有关的地质问题的一门学科。
地质环境：为人类生存与活动进程中地壳表层的地形、地貌、岩土、水、地层构造、矿产资源、地壳稳定性等自然因素的总称。
工程地质条件：是与工程建筑有关的地质条件的总称。
工程地质问题：是指工程地质条件不能满足工程建筑上稳定和安全的要求时，工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。
2、工程地质条件的六大要素是：地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料。
3、就土木工程而言，主要的工程地质问题包括：地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室稳定性问题和区域稳定性问题。
4、工程地质学的主要任务是：（1）评价工程地质条件，阐明地上和地下建筑工程兴建和运行的有利和不利因素，选定建筑场地和适宜的建筑形式，保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行。
（2）从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发，论证和预测发生工程地质问题的可能性、发生的规模和发展趋势。
（3）提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施，加固岩土体和防治地下水的方案。
（4）研究岩体、土体分类和分区及区域性特点。
（5）研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。
一、地球概况1、概念：地壳运动：主要是由于地球内力作用所引起的地壳的机械运动。
2、地壳六大板块：亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块、南极洲板块。
3、地壳运动的特征：方向性、普遍性和长期性、运动速度不均一性。
二、矿物与岩石1、概念：矿物:是自然界中的化学元素在一定的物理化学条件下生成的天然物质，具有一定的化学成分和物理性质。
造岩矿物: 组成岩石的主要矿物。
矿物硬度:矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力。
岩石:是天然生成的，具有一定的结构和构造的矿物集合体。
岩浆岩：由岩浆冷凝、固结所成的岩石，又称火成岩。
沉积岩:是在地表和地表下不太深的地方，由松散堆积物在常温常压的条件下，经过压固、脱水和重结晶作用而形成的岩石。
褶皱的工程地质评价
褶皱的工程地质评价
褶皱是指地壳中由于地质力作用而形成的岩石层的弯曲和变形。
褶皱的工程地质评价主要涉及以下几个方面：
1. 褶皱形态评价：评估褶皱的形态特征，包括褶皱的形状、大小、倾角等参数，以确定褶皱对工程建设的影响程度。
2. 岩石层的变形特征评价：评估褶皱对岩石层的变形特征，包括岩石层的折叠、剪切、拉伸等变形形态，以确定其对工程建设的稳定性和安全性的影响。
3. 地质构造的稳定性评价：评估褶皱地质构造的稳定性，包括褶皱的活动性、构造的断裂、滑动、挤压等情况，以确定其对工程建设的风险程度。
4. 地质工程设计评价：基于以上评价结果，对工程建设的设计进行评价，包括选取合适的基础设计方案、采取适当的加固措施等，以确保工程在褶皱地质环境中的安全性和可靠性。
在褶皱的工程地质评价过程中，需要进行详细的地质调查和取样工作，通过现场观测、实验室测试和数值模拟等手段获取相关参数和数据，以支持评价结果的准确性和可靠性。
同时，对于复杂的褶皱地质构造，可能需要进行更加复杂的科学研究和分析，以解决相关的工程地质问题。
褶皱构造的工程地质评价
褶皱构造的工程地质评价：1、褶皱核部的工程地质评价：褶皱核部是岩层强烈变形的部位，在背斜的顶部和向斜的底部发育拉张裂隙。
这些裂隙将岩体切割成块状，破坏了岩石的完整性，弱化了岩石的工程性质。
同时，裂隙为地下水的运移提供了通道。
由于岩层构造变形及地下水的影响，公路、隧道工程或桥梁工程在褶皱核部易遇到工程地质问题；2、褶皱翼部：在褶皱翼部往往形成单斜岩层，容易产生顺层滑动，特别是岩层中存在软弱夹层，且岩层倾向与临空面方向一致。
断层的工程地质评价（1）大多数情况下，断层面两侧一定宽度范围内的岩石破碎，对场地的稳定性影响极大；（2）在新构造运动强烈的地区，有的断层可能有活动性，甚至有产生地震的可能性，这将对其附近的工程带来极大的事故隐患；（3）断层与地下水常紧密相连，给地下工程造成事故隐患（河南平顶山二矿某井下巷道施工中遭遇的断层透水事故）；（4）断层是软弱结构面；（5）断层上、下盘岩石的性质一般不同，跨越其间的建筑物可能因不均匀沉降而产生破坏；（6）断层的存在对采矿工程会往往会造成极大困难，尤其是机械化程度较高的矿山，因地质构造的存在造成的工作面搬迁既浪费时间、影响正常生产，又造成许多安全隐患。
因此，在选择建筑物场地时，最好避开断层地带。
采矿生产也应加强对断层影响的考虑。
节理的工程地质评价（1）裂隙破坏了岩体的完整性，使岩体的稳定性降低；（2）裂隙为大气和水进入岩体内部提供了通途，加速了岩石的风化和破坏；（3）裂隙会降低岩石的承载能力；（4）裂隙常能造成边坡的坍塌和滑动，也能造成地下洞室围岩的冒落；（5）在挖方或采石中，裂隙的存在可以提高工作效率；（6）裂隙发育的岩体中可以找到地下水作为供水水源。
岩石风化的勘查与评价：1、查明风化程度，确定风化层的工程性质2、查明风化厚度和分布----选择最适当的建筑地点，合理确定风化层清基和刷方土石方量，确定加固处理措施；3、查明风化速度和引起风化的主要因素4、划分风化层，分析粘土的成分和含量。
工程地质评价的采用方法
工程地质评价的采用方法
工程地质评价的采用方法主要包括以下几个方面：
1. 地质调查：通过现场踏勘、测量、取样、试验等方法，收集工程区域的地质资料，包括地层、岩性、构造、水文地质条件等。
2. 地质勘探：通过钻探、物探、槽探等方法，对地下地质情况进行勘探，进一步了解地层岩性、地质构造、地下水情况等。
3. 地质分析：运用地质学的理论和方法，对收集到的地质资料进行分析，包括地层序列分析、岩石物理力学性质分析、地质构造分析等，以揭示工程区域的地质特征和规律。
4. 工程地质评价：在地质调查、勘探和地质分析的基础上，对工程区域的地质条件进行评价。
评价内容包括地基稳定性评价、边坡稳定性评价、地下水影响评价等，以确定工程建设的适宜性和可行性。
5. 数值模拟：运用数值模拟方法，对工程区域的地质条件进行模拟和分析。
通过数值模拟，可以预测工程建设可能引起的地质变化和工程问题，为工程设计和施工提供依据。
6. 经验总结：在长期实践过程中，不断积累和总结工程地质评价的经验和方法。
通过对经验的总结和归纳，可以提高工程地质评价的准确性和效率。
总之，工程地质评价是工程建设中的重要环节，需要采用多种方法进行综合分析和评价。
只有全面了解工程区域的地质条件，才能为工程建设提供可靠的依据和支持。
大桥工程地质评价
16.6
-0.05
0.450
4.62
16.8
19.3
平均值
35.2
1.81
2.72
1.036
92.4
52.7
36.1
16.6
-0.05
0.450
4、水文地质条件
桥址区地表水较为发育，中部沟谷为长年性河流，水位及水流量季节性变化大，暴雨期有洪水侵袭。地下水主要为赋存于第四系冲洪积卵石层、残坡积土层底部，以及基岩全～强风化层中的孔隙裂隙水，主要受大气降水的补给，水位季节性变化大。根据水质简分析结果，依据《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)附录D，地表水、地下水对砼无腐蚀性。
2、地质构造及地震
根据工程地质调绘资料及区域地质资料，桥址区位于闽西南华力西—印支拗陷带的次级构造北东向明溪—武平拗陷带东部，北西向xx—云霄深断裂构造带北侧。桥址区内未见危害桥梁建设的活动性构造迹像。
根据国标《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)xx省区划一览表可知，该段线路50年超越概率10%的基本地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，抗震设防烈度为6度。区域地质相对稳定，建议按《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)采取抗震设防措施。
项 目
单位
工作量
项 目
单位
工作量
机械钻探
米／孔
200.09/8
岩石抗压样
组
6
标准贯入试验
次
47
引用初勘孔
孔
3
重型动力触探
米
4.95
原状样
个
5
二、工程地质条件
1、地形地貌
该桥位于低山地貌区，间夹山间溪谷地貌，溪谷呈条带状，在桥位处宽约90m，谷底平缓，多恳为农田；中部发育一小溪，溪宽8～18m，弯成蛇曲，溪岸为土岸，高约2.50m，呈台阶状，小溪两岸发育有一级阶地。沟谷两侧山体自然坡度32°。桥址区山体海拔510～580m，相对高差约50～130m。
地质构造、新构造运动及稳定性评价
地质构造、新构造运动及稳定性评价地质构造武汉市区位于淮阳山字型前弧西翼与新华夏构造体系的复合部位，属淮阳山字型前弧西翼葛店-汉阳褶皱带。
区内大地构造跨及扬子准地台和秦岭褶皱系两个一级构造单元。
以襄（樊）－广（济）深大断层为界，中南部隶属扬子准地台的四级构造单元武汉台褶束，北部为秦岭褶皱系之四级构造单元新洲凹陷之南缘。
由于区内经历了大别、扬子、加里东、华力西－印支、燕山－喜马拉雅等多次构造运动，使区内构造更趋复杂。
新洲凹陷是在古老结晶基底上发展起来的中生代沉积盆地；武汉台褶束由古生界及早三叠系组成的一系列北西西向或近东西向复式褶皱组成，并伴有与轴线平行或近于平行的走向断层及北西向、北东向、北北东或近南北向的断层。
以北东向长江为界，西侧汉口段属江汉——洞庭断陷东北边缘部，东侧武昌段属下扬子陷降带边缘部分。
地貌上，西侧汉口处于江汉——洞庭沉降区东北缘，东侧武昌段处于黄石——咸宁波状升降区。
中更新世末以来，武昌、汉阳广泛发育Ⅱ～Ⅲ级河湖阶地；汉口东西湖地区则沦为埋藏阶地。
1、褶皱区内地壳由于受燕山运动南北向水平挤压应力作用，致使古生代及中生代早中三迭世地层形成一系列近东西向紧密线状褶皱。
褶皱形态总的来讲呈两条带状，即市区南部的构造剥蚀丘陵区及东北部的青山镇一带，两组褶皱带在市区东部有渐趋重合之势。
褶皱形态以紧密线状为主，背斜较宽阔，一般隐伏于地下，构成谷地，向斜狭窄，构成丘陵主要骨架，轴面大多向南倒转。
背斜核部由志留系地层组成，向斜轴部由二迭系或三迭系地层组成。
其特点为轴线呈北西西或近东西向，并略向南凸出的弧形，西端有向北偏转之势。
工程地点场区构造纲要图据场区构造纲要图（图3.1-1），本工程场区位于蔡甸-太子湖向斜南翼。
2、断裂区内断层较为发育，但由于地表覆盖严重，出露不甚完整。
主要见有四组不同方向（北西西或近东西、北西、北北东、北东向）及不同性质（主要为逆断、正断层、平推断层）和不同规模的断层。
其中北西西向或近东西向、北西向断层较为发育，为区内主干断层，次为北北东、北东向断层。
简述断层的工程地质评价
断层的工程地质评价一、断层类型与特征断层是地壳运动过程中，由于地应力作用形成的断裂构造。
根据断层两盘相对位移的方向，可分为正断层、逆断层和平移断层。
断层通常具有复杂的地质结构，包括断层面、断层破碎带、裂隙带等。
断层的规模、延伸长度、破碎带的宽度等特征，对于工程地质评价具有重要的意义。
二、断层活动性与稳定性断层的活动性是指断层在一定时间内是否发生过运动以及运动的方式和规模。
对于工程地质评价来说，了解断层的活动性及其与地震活动的关系，有助于评估断层对工程稳定性的影响。
稳定性分析是评估断层在一定时间段内保持稳定的能力，需要考虑多种因素，如地应力场、地质结构、断层活动性等。
三、断层岩土体特征断层对岩土体的完整性产生严重影响，可能导致岩体破碎、岩层错动、地下水位变化等问题。
在工程地质评价中，需要详细了解断层带岩土体的物理力学性质、结构特征、地下水状况等，以便为工程设计和施工提供依据。
四、工程地质灾害断层活动可能导致一系列工程地质灾害，如滑坡、崩塌、泥石流等。
这些灾害可能对工程设施造成严重破坏，甚至危及人员安全。
因此，在工程地质评价中，需要充分考虑断层可能引发的地质灾害，并采取相应的预防措施。
五、工程设计与施工在工程设计和施工过程中，需要考虑断层的存在及其对工程的影响。
对于可能存在断层的地区，应进行详细的地质勘察和评估，以便为工程设计和施工提供可靠的依据。
同时，应采取适当的工程措施，如加固、支护等，以保障工程的稳定性和安全性。
六、监测与预警为了及时发现断层活动和地质灾害的征兆，需要进行长期的监测和预警工作。
通过采用先进的监测技术手段，如地震监测、地面变形监测等，可以实时获取断层活动的数据信息，并据此评估其影响程度和发展趋势。
在此基础上，及时发布预警信息，采取必要的应对措施，以减少灾害损失。
七、环境与生态断层活动和地质灾害可能对生态环境造成一定的影响，如破坏自然景观、影响动植物栖息地等。
因此，在工程地质评价中，需要关注断层活动对环境与生态的影响，并采取相应的保护措施。
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1.褶皱构造对工程建筑影响：
●褶皱构造核部或转折端是岩层应力最集中的地方，容易产生节理，岩层破碎，影
响了岩层的强度与完整性。
向斜构造核部是地下水储水较丰富的地段，不利于建
设，容易产生塌顶和涌水问题
●褶皱翼部建筑工程施工和布置，需要对岩层的倾向和倾角的大小分析综合。
●对隧道工程，一般从褶皱翼部通过比较有利。
2.节理对岩体影响：
节理将岩层分割成形状不同，大小不等的岩块，因而破坏了岩体的整体性，促进岩体风化，增强岩体的透水性，使岩体的强度和稳定性降低。
3.断层构造工程地质评价：
岩层发生强烈的断裂变动，岩体的裂隙增多，岩石破碎，风化严重，地下水发育降低了岩石的强度和稳定性，对工程建设造成不利影响。
●断层降低了地基岩体的强度和稳定性，易发生地面不均匀沉降，造成建筑物断裂
●断层构造为地下水的良好通道，易发生坍塌甚至冒顶，或地下水涌水问题
4.地下水与工程建设
●地基沉降。
人工降低地下水位不当，会使周围地基产生固结沉降，造成建筑物不
均匀沉降，重者使建筑物基础下的土体颗粒流失，甚至掏空，使建筑物开裂
●流砂。
流砂造成大量的土体流动，致使地面塌陷或建筑物地基破坏，给施工带来
很大困难，直接影响建筑工程的稳定
●潜蚀。
地基土层内有地下水的潜蚀作用时，会破坏地基土的强度，形成空洞，产
生地表塌陷，影响建筑工程的稳定。
●浮拖。
●基坑突涌。
●地下水对钢筋混凝土的腐蚀。
5.工程建设过程中采取哪些措施防止地下水造成的危害。
防治地下水必须从思想上认识到地下水的危害，同时要加强监管，做好勘测、设计、施工。
验收各阶段地下水防治工作，确保施工质量和安全。
●水文地质勘测。
要详尽了解最高地下水位的标高、类型、补给来源、水质、流
量、流向、渗透系数、压力以及历年气候变化情况、降水量、蒸发量及地层冻结
深度等技术指标，这是合理确定工程防水标高、防护要求与地下水防止措施的前
提与保证
●结构自防水设计1．选用合理结构形式2．优化构造节点设计
●降排水系统设计。
排水是指坑内明排，一般是在基坑周围设置排水沟及集水井，
用抽水设备不断将基坑中的渗水排除，疏干开挖土方及基础施工的作业面，随排
随挖，措施比较简单。
降水是人工强制降低施工面地下水位，常用的降水方法有
轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水等，采用何种方法一般应根据含水
层特性、渗透系数、降水要求（深度）等确定。
●支护与隔水设计。
支护结构不仅能承受基坑开挖卸载所产生的土压力，而且能够
有效的承担动水压力，起到阻隔地下水的作用。
●抗浮设计。
●特殊施工工艺——冻结法。
冻结法是利用人工制冷技术对地层土体进行加固支护
的一种施工方法。
只有充分认识到地下水对工程建设的作用，深入了解防治措施，加强施工监管并及时出台相关法律、法规，我们才能真正做到防患于未然。
6.岩石风化对工程的影响
●岩体的完整性受到破坏
●岩体的矿物成分和化学成分发生变化
●岩体工程性质发生变化。
岩石经过风化，完整性和牢固性遭到破坏，使矿物成
分和化学成分发生变化，使岩石的抗水性降低而亲水性增高，岩石孔隙增加透
水性增强，岩石力学强度降低压缩性增大，不良工程地质性质增强。
7.治理岩石风化措施：
●挖除一部分危及建筑物安全的岩石风化层
●防治：覆盖防治风化营力入侵的材料；灌注胶结和防水材料；整平地区，加强
排水；保护基坑和路堑。
9.滑坡的治理
●施工时避开滑坡区域
●消除或减轻水的危害。
排除地表水，疏导地下水，在滑坡上游严重冲刷地段修筑
堤坝改变水流方向，用粘土填塞滑坡体上的裂缝，防治地表水渗入
●改变滑坡体外形，设置抗滑建筑物。
削减坡角，降低坡高，修筑抗滑工程
●改善滑动面的岩土性质。
10.崩塌的防治：
●刷坡。
清除易坠岩石
●堵塞裂缝、空洞或向裂缝内灌浆。
●设排水工程拦截疏导地下水和地表水
●护面。
对易风化的软弱岩层用沥青等护面
●遮挡、拦截和防御
●支护工程。
在危石下部支撑加固或将易崩塌体用锚索与斜坡稳定部分联固
11.泥石流的防治：
●治本措施：回复或培育植被，合理耕牧，维持较优化的生态平衡
●治标工程：蓄水和引水工程，包括调洪水库、引水渠、和截水沟等；支撑修筑
防护工程，如沟头防护、岸边防护、边坡防护等；拦截工程，在泥石流的流通
区修筑拦挡坝等；输排和利导工程，在泥石流的堆积区修筑泄洪道、急流槽等
设施
12.地面沉降、地裂缝危害：
●地面两侧不均匀沉降，破坏建筑物及道路
●破坏输水管，井管，使排水功能降低，污水溢出，造成地下水水质污染
●地面标高降低，导致海水上岸，防潮堤必须加固。
●海河泄洪能力降低，如遇较大洪水，市区有淹没危险
●沿海地区地下水位降低，海水倒灌，造成饮用水污染
13.岩溶和土洞的工程地质问题：
●溶蚀岩石强度降低，透水性增高
●岩溶基岩面崎岖不平，致使地基沉陷不均匀，导致上部结构破坏
●溶蚀岩石对地基稳定性的影响。
●地下水位变化对土洞和溶洞顶板稳定的影响。
14.在城市过采量开地下水造成的危害：
●地下水超采造成地面沉降。
由于连年超采地下水，水位持续下降，易造成地面沉
降。
引起地面变形，使建筑物倾斜、墙体开裂，造成巨大经济损失。
●造成局部地区水资源衰减并伴随地下水污染。
●对于沿海地区，造成海水入侵，地下淡水盐碱化。
15.滑坡、崩塌与泥石流的关系
滑坡、崩塌与泥石流的关系也十分密切、易发生滑坡、崩塌的区域也易发生泥石流，只不过泥石流的暴发多了一项必不可少的水源条件。
再者，崩塌和滑坡的物质经常是泥石流的重要固体物质来源。
滑坡、崩塌还常常在运动过程中直接转化为泥石流，或者滑坡、崩塌发生一段时间后，其堆积物在一定的水源条件下生成泥石流。
即泥石流是滑坡和崩塌的次生灾害。
泥石流与滑坡、崩塌有着许多相同的促发因素。
8.崩塌，滑坡，泥石流形成条件的异同点：。