(完整版)第3章地质构造及对工程的影响
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、
河北工程大学土木工程学院工程地质第三章地质构造及其对工程的影响

3 2
1
岩层层面
褶皱部位选线
(四)断裂构造
1.定义:构成地壳的岩石受地应力作用后变形,当变形达到 一定程度,岩石的连续性和完整性遭到破坏,产生各种 大小不同的错断裂缝,称为断裂构造。
裂隙(节理):岩层沿断裂面没有明显的位移,称为裂 2. 隙或节理; 类 型 断层:岩层沿破裂面(一个或一组)两侧发生了明显位移
平行不整合 不整合面上、下地层产状基本一致,地质 年代有缺失,新地层之下常有底砾岩;说明老地层沉积 后有明显的均衡抬升,遭受剥蚀后又均衡下降,接受新 的地层沉积。
角度不整合 不整合面上、下地层产状不一致,有缺失, 新地层之下常有底砾岩;说明老地层形成后构造运动强 烈,形成断层、褶皱等构造,长期遭受外力剥蚀,而后 下降接受新的地层沉积
世期 统阶
岩石地层单位:具有明显的岩石类型和可识别的物理界线的 岩石体
岩石地层单位
群
组段
二、地质年代的表示方法
相对地质年代:由该岩石地层单位与相邻已知岩石地 层单位的相对层位关系来决定。只知先后,不知具体 的时间。
绝对地质年代:由该岩石地层单位距今多少年以前来 表示,通过地层中所含放射性元素的衰变测定。
水平岩层 倾角=0° 倾向 —
走向 ∞
直立岩层 倾角=90° 倾向 — 走向 α°
五、地质构造类型 (一)水平构造
沉积岩在形成的原始产状大多都是水平的,先沉积的老
岩层在下,后沉积的新岩层在上; 地质构造中所讲的水平
构造是经构造运动轻微的地区,岩层遭受构造应力作用,但
变形、变位不大,倾角小于5度这一部分倾斜的构造。
规
模
逆掩断层——倾角介于25 ° ~45°
很 大
的
碾掩断层——倾角小于25 °
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。
工程地质(课件)第三章地质构造全篇

内力和外力地质作用的关系:
内力地质作用决定地表的基本形态和内部 构造——地表形态的塑造者
外力地质作用破坏和重塑地表形态——地表 形态的雕刻者 地壳上升时,遭受剥蚀。 地壳下降时,接受沉积。
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第二节 地质年代
• 绝对年龄:通过放射性元素蜕变周期测定。适用
于岩浆岩、变质岩地区。钾-氩、铀-铅和碳-14。
走向(strike):岩层面和 任一假想水平面交线的延 伸方向。
倾向(dip):岩层的倾斜 方向。与走向线垂直。只 有一个。
倾角(dip angle):岩层层 面与水平面的最大锐角。
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产状三要素(elements of attitude)
表示方法 : 岩层产状一般用方位角表
示,通常格式是: 走向南西200°,倾角南东
15/63
我国干湿地区划分图 16/63
潮湿气候区:河流、湖泊、地下水发育,风化 彻底。如东南沿海。
干旱气候区:暴雨,风力强,咸水湖。 如西北高原。
冰冻气候区:气温低,蒸发量小,生物稀少, 冰川盘踞。如两极和高山地区。
17/63
中国地势分布示意图
18/63
大陆以剥蚀为主,海洋以沉积为主。 山区以剥蚀为主,平原以沉积为主。
地震作用(earthquake)
地内机械能突 然释放,以弹性 波的形式传播到 地表引起猛烈冲 击。
汶川地震
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岩浆作用(magmatism)
岩浆形成、运动、 演化、冷凝。
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变质作用(metamorphism)
在高温、高压并有化学物质参与下,岩石发 生成分、结构构造的变化,生成新的岩石。
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2. 岩浆岩与围岩接触关系
完整版第3章地质构造及对工程影响

第 3 章地质结构及对工程的影响地壳运动:指因为地球内动力而惹起的地壳变形和变位。
包含:起落运动:指垂直地表的运动(沿地球半径方向的上涨或降落运动)。
水平运动:指平行于地表的运动(沿地球切线方向或沿水平方向的结构运动)。
地壳运动的结果:致使地壳岩石产生变形和变位,并形成各样地质结构( 结构改动在岩层和岩体中遗留下来的各样结构踪迹)。
第一节水平结构和单斜结构一、观点堆积岩层形成时的原始产出状态 ( 即产状 ) 大部分是水平或近于水平。
假如经受地壳运动(垂直抬升)的影响,改变了原始形成时的地点,但仍保持水平产状的一套水平岩层构成的结构,称为水平结构。
岩层受结构运动的影响,不单改变了岩层形成时的地点,并且改变了原有的水平状态,使岩层面向同一方向倾斜,并与水平面拥有必定的交角,便形成了单斜结构。
常常是构成其余结构 ( 褶曲一翼,断层一盘等 ) 的一部分。
二、岩层产状岩层的产状常用岩层的走向、偏向、倾角来确立,这三者称为产状因素。
在野外产状因素直接用地质罗盘进行丈量。
走向岩层面与水平面的交线,称走向线走向线两头所指的方向称走向产偏向垂直于走向线沿层面向下所引的直线,称状要倾斜线。
其在水平面上的投影线所指方向,称素为偏向倾角倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角第二章褶皱结构褶皱指构成地壳的岩层,受结构应力的激烈作用,使岩层形成一系列波状曲折而未丧失其连续性的结构。
岩层的连续性整性末遇到损坏,是岩石塑性变形的表现。
褶皱结构的基本种类一、褶曲:褶皱结构中的一个曲折核:褶皱中心部分的地层褶翼:核部双侧对称出露的地层曲的轴面:指大概均分褶皱的一个设想面要素轴线:轴面与地面的交线枢纽:轴面与层面的交线枢纽在空间上的产出状态:枢纽水平、枢纽倾斜二、褶曲的种类1、褶曲的基本形态是背斜和向斜。
背斜指岩层向上拱弯,形成中心部位岩层的时代老,外侧岩层时代新的褶皱。
向斜指岩层向下凹曲,形成中心部位岩层的时代新,外侧岩层时代老的褶皱。
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。
(完整word版)工程地质学教案

(完整word版)工程地质学教案理论课程教案课程名称工程地质学章节名称单元(章节)主要内容1.1工程地质课程简介1.2工程地质、地质工程、岩土工程的关系1.3工程地质的学科范畴1.4地球的圈层构造第1章绪论学时2重点地球的圈层构造;地壳、地幔、地核的元素构成。
难点地球圈层构造的由来。
学生应该掌握的知识点地球的圈层构造;地壳、地幔、地核的元素构成。
教学组织方式采用多媒体进行课堂讲授课堂练课外作业备注说明1章节名称第2章岩石的成因类型及其工程地质特性2.1主要造岩矿物2.2岩石2.3地质年代及其特征学时8单元(章节)主要内容1、矿物的物理性质:颜色、硬度、光泽、解理(断口),常见的造岩矿物。
2、岩浆岩按产状、SiO2含量分类,岩浆岩的结构和构造,常见的岩浆岩。
环境、碳系统循环、地貌重塑的关系。
4、沉积岩的物质组成、分类、结构与构造,层理构造的概念及研究意义。
常见的沉积岩。
5、变质作用的影响身分,变质岩特征、结构与构造以及常见的变质岩。
6、地质年代的概念,残积土、坡积土、洪积土、冲积土特征及工程意义。
解理与端口的概念;风化作用与全球情况、碳系统轮回、地貌重塑的难点关系;层理构造的研究意义;变质岩的结构和构造;残积土、坡积土、洪积土、冲积土的工程意义。
1、矿物的物理性质:颜色、硬度、光泽、解理(断口),常见的造岩矿物。
2、岩浆岩按产状、SiO2含量分类,岩浆岩的结构和构造。
学生应该掌握的知识点4、堆积岩的物质组成、分类、结构与构造,常见的堆积岩。
5、变质作用的影响因素,变质岩特征、结构与构造以及常见的变质岩。
6、地质年月的概念,残积土、坡积土、洪积土、冲积土特征及工程意义。
讲授构造方式采用多媒体进行课堂讲授课堂练课外作业查阅矿物及岩石的相关资料。
备注本章是本课程的基础和重点。
2章节名称第3章地质构造及其对工程的影响3.1水平构造和单斜构造学时4单元(章节)主要内容3.2褶皱构造3.3断裂构造3.4不整合3.5岩石与岩体的工程地质性质1、水平构造和单斜构造的外观特征及产生原因;岩层产状的表示方法。
工程地质3.4_不整合

二 不整合的类型
角度不整合 产状不一致。 原因:不整合沉积之前, 构造运动有褶皱,有断 层,运动形式以水平挤压 为主。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二 不整合的类型
工程地质学
第三章 地质构造及其对工程的影响
About…
第三章 地质构造及其对工程的影响
概述 §3.1 水平构造和单斜构造 §3.2 褶皱构造 §3.3 断裂构造 §3.4 不整合 §3.5 岩石与岩体的工程地质性质
§3.4 不整合
一 概念 二 类型 三 工程地质评价
一 概念
不整合
形成年代不相连续的两套岩层重叠在一起 的现象,这种构造形迹,称为不整合。不整合 不同于褶皱和断层,它是一种主要由地壳的升 降运动产生的构造形态。
一 概念
不整合产生的原因
地壳上升时期发生剥蚀作用,地壳下降时期产生沉积 作用。 整合接触 沉积区处于相对稳定阶段,沉积年代和次序连续,产 状平行,岩层之间的这种接触关系,称为整合接触。
二 不整合的类型
不整合的类型 平行不整合 角度不整合
三 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存在, 层间结合差,地下水发育;
当不整合面与斜坡倾向一致 时,如开挖路基,经常会成为 斜坡滑移的边界条件,对工程 建筑不利。
实验五 地质图的阅读与分析(PP289)
地质图 反映一定范围内地质构造的平面图件。
地质图内容 图名、图例、比例尺、岩性特征、地质构造、岩层接 触关系、地形特征等。
读图步骤 (1)比例尺及图例 (2)地形特征 (3)地层分布 (4)地质构造 (5)地质发展史
明山寨
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第3章 地质构造及对工程的影响地壳运动:指由于地球内动力而引起的地壳变形和变位。
包括:升降运动:指垂直地表的运动(沿地球半径方向的上升或下降运动)。
水平运动:指平行于地表的运动(沿地球切线方向或沿水平方向的构造运动)。
地壳运动的结果:导致地壳岩石产生变形和变位,并形成各种地质构造(构造变动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹)。
第一节 水平构造和单斜构造一、概念沉积岩层形成时的原始产出状态(即产状)大多数是水平或近于水平。
如果经受地壳运动(垂直抬升)的影响,改变了原始形成时的位置,但仍保持水平产状的一套水平岩层组成的构造,称为水平构造。
岩层受构造运动的影响,不仅改变了岩层形成时的位置,而且改变了原有的水平状态,使岩层面向同一方向倾斜,并与水平面具有一定的交角,便形成了单斜构造。
常常是组成其它构造(褶曲一翼,断层一盘等)的一部分。
二、岩层产状岩层的产状常用岩层的走向、倾向、倾角来确定,这三者称为产状要素。
在野外产状要素直接用地质罗盘进行测量。
第二章 褶皱构造褶皱指组成地壳的岩层,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。
岩层的连续性整性末遭到破坏,是岩石塑性变形的表现。
褶皱构造的基本类型一、褶曲:褶皱构造中的一个弯曲二、褶曲的类型1、褶曲的基本形态是背斜和向斜。
产状要素走向 岩层面与水平面的交线,称走向线走向线两端所指的方向称走向倾向 垂直于走向线沿层面向下所引的直线,称倾斜线。
其在水平面上的投影线所指方向,称为倾向 倾角 倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角 褶曲的要素核:褶皱中心部分的地层翼:核部两侧对称出露的地层轴线:轴面与地面的交线 枢纽:轴面与层面的交线 枢纽在空间上的产出状态:枢纽水平、枢纽倾斜轴面:指大致平分褶皱的一个假想面2、按褶曲的轴面产状分:三、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。
四、褶皱构造的工程地质评价1、褶皱构造的工程地质评价主要是倾斜岩层的产状与路线或隧道轴线(线路工程)走向的关系问题。
倾斜岩层对建筑物的地基,一般来说,没有特殊不良的影响。
对于深路堑、挖方高边坡及隧道工程等,需要根据具体情况作具体的分析。
2、对于深路堑和高边坡来说,存在三种情况:(1)有利情况:路线垂直岩层走向,或路线与岩层走向平行但岩层倾向与边坡倾向相反时,只就岩层产状与路线走向的关系而言,对路基边坡的稳定性是有利的;(2)不利情况:路线走向与岩层的走向平行,边坡与岩层的倾向一致,特别在云母片岩、绿泥石片岩、滑石片岩、千枚岩等松软岩石分布地区,坡面容易发生风化剥蚀,产生严重碎落坍塌,对路基边坡及路基排水系统会造成经常性的危害;(3)最不利情况:路线与岩层走向平行,岩层倾向与路基边坡一致,而边坡的坡角大于岩层的倾角,特别在石灰岩、砂岩与粘土质页岩互层,且有地下水作用时,如路堑开挖过深,边坡过陡,或者由于开挖使软弱构造面暴露,都容易引起斜坡岩层发生大规模的顺层滑动,破坏路基稳定。
3、对于隧道工程来说,从褶曲的翼部通过一般是比较有利的;但如果中间有松软岩层或软弱构造面时,则在顺倾向一侧的洞壁,有时会出现明显的偏压现象,甚至会导致支撑破坏,发生局部坍塌。
在褶曲构造的轴部,从岩层的产状来说,是岩层倾向发生显著变化的地方;从构造作用对岩层整体性的影响来说,是岩层受应力作用最集中的地方,因此在褶曲构造的轴部,不论公路、隧道或桥梁工程,容易遇到工程地质问题,主要是由于岩层破碎而产生的岩体稳定问题和向斜轴部地下水的问题。
这些问题在隧道工程中往往显得更为突出,容易产生隧道塌顶和涌水现象,有时会严重影响正常施工。
五、褶皱构造的野外观察对小型褶曲构造,可通过几个出露在地面的基岩露头进行观察;对大型褶曲构造,可采背斜 指岩层向上拱弯,形成中心部位岩层的时代老,外侧岩层时代新的褶皱。
向斜 指岩层向下凹曲,形成中心部位岩层的时代新,外侧岩层时代老的褶皱。
褶曲的分类直立褶曲:轴面直立,两翼岩层倾向相反,倾角大致相等。
倾斜褶曲:轴面倾斜,两翼岩层倾向相反,倾角不等。
倒转褶曲:轴面倾斜,两翼岩层倾向相同,一翼岩层产状正常,另一翼岩层倒转。
平卧褶曲:轴面水平,两翼岩层近于水平,一翼岩层产状正常,另一翼岩层倒转。
用穿越法和追索法进行观察。
1、穿越法,就是沿着选定的调查路线,垂直岩层走向进行观察。
采用穿越法,可便于了解岩层的产状、层序及其新老关系。
如果在路线通过地带的岩层呈有规律的重复出现,则必为褶曲构造。
再根据岩层出露的层序及其新老关系,判断是背斜还是向斜。
然后进一步分析两翼岩层的产状和两翼与轴面之间的关系,这样就可以判断褶曲的形态类型。
2、追索法,就是平行岩层走向进行观察的方法。
采用追索法,可便于查明褶曲延伸的方向及其构造变化的情况,当两翼岩层在平面上彼此平行展布时为水平褶曲,如果两翼岩层在转折端闭合或呈“S”形弯曲时,则为倾伏褶曲。
穿越法和追索法,不仅是野外观察褶曲的主要方法,同时也是野外观察和研究其他地质构造现象的一种基本的方法。
在实践中一般以穿越法为主,追索法为辅,根据不同情况,穿插运用。
第三节断裂构造岩体或岩层受力后发受变形,当所受之力超过岩石的强度极限时,岩石连续完整性将遭到破坏,于是形成断裂构造。
断裂构造包括裂隙和断层两类(根据岩体断裂后两侧岩块的相对位移情况)。
一、裂隙(节理):指岩层或岩体破裂后形成的一种裂缝。
其两侧的岩块沿破裂面无明显位移。
1、裂隙的类型:按成因分为构造裂隙和非构造裂隙两类。
①构造裂隙:岩体受地应力作用随岩体变形而产生的裂隙。
按力学性质分:张性裂隙;剪性裂隙。
*剪性裂隙:由剪应力产生的破裂面。
特征:长、大、平直光滑、多闭合,延伸稳定,常常呈“X”型,常出现在翼部和断层附近。
*张性裂隙:由张应力产生的破裂面,主要发育在背斜和向斜的轴部。
特征:短、小、粗糙不平,延伸不远。
②非构造裂隙:指由成岩作用、外动力、重力等非构造因素形成的裂隙,如岩石在形成过程中产生的原生裂隙,风化裂隙,以及沿沟壁岸坡发育的卸荷裂隙等,其中风化裂隙主要发育在岩体靠近地面的部分,一般很少达到地面下10~15m的深度。
裂隙分布零乱,没有规律性,使岩石多成碎块,沿裂隙面岩石的结构和矿物成分也有明显变化。
2、裂隙的工程地质评价岩体中的裂隙,在工程上除有利于开挖外,对岩体的强度和稳定性均有不利的影响。
岩体中存在裂隙,破坏了岩体的整体性,促进岩体风化速度,增强岩体的透水性,因而使岩体的强度和稳定性降低。
当裂隙主要发育方向与路线走向平行,倾向与边坡一致时,不论岩体的产状如何,路堑边坡都容易发生崩塌等不稳定现象。
在路基施工中,如果岩体存在裂隙,还会影响爆破作业的效果。
因此,当裂隙构造可能成为影响工程设计的重要因素时,应当对裂隙进行深入的调查研究,详细论证裂隙对岩体工程建筑条件的影响,采取相应措施,以保证建筑物的稳定和正常使用。
二、断层:岩层或岩体受力破裂后,两侧岩块沿破裂面发生了明显的位移。
1、断层要素:下盘、上盘、断层面2、断层的基本类型:①正断层:上盘相对下降②逆断层:上盘相对上升③平移断层:水平错动3、断层的组合类型①阶梯状断层②叠瓦状断层③地堑④地垒4、断层的工程地质评价在断层分布密集的断层带内,岩层一般都受到强烈破坏,产状紊乱,岩体裂隙增多、岩层破碎、风化严重、地下水多,从而降低了岩石的强度和稳定性;同时,沟谷斜坡崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象发育。
因此,在确定路线布局、选择桥位和隧道位置时,要尽量避开大的断层破碎带:(1)路线布局:特别在安排河谷路线时,要特别注意河谷地貌与断层构造的关系;当路线与断层走向平行,路基靠近断层破碎带时,由于开挖路基,容易引起边坡发生大规模坍塌,直接影响施工和公路的正常使用。
(2)大桥桥位:勘测时,要注意查明桥基部分有无断层存在,及其影响程度如何,以便根据不同情况,在设计基础工程时采取相应的处理措施。
(3)隧道:由于岩层的整体性遭到破坏,加之地面水或地下水的侵入,其强度和稳定性都很差,容易产生洞顶坍落,影响施工安全;故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的断层破碎带。
5、断层的野外识别在野外可以根据与断层构造有关的伴生构造、地貌现象等标志来识别断层:(1)地貌特征:当断层(张性断裂或压性断裂)的断距较大时,上升盘的前缘可能形成陡峭的断层崖,如经剥蚀,则会形成断层三角面地形;断层破碎带岩石破碎,易于侵蚀下切,可能形成沟谷或峡谷地形;此外,如山脊错断、错开,河谷跌水瀑布,河谷方向发生突然转折等,都可能是断裂错动在地貌上的反映。
(a) 岩层重复 (b) 岩层缺失 (c)岩脉错断 (d) 岩怪牵引弯曲 (e) 断层角砾 (f)断层擦痕(2)地层特征:如岩层发生重复或缺失,岩脉被错断,或者岩层沿走向突然发生中断,与不同性质的岩层突然接触等地层方面的特征,则可能存在断层。
(3)伴生构造现象:指是断层在发生、发展过程中遗留下来的形迹,常见的有岩层牵引弯曲、断层角砾、糜棱岩、断层泥和断层擦痕等。
6、活断层与工程建设活断层一般指目前还在活动的断层,或者近期曾有过活动、不久的将来还可能重新活动的断层。
活断层对工程建筑物安全的威胁主要来自断层错动—突发错动,因而对活断层进行工(a) 岩层重复 (b) 岩层缺失 (c)岩脉错断 (d) 岩怪牵引弯曲 (e) 断层角砾 (f)断层擦痕程地质研究和工程安全评价非常必要。
怎样知道一个地区有没有活断层,或者一条断层是不是活动断层呢?地貌上的标志有:断层崖、三角面、洪积扇叠置、河流、山脊或冲沟的水平位错;最新沉积物被错断现象;遥感影象的线形标志,往往沿活断层出露一系列泉。
用断层新活动年龄测定的方法对活动断层的最新活动年龄进行测定。
在进行工程建设时,一般应避开活动断裂带,特别是重要的建筑物更不能跨越在活断层上。
第四节 不整合一、整合与不整合1.整合接触在地壳上升的隆起区域发生剥蚀,在地壳下降的凹陷区域产生沉积。
当沉积区处于相对稳定阶段时,沉积区连续不断地进行着堆积,堆积物的沉积次序是衔接的,产状是彼此平行的,在形成的年代上是顺次连续的,岩层之间的这种接触关系称为整合接触。
2.不整合接触在沉积过程中,如果地壳发生上升运动,沉积区隆起,则沉积作用即为剥蚀作用所代替,发生沉积间断,其后若地壳又发生下降运动,则在剥蚀的基础上又接受新的沉积。
由于沉积过程发生间断,所以岩层在形成年代上是不连续的,中间缺失沉积间断期的岩层,岩层之间的这种接触关系,称为不整合接触。
存在于接触面之间因沉积间断而产生的剥蚀面,称为不整合面。
在不整合面上,有时可以发现砾石层或底砾岩等下部岩层遭受外力剥蚀的痕迹。
二、不整合的类型1、平行不整合:不整合面上下两套岩层之间的地质年代不连续,缺失沉积间断期的岩层,但彼此间的产状基本上是一致的,看起来貌似整合接触。