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文檔簡介

1、工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造1第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層1.1.斷層的要素;斷層的要素;2.2.斷層的分類;斷層的分類;3.3.斷層的組合形態(tài);斷層的組合形態(tài);4.4.斷層的野外識別;斷層的野外識別;5.5.斷層的形成年代;斷層的形成年代;第七節(jié)第七節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造與土木工程地質(zhì)構(gòu)造與土木工程主要內(nèi)容主要內(nèi)容第五節(jié)第五節(jié) 地震地震工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造23.3.地質(zhì)構(gòu)造與土木工程的關(guān)系。地質(zhì)構(gòu)造與土木工程的關(guān)系。2.2.斷層的要素及主要類型的特征;斷層的要素及主要類型的特征;難難 點(diǎn)點(diǎn)斷層的形成年代斷層的形成年代教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1.1.了解地震的相關(guān)知識;了解地震的相關(guān)知識;工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造3地地 震震工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造

2、4工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造5一、地震概述一、地震概述震源震源地下深處發(fā)生地震的地點(diǎn)。地下深處發(fā)生地震的地點(diǎn)。 震源深度震源深度震源到地面上的垂直震源到地面上的垂直距離。距離。 第四章第四章 第五節(jié)第五節(jié) 地震地震1 1、地震概念、地震概念 地震是地震是巖石圈物質(zhì)在地球內(nèi)力作用下發(fā)生彈性應(yīng)變,當(dāng)巖石圈物質(zhì)在地球內(nèi)力作用下發(fā)生彈性應(yīng)變,當(dāng)應(yīng)變能超過巖石強(qiáng)度時,巖石就會發(fā)生破裂或沿原有破裂面應(yīng)變能超過巖石強(qiáng)度時,巖石就會發(fā)生破裂或沿原有破裂面急速滑動,應(yīng)變能以彈性波形式突然釋放,使巖石圈劇烈震急速滑動,應(yīng)變能以彈性波形式突然釋放,使巖石圈劇烈震動的地質(zhì)現(xiàn)象。動的地質(zhì)現(xiàn)象。工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造6震中震中震源垂直投

3、影在地面上的地點(diǎn)。震源垂直投影在地面上的地點(diǎn)。 震中距震中距地面上受地震影響地面上受地震影響的任何一點(diǎn)到震中的距離。的任何一點(diǎn)到震中的距離。 震中區(qū)震中區(qū)是地震破壞程度最是地震破壞程度最大的區(qū)域。大的區(qū)域。 震域震域地震在地面上波及的地震在地面上波及的地區(qū)。地區(qū)。 第四章第四章 第五節(jié)第五節(jié) 地震地震工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造7二、地震的震級與烈度二、地震的震級與烈度(一)地震的震級(一)地震的震級(m) 地震能否使某一個地區(qū)建筑物受到破壞取決于地震能量地震能否使某一個地區(qū)建筑物受到破壞取決于地震能量的大小和該建筑物區(qū)域距震中的遠(yuǎn)近。用震級和烈度兩個指的大小和該建筑物區(qū)域距震中的遠(yuǎn)近。用震級和烈度兩個指

4、標(biāo)來反映地震能量大小和震動強(qiáng)烈程度。標(biāo)來反映地震能量大小和震動強(qiáng)烈程度。 地震震級是以地震過程中釋放出來的能量總和來衡量的。地震震級是以地震過程中釋放出來的能量總和來衡量的。第四章第四章 第五節(jié)第五節(jié) 地震地震1.1.里氏震級里氏震級 李希特給出(李希特給出(c.f.richterc.f.richter)19351935年的震級的原始定義:年的震級的原始定義: 震級是指距震中震級是指距震中100km100km的標(biāo)準(zhǔn)地震儀所記錄的以微米表的標(biāo)準(zhǔn)地震儀所記錄的以微米表示的最大振幅(示的最大振幅(a a)的對數(shù)值,其表達(dá)式:)的對數(shù)值,其表達(dá)式: m ml l = log= loga a工程地質(zhì)斷裂

5、構(gòu)造83.3.震級與能量震級與能量2.2.面波震級面波震級 目前,震級多以面波震級為標(biāo)準(zhǔn),用目前,震級多以面波震級為標(biāo)準(zhǔn),用m ms s表示。表示。級地震級地震的能量相當(dāng)于的能量相當(dāng)于2 210106 6j j,每增大一級,能量約增大,每增大一級,能量約增大3030倍。一個倍。一個7 7級地震釋放的能量相當(dāng)于級地震釋放的能量相當(dāng)于3030個個20000t20000t級的原子彈。級的原子彈。 由于地震是地殼能量的釋放,震級越高,釋放能量越大,由于地震是地殼能量的釋放,震級越高,釋放能量越大,積累的時間也越長。積累的時間也越長。 美國舊金山及其周圍地區(qū),平均一個世紀(jì)才可能發(fā)生一美國舊金山及其周圍地

6、區(qū),平均一個世紀(jì)才可能發(fā)生一次強(qiáng)烈的地震。次強(qiáng)烈的地震。第四章第四章 第五節(jié)第五節(jié) 地震地震工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造9 對對淺源淺源地震震中烈度(地震震中烈度(i)與震級的關(guān)系可用經(jīng)驗(yàn)公式表示:)與震級的關(guān)系可用經(jīng)驗(yàn)公式表示: m = 0.58i + 1.5 一次地震,震級只能有一個;而烈度可以有若干個。震中一次地震,震級只能有一個;而烈度可以有若干個。震中烈度最大,向外呈橢圓形縮減,長軸方向一般平行于構(gòu)造。烈度最大,向外呈橢圓形縮減,長軸方向一般平行于構(gòu)造。(二)地震的烈度(二)地震的烈度()1 1、地震烈度及其影響因素、地震烈度及其影響因素 地震的烈度是指地面以及各類建筑物的破壞程度。地震的烈度是

7、指地面以及各類建筑物的破壞程度。 地震的烈度的大小與震級、震源深度、震中距、地震波地震的烈度的大小與震級、震源深度、震中距、地震波的傳播介質(zhì)及地質(zhì)構(gòu)造條件有關(guān)。(的傳播介質(zhì)及地質(zhì)構(gòu)造條件有關(guān)。(1)震級高,烈度大)震級高,烈度大;(2)震源深度小,烈度大震源深度小,烈度大;(;(3)震中距近,烈度大;震中震中距近,烈度大;震中烈度最大。烈度最大。第四章第四章 第五節(jié)第五節(jié) 地震地震工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造102.2.地震烈度表地震烈度表 為了表示地震的影響程度,必須有一個烈度評定標(biāo)準(zhǔn),為了表示地震的影響程度,必須有一個烈度評定標(biāo)準(zhǔn),即地震烈度表,它把宏觀現(xiàn)象(人的感覺,器物反映、建即地震烈度表,它把宏

8、觀現(xiàn)象(人的感覺,器物反映、建筑物及地表破壞程度等)和定量指標(biāo),按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),把相筑物及地表破壞程度等)和定量指標(biāo),按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),把相同或近似的情況劃分在一起,來區(qū)別不同烈度的級別。同或近似的情況劃分在一起,來區(qū)別不同烈度的級別。 目前多數(shù)國家采用目前多數(shù)國家采用1212度的烈度表,歐洲有些國家采用度的烈度表,歐洲有些國家采用1010度的,日本采用度的,日本采用8 8度的烈度表。度的烈度表。 第四章第四章 第五節(jié)第五節(jié) 地震地震工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造11中國地震烈度表中國地震烈度表 (簡要)(簡要) 度;度; 無感,僅儀器能記錄到;無感,僅儀器能記錄到; 度;度; 個別敏感的人在完全靜止中有感;個別敏感

9、的人在完全靜止中有感; 度;度; 室內(nèi)少數(shù)人在靜止中有感,懸掛物輕微擺動;室內(nèi)少數(shù)人在靜止中有感,懸掛物輕微擺動; 度;度;室內(nèi)大多數(shù)人,室外少數(shù)人有感,懸掛物擺動,不穩(wěn)器皿作響;室內(nèi)大多數(shù)人,室外少數(shù)人有感,懸掛物擺動,不穩(wěn)器皿作響; 度;度; 室外大多數(shù)人有感,家畜不寧,門窗作響,墻壁表面出現(xiàn)裂紋室外大多數(shù)人有感,家畜不寧,門窗作響,墻壁表面出現(xiàn)裂紋 度;度; 人站立不穩(wěn),家畜外逃,器皿翻落,簡陋棚舍損壞,陡坎滑坡;人站立不穩(wěn),家畜外逃,器皿翻落,簡陋棚舍損壞,陡坎滑坡; 度;度; 房屋輕微損壞,牌坊,煙囪損壞,地表出現(xiàn)裂縫及噴沙冒水;房屋輕微損壞,牌坊,煙囪損壞,地表出現(xiàn)裂縫及噴沙冒水;

10、 度;度; 房屋多有損壞,少數(shù)破壞路基塌方,地下管道破裂;房屋多有損壞,少數(shù)破壞路基塌方,地下管道破裂; 度;度; 房屋大多數(shù)破壞,少數(shù)傾倒,牌坊,煙囪等崩塌,鐵軌彎曲;房屋大多數(shù)破壞,少數(shù)傾倒,牌坊,煙囪等崩塌,鐵軌彎曲; 度;度; 房屋傾倒,道路毀壞,山石大量崩塌,水面大浪撲岸;房屋傾倒,道路毀壞,山石大量崩塌,水面大浪撲岸; 度;度; 房屋大量倒塌,路基堤岸大段崩毀,地表產(chǎn)生很大變化;房屋大量倒塌,路基堤岸大段崩毀,地表產(chǎn)生很大變化; 度;度; 一切建筑物普遍毀壞,地形劇烈變化動植物遭毀滅。一切建筑物普遍毀壞,地形劇烈變化動植物遭毀滅。震級與烈度統(tǒng)計對應(yīng)關(guān)系震級與烈度統(tǒng)計對應(yīng)關(guān)系震中烈度

11、:震中烈度:震震 級:級:1.91.92.52.53.13.13.73.74.34.34.94.95.55.56.16.16.76.77.37.37.97.98.58.5工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造123.3.基本烈度基本烈度 基本烈度是指某一地區(qū)在以后一定期限內(nèi)基本烈度是指某一地區(qū)在以后一定期限內(nèi)(5050100100年)年)可能遭遇的地震最大烈度可能遭遇的地震最大烈度。是中長期地震預(yù)報在防震、抗。是中長期地震預(yù)報在防震、抗震上的具體估量。震上的具體估量。5.5.場地烈度場地烈度 場地烈度是建筑物場地地質(zhì)構(gòu)造、地形、地貌和地層結(jié)場地烈度是建筑物場地地質(zhì)構(gòu)造、地形、地貌和地層結(jié)構(gòu)等工程地質(zhì)條件對建筑物震害

12、的影響產(chǎn)生的烈度。構(gòu)等工程地質(zhì)條件對建筑物震害的影響產(chǎn)生的烈度。4.4.設(shè)計烈度設(shè)計烈度 以基本烈度為基礎(chǔ),根據(jù)地質(zhì)、地形及建筑物的重要性以基本烈度為基礎(chǔ),根據(jù)地質(zhì)、地形及建筑物的重要性按按抗震設(shè)計規(guī)范作適當(dāng)調(diào)整抗震設(shè)計規(guī)范作適當(dāng)調(diào)整的烈度。的烈度。第四章第四章 第五節(jié)第五節(jié) 地震地震工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造13三、地震的類型三、地震的類型1 1、按震源深度分、按震源深度分淺源地震(淺源地震(0-70km0-70km)中源地震(中源地震(70-300km70-300km)深源地震(深源地震(300km300km)2 2、按震級與人的關(guān)系分、按震級與人的關(guān)系分微震(微震(2 2級,人感覺不到)級,人感覺

13、不到)有感地震(有感地震(2-52-5級)級)破壞性地震(破壞性地震(5 5級)級)3 3、按地震成因、按地震成因天然地震天然地震人為地震人為地震第四章第四章 第五節(jié)第五節(jié) 地震地震工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造14四、中國的地震分布四、中國的地震分布1.1.中國地震的活動特點(diǎn)中國地震的活動特點(diǎn)地震活動地震活動分布廣分布廣地震活動地震活動頻度高頻度高地震震源地震震源深度淺深度淺2.2.地震的空間分布地震的空間分布臺灣地震帶臺灣地震帶西南地震帶西南地震帶天山地震帶天山地震帶西北地震帶西北地震帶華北地震帶華北地震帶東南地震帶東南地震帶3.3.地震的時間分布地震的時間分布地震活動期地震活動期地震寧靜期地震寧靜期第

14、四章第四章 第五節(jié)第五節(jié) 地震地震工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造15第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層 斷層不僅對巖體的斷層不僅對巖體的穩(wěn)定性穩(wěn)定性和和滲透性滲透性、地震活動地震活動和和區(qū)域穩(wěn)定區(qū)域穩(wěn)定有重大的影響,而且是有重大的影響,而且是地下水運(yùn)動地下水運(yùn)動的良的良好好通道通道和和匯聚的場所匯聚的場所。在規(guī)模較大的斷層附近或斷。在規(guī)模較大的斷層附近或斷層發(fā)育地區(qū),常賦存有豐富的地下水資源。層發(fā)育地區(qū),常賦存有豐富的地下水資源。 指巖體在構(gòu)造應(yīng)力的作用下發(fā)生斷裂,且斷指巖體在構(gòu)造應(yīng)力的作用下發(fā)生斷裂,且斷裂面兩側(cè)巖體有明顯相對位移的構(gòu)造現(xiàn)象,它是節(jié)裂面兩側(cè)巖體有明顯相對位移的構(gòu)造現(xiàn)

15、象,它是節(jié)理的擴(kuò)大和發(fā)展。理的擴(kuò)大和發(fā)展。工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造16第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層斷層面斷層面斷層線斷層線工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造17第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造18標(biāo)志層第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造19電影電影20122012中正在裂開的斷層中正在裂開的斷層工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造20二、斷層的基本分類二、斷層的基本分類第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層斷層的三種基本形式斷層的三種基本形式工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造21正斷層正斷層上盤下降上盤下降第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層斷層斷層特征特征: a.a.由于受由于受水平張力水平張力作用,作用,斷層

16、面較斷層面較粗糙粗糙,擦痕一般不,擦痕一般不太發(fā)育,產(chǎn)狀太發(fā)育,產(chǎn)狀較陡較陡; b.b.其破碎帶中常形成其破碎帶中常形成棱角棱角明顯明顯的斷層的斷層角礫巖角礫巖。 工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造22上盤上升上盤上升逆斷層逆斷層第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層斷層斷層特征特征:a.a.是由是由擠壓擠壓作用產(chǎn)生作用產(chǎn)生的,斷層面呈舒緩的,斷層面呈舒緩波狀波狀,斷層,斷層擦擦痕痕較發(fā)育。較發(fā)育。b.b.斷層破碎帶中斷層破碎帶中角礫角礫巖巖常常被壓扁被壓扁,棱角不明顯棱角不明顯。c.c.斷斷層面傾角大小不等,層面傾角大小不等,4545為為高角度高角度逆斷層,逆斷層,4545為為低角度低角度逆斷層逆斷層, , 2

17、525的稱輾掩斷層。的稱輾掩斷層。工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造23水平錯動水平錯動平推斷層平推斷層第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層斷層斷層特征特征:a.a.產(chǎn)狀較陡,常產(chǎn)狀較陡,常近于直立近于直立。b.b.斷斷層面一般層面一般平直光滑平直光滑,常具水平擦,常具水平擦痕。痕。c.c.破碎帶中有破碎帶中有剪裂破碎剪裂破碎巖石,巖石,常被碾磨成常被碾磨成粉狀粉狀物質(zhì),稱為物質(zhì),稱為斷層斷層泥泥。工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造244 4、推覆構(gòu)造、推覆構(gòu)造斷層面斷層面傾角傾角十分十分低緩低緩(一般小于(一般小于3030),),相對相對推移距離推移距離很大的很大的低角度低角度逆斷層。逆斷層。 其特征是:斷層上盤推移較遠(yuǎn),與原

18、地基巖不是一個整體,其特征是:斷層上盤推移較遠(yuǎn),與原地基巖不是一個整體,屬外來巖體,稱為推覆體。屬外來巖體,稱為推覆體。第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造25三、斷層的組合形態(tài)三、斷層的組合形態(tài) 斷層很少孤立出現(xiàn),往往由一些正斷層和逆斷層斷層很少孤立出現(xiàn),往往由一些正斷層和逆斷層有規(guī)律地組合成一定形式,形成不同形式的斷層帶。有規(guī)律地組合成一定形式,形成不同形式的斷層帶。如階梯狀斷層、地塹、地壘和疊瓦式構(gòu)造如階梯狀斷層、地塹、地壘和疊瓦式構(gòu)造。地壘與地塹地壘與地塹迭瓦式構(gòu)造迭瓦式構(gòu)造第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造26四、斷層的野外識別四、斷層的野外識別 1

19、. 1.地貌地貌上的反映上的反映 上升盤的前緣可能形成陡峭的斷層崖,如果經(jīng)剝蝕,就上升盤的前緣可能形成陡峭的斷層崖,如果經(jīng)剝蝕,就會形成斷層三角面地形。另外,山脊錯斷、斷開,河谷跌水會形成斷層三角面地形。另外,山脊錯斷、斷開,河谷跌水瀑布,河谷方向發(fā)生突然轉(zhuǎn)折等,很可能均是斷裂錯動在地瀑布,河谷方向發(fā)生突然轉(zhuǎn)折等,很可能均是斷裂錯動在地貌上的反映。貌上的反映。第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造27第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層a-a-斷層崖剝蝕成沖溝;斷層崖剝蝕成沖溝;b-b-沖溝擴(kuò)大,形成三角面;沖溝擴(kuò)大,形成三角面;c-c-繼續(xù)侵蝕,三角面消失繼續(xù)侵蝕,三角面消失工

20、程地質(zhì)斷裂構(gòu)造28工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造29第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層走向斷層造成地層重復(fù)(走向斷層造成地層重復(fù)(a a、c c、e e)與缺失()與缺失(d d、b b、f f) 工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造30第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層巖層的牽引彎曲現(xiàn)象巖層的牽引彎曲現(xiàn)象工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造31第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造325.5.斷層面斷層面:一般在:一般在剖面剖面(斷面上)直接觀察,可見到相對(斷面上)直接觀察,可見到相對較平直較平直的斷層面,其上常常具有的斷層面,其上常常具有擦痕擦痕、階步階步,有的被磨的,有的被磨的很很光滑光滑,有的面上附著,有的面上附著硅質(zhì)

21、硅質(zhì)、鐵質(zhì)鐵質(zhì)或或碳酸鹽礦物薄膜碳酸鹽礦物薄膜。 第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層北京西山奧陶系石灰?guī)r斷層面上的擦痕與階步北京西山奧陶系石灰?guī)r斷層面上的擦痕與階步 工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造336.6.斷層破碎帶斷層破碎帶:常形成:常形成硅化破碎帶硅化破碎帶、斷層角礫巖斷層角礫巖或或斷層泥斷層泥,有的具有構(gòu)造有的具有構(gòu)造透鏡體透鏡體、糜棱巖糜棱巖及及片理化片理化現(xiàn)象。斷層破碎帶現(xiàn)象。斷層破碎帶在在地表地表易被易被風(fēng)化剝蝕風(fēng)化剝蝕(硅化破碎帶除外),常(硅化破碎帶除外),常形成負(fù)地形形成負(fù)地形(鞍部、溝谷)。(鞍部、溝谷)。第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層 斷層角礫巖斷層角礫巖 斷層磨礫巖斷層磨礫

22、巖 構(gòu)造透鏡體構(gòu)造透鏡體 工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造34第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層1.1.判定斷層位置(依據(jù)地質(zhì)界線不連續(xù)和地層不判定斷層位置(依據(jù)地質(zhì)界線不連續(xù)和地層不對稱重復(fù)、缺失或?qū)敚?;對稱重復(fù)、缺失或?qū)敚?.2.依據(jù)斷層產(chǎn)狀找出上、下盤;依據(jù)斷層產(chǎn)狀找出上、下盤;3.3.依據(jù)斷層線附近地層新老關(guān)系確定上、下盤運(yùn)依據(jù)斷層線附近地層新老關(guān)系確定上、下盤運(yùn)動方向;動方向;4.4.依據(jù)上下盤運(yùn)動方向確定斷層性質(zhì)。依據(jù)上下盤運(yùn)動方向確定斷層性質(zhì)。工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造35老老 新新上盤上盤下盤下盤下下盤盤上上盤盤例如:例如: 水平傾斜背斜、走向逆斷層水平傾斜背斜、走向逆斷層水平向斜、橫向正斷層水

23、平向斜、橫向正斷層第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造36六、斷層的形成時代六、斷層的形成時代第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層 確定斷層的形成時代,主要利用斷層與不整合面的關(guān)系確定斷層的形成時代,主要利用斷層與不整合面的關(guān)系進(jìn)行。進(jìn)行。斷層形成年代在二疊紀(jì)(斷層形成年代在二疊紀(jì)(p p)與三疊紀(jì)()與三疊紀(jì)(t t)之間)之間 斷層的形成年代剖面示意圖斷層的形成年代剖面示意圖工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造37第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層七、活斷層七、活斷層1.1.概念概念 現(xiàn)今仍在活動或者近期有過活動,不久的將來還可能現(xiàn)今仍在活動或者近期有過活動,不久的將來還可能活動的斷層?;顒?/p>

24、的斷層。 “ “近期近期”有不同的標(biāo)準(zhǔn),有的行業(yè)規(guī)范定為有不同的標(biāo)準(zhǔn),有的行業(yè)規(guī)范定為晚更新世晚更新世(約(約1212萬年)萬年)以來。國家標(biāo)準(zhǔn)以來。國家標(biāo)準(zhǔn)巖土工程勘察規(guī)范巖土工程勘察規(guī)范中規(guī)定中規(guī)定全新世全新世以來有過地震活動或正在活動、或?qū)砜赡芾^續(xù)活動以來有過地震活動或正在活動、或?qū)砜赡芾^續(xù)活動的斷裂叫做全新活動斷裂。的斷裂叫做全新活動斷裂。工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造38 活斷層對工程的危害主要是活斷層的地面活斷層對工程的危害主要是活斷層的地面錯動錯動和活斷層快和活斷層快速速滑動滑動引起地震兩方面。引起地震兩方面。 蠕變型蠕變型的活斷層的活斷層,當(dāng)變形速率較大時,可能導(dǎo)致建筑當(dāng)變形速率較大時,

25、可能導(dǎo)致建筑地基地基不均勻沉陷不均勻沉陷,使建筑物拉裂破壞。,使建筑物拉裂破壞。 突發(fā)型的活斷層突發(fā)型的活斷層伴隨地震產(chǎn)生的錯動距離通常較長,多在伴隨地震產(chǎn)生的錯動距離通常較長,多在幾十厘米至幾百厘米之間,這種危害是無法抗拒的。因此幾十厘米至幾百厘米之間,這種危害是無法抗拒的。因此在工程建筑地區(qū)有突發(fā)型的活斷層存在時,任何建筑原則在工程建筑地區(qū)有突發(fā)型的活斷層存在時,任何建筑原則上都應(yīng)避免跨越活斷層以及與其有構(gòu)造活動聯(lián)系的分支斷上都應(yīng)避免跨越活斷層以及與其有構(gòu)造活動聯(lián)系的分支斷層,應(yīng)將建筑物選擇在無斷層穿過的位置。層,應(yīng)將建筑物選擇在無斷層穿過的位置。第四章第四章 第六節(jié)第六節(jié) 斷層斷層2.2

26、.活斷層對工程建筑的影響活斷層對工程建筑的影響工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造39第七節(jié)第七節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系第四章第四章 第七節(jié)第七節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系成層構(gòu)造成層構(gòu)造褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造水平構(gòu)造水平構(gòu)造直立構(gòu)造直立構(gòu)造傾斜構(gòu)造傾斜構(gòu)造背斜構(gòu)造背斜構(gòu)造向斜構(gòu)造向斜構(gòu)造節(jié)理節(jié)理斷層斷層正斷層正斷層逆斷層逆斷層平移斷層平移斷層工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造40水平、直立巖層水平、直立巖層一、層狀構(gòu)造與工程的關(guān)系一、層狀構(gòu)造與工程的關(guān)系第四章第四章 第七節(jié)第七節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系(一)與(一)與路基路基工程的關(guān)系工程的關(guān)系a ab b傾斜巖層

27、傾斜巖層c cd d1.1.當(dāng)巖層水平、直立或單斜層面(裂當(dāng)巖層水平、直立或單斜層面(裂隙面)隙面)背向路基時背向路基時,對邊坡穩(wěn)定,對邊坡穩(wěn)定有利有利,見圖見圖a a、b b、c c;如夾有軟弱巖層時,應(yīng);如夾有軟弱巖層時,應(yīng)抹面護(hù)壁以防止風(fēng)化。抹面護(hù)壁以防止風(fēng)化。2.2.單斜層面及裂隙面單斜層面及裂隙面傾向路基傾向路基,且結(jié),且結(jié)構(gòu)面的構(gòu)面的傾角大于傾角大于1010,其,其走向走向又又與路與路線平行線平行或交角較小時對邊坡穩(wěn)定或交角較小時對邊坡穩(wěn)定不利不利;如夾有軟弱巖層時,則易形成邊坡的如夾有軟弱巖層時,則易形成邊坡的坍塌或滑動,見圖坍塌或滑動,見圖d d、e e。 公路路基的主要工程地

28、質(zhì)問題是:公路路基的主要工程地質(zhì)問題是:路基路基邊坡邊坡穩(wěn)定性和路基穩(wěn)定性和路基基底穩(wěn)定性基底穩(wěn)定性問題。問題。工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造41節(jié)理發(fā)育的傾斜巖層節(jié)理發(fā)育的傾斜巖層第四章第四章 第七節(jié)第七節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系 4. 4.斷層破碎帶的巖體松散,裂隙也很斷層破碎帶的巖體松散,裂隙也很發(fā)育,常是地下水活動的通道,加之發(fā)育,常是地下水活動的通道,加之?dāng)鄬用鎯A向路基,所以當(dāng)挖方邊坡與斷層面傾向路基,所以當(dāng)挖方邊坡與斷層帶平行時,極易產(chǎn)生滑坍(圖斷層帶平行時,極易產(chǎn)生滑坍(圖f f)。3.3.裂隙特別發(fā)育的陡坡地段,當(dāng)有一裂隙特別發(fā)育的陡坡地段,當(dāng)有一組或幾組裂隙傾向路線時(圖

29、組或幾組裂隙傾向路線時(圖e e),開),開挖后常造成邊坡崩塌、落石等病害。挖后常造成邊坡崩塌、落石等病害。在構(gòu)造裂隙中的張性裂隙,對路塹邊在構(gòu)造裂隙中的張性裂隙,對路塹邊坡也是極不穩(wěn)定的因素。坡也是極不穩(wěn)定的因素。ef工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造42滑石片巖滑石片巖泥質(zhì)頁巖泥質(zhì)頁巖泉及地下水泉及地下水覆蓋層與基巖接觸覆蓋層與基巖接觸 路塹邊坡不穩(wěn)定情況示意圖路塹邊坡不穩(wěn)定情況示意圖第四章第四章 第七節(jié)第七節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造43(二)與(二)與橋基橋基工程的關(guān)系工程的關(guān)系 橋基的穩(wěn)定性與巖層橋基的穩(wěn)定性與巖層產(chǎn)狀產(chǎn)狀、軟弱結(jié)構(gòu)面軟弱結(jié)構(gòu)面等都有直接關(guān)系。等都有直接

30、關(guān)系。當(dāng)巖層產(chǎn)狀當(dāng)巖層產(chǎn)狀傾向下游傾向下游,其中又,其中又帶有軟弱夾層時,會因水的沖帶有軟弱夾層時,會因水的沖蝕作用而蝕作用而影響影響基礎(chǔ)的基礎(chǔ)的穩(wěn)定性穩(wěn)定性,如果軟弱夾層較厚,會使基礎(chǔ)如果軟弱夾層較厚,會使基礎(chǔ)產(chǎn)生差異沉降導(dǎo)致墩身歪斜或產(chǎn)生差異沉降導(dǎo)致墩身歪斜或傾覆。傾覆。 當(dāng)兩種不同巖層接觸,其當(dāng)兩種不同巖層接觸,其接觸面較陡接觸面較陡時,會造成橋基不穩(wěn),時,會造成橋基不穩(wěn),因?yàn)榻佑|面一般多是軟弱結(jié)構(gòu)面,故最好是將因?yàn)榻佑|面一般多是軟弱結(jié)構(gòu)面,故最好是將橋基設(shè)計在單一橋基設(shè)計在單一巖層之上巖層之上。橋基不穩(wěn)定示意圖橋基不穩(wěn)定示意圖第四章第四章 第七節(jié)第七節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系地質(zhì)構(gòu)造與工

31、程的關(guān)系 橋墩臺橋墩臺地基穩(wěn)定性地基穩(wěn)定性和和沖刷問題沖刷問題是橋梁工程的主要工程地質(zhì)是橋梁工程的主要工程地質(zhì)問題。問題。工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造44( (三三) ) 與與隧道隧道工程的關(guān)系工程的關(guān)系 巖層的產(chǎn)狀巖層的產(chǎn)狀及及成層成層條件對洞室的穩(wěn)定條件對洞室的穩(wěn)定性有很大影響,尤其是巖層的性有很大影響,尤其是巖層的層層次多、次多、層層薄薄或夾有或夾有極薄層極薄層的的易滑動易滑動的的軟弱巖層軟弱巖層時,時,對對修建地下修建地下工程工程很不利很不利。第四章第四章 第七節(jié)第七節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系 隧道工程的主要工程地質(zhì)問題是:隧道工程的主要工程地質(zhì)問題是:山山巖壓力巖壓力及洞室及洞

32、室圍巖變形圍巖變形與與破壞破壞問題、地下問題、地下水及洞室水及洞室涌水涌水問題、洞室問題、洞室進(jìn)出口穩(wěn)定性進(jìn)出口穩(wěn)定性問問題。題。工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造45洞室洞室軸線軸線與巖層與巖層走向走向垂直垂直正交正交 這種方案一般為這種方案一般為較好較好的洞室布置方案,參見圖的洞室布置方案,參見圖e e,但應(yīng)注,但應(yīng)注意巖層意巖層傾角傾角較較平緩平緩,巖層,巖層巖性較差巖性較差、節(jié)理、節(jié)理裂隙發(fā)育裂隙發(fā)育的情況,參的情況,參見圖見圖f f。第四章第四章 第七節(jié)第七節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造46二、褶皺構(gòu)造的工程地質(zhì)評價二、褶皺構(gòu)造的工程地質(zhì)評價 褶皺構(gòu)造的工程地質(zhì)評價主要是

33、褶皺褶皺構(gòu)造的工程地質(zhì)評價主要是褶皺翼部翼部傾斜巖層的傾斜巖層的產(chǎn)產(chǎn)狀狀與路線或隧道與路線或隧道軸線軸線走向的走向的關(guān)系關(guān)系問題。問題。(一)(一)深路塹深路塹和和高邊坡高邊坡1.1.有利情況有利情況:路線路線垂直垂直巖層巖層走向走向,或,或路線路線與巖層與巖層走向走向平行平行但巖層但巖層傾向傾向與邊與邊坡傾向坡傾向相反相反時,對路基邊坡的穩(wěn)定性是有利的;時,對路基邊坡的穩(wěn)定性是有利的;2.2.不利情況不利情況:路線路線走向走向與巖層的與巖層的走向走向平行平行,邊坡邊坡與巖層的與巖層的傾向傾向一致一致,特別,特別在云母片巖、綠泥石片巖、滑石片巖、千枚巖等松在云母片巖、綠泥石片巖、滑石片巖、千枚

34、巖等松軟巖軟巖石分布地區(qū),坡面石分布地區(qū),坡面容容易易發(fā)生發(fā)生風(fēng)化剝蝕風(fēng)化剝蝕,產(chǎn)生嚴(yán)重碎,產(chǎn)生嚴(yán)重碎落坍塌落坍塌,對路基邊坡及路基排水系統(tǒng)會造,對路基邊坡及路基排水系統(tǒng)會造成經(jīng)常性的危害;成經(jīng)常性的危害;3.3.最不利情況最不利情況:路線路線與巖層與巖層走向走向平行平行,巖層,巖層傾向傾向與路基與路基邊坡邊坡一致一致,而邊坡,而邊坡的的坡角坡角大于大于巖層的巖層的傾角傾角,特別在石灰?guī)r、砂巖與粘土質(zhì)頁巖互層,且有地,特別在石灰?guī)r、砂巖與粘土質(zhì)頁巖互層,且有地下水作用時,如路塹開挖過深,邊坡過陡,或者由于開挖使軟弱構(gòu)造面暴下水作用時,如路塹開挖過深,邊坡過陡,或者由于開挖使軟弱構(gòu)造面暴露,都容

35、易引起斜坡巖層發(fā)生大規(guī)模的露,都容易引起斜坡巖層發(fā)生大規(guī)模的順層滑動順層滑動,破壞路基穩(wěn)定。,破壞路基穩(wěn)定。第四章第四章 第七節(jié)第七節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造47 橫穿向斜層:向斜軸部可能遇到大量橫穿向斜層:向斜軸部可能遇到大量地下水地下水及洞室及洞室頂頂板板巖塊崩落巖塊崩落的危險,參見圖的危險,參見圖j j。 橫穿背斜層:橫穿背斜層:地層壓力較小地層壓力較小,洞室頂部坍塌少,但應(yīng),洞室頂部坍塌少,但應(yīng)注意若巖層受到劇烈的動力作用會被壓碎,參見圖注意若巖層受到劇烈的動力作用會被壓碎,參見圖k k。 重合褶皺軸線:背斜軸部較向斜軸部優(yōu)越,重合褶皺軸線:背斜軸部較

36、向斜軸部優(yōu)越, 可將隧道可將隧道軸線選在背斜或向斜的軸線選在背斜或向斜的兩翼兩翼,參見圖,參見圖h h。(二)隧道(二)隧道軸線軸線穿過穿過褶皺褶皺地層地層第四章第四章 第七節(jié)第七節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造48第四章第四章 第七節(jié)第七節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造49第四章第四章 第七節(jié)第七節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造501.1.節(jié)理節(jié)理將巖石切割成將巖石切割成塊體,影響巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性;塊體,影響巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性;2.2.節(jié)理間節(jié)理間距越小距越小巖石巖石破碎程度越高破碎程度越高,承載力明顯下降

37、承載力明顯下降;3.3.節(jié)理發(fā)育增強(qiáng)節(jié)理發(fā)育增強(qiáng)透水性透水性,加速了巖石的風(fēng)化,使巖石強(qiáng)度,加速了巖石的風(fēng)化,使巖石強(qiáng)度降低;降低;4.4.節(jié)理的存在影響對路基爆破施工的效果,對路塹邊坡的節(jié)理的存在影響對路基爆破施工的效果,對路塹邊坡的開挖有影響;開挖有影響;5.5.若有一組若有一組節(jié)理傾向公路節(jié)理傾向公路,無論巖體的產(chǎn)狀如何,都容易,無論巖體的產(chǎn)狀如何,都容易造成路塹邊坡崩塌、落石。造成路塹邊坡崩塌、落石。第四章第四章 第七節(jié)第七節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系三、節(jié)理的工程地質(zhì)評價三、節(jié)理的工程地質(zhì)評價工程地質(zhì)斷裂構(gòu)造51四、斷裂構(gòu)造與工程的關(guān)系四、斷裂構(gòu)造與工程的關(guān)系第四章第四章 第七節(jié)第七節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系地質(zhì)構(gòu)造與工程的關(guān)系 在斷層分布密集的斷層帶內(nèi),巖層一般都受到強(qiáng)烈在斷層分布密集的斷層帶內(nèi),巖層一般都受到強(qiáng)烈破壞破壞,產(chǎn)狀紊亂產(chǎn)狀紊亂,巖體,巖體裂隙增多裂隙增多、巖層破碎巖層破碎、風(fēng)化嚴(yán)重、風(fēng)化嚴(yán)重、地下水多地下水多,從而從而降低降低了巖石的了巖石的強(qiáng)度強(qiáng)度和和穩(wěn)定性穩(wěn)定性;同時,溝谷斜坡崩塌、滑;同時,溝谷斜坡崩塌、滑坡、泥石流等坡、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育。 因此,在確定路線布局、選擇橋位和隧道位置時,要盡因此,在確定路線

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