第三章 地质构造及其对工程的影响

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1、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。地壳运动与地质构造应力及可能的变形§3.1水平构造和单斜构造一、基本概念水平构造：未经构造变动的岩层，其形成的原始产状是水平的，先沉积在下，后沉积在上。单斜构造：是由于地壳运动使原始水平的岩层发生倾斜，岩层层面与水平面倾斜构造，亦称倾斜岩层。它常是褶皱的一翼或断层的一盘，也可是区域内的

2、不均匀上升或下降所形成的。岩层产状与路基工程的关系如图:a.b.c三种岩层产状对公路边坡稳定有利d.e两种岩层产状易形成边坡坍塌和滑动f一种岩层产状极易形成滑坍如图:a.c.e三种岩层产状，布设隧道一般是稳定的b.d.f三种岩层产状，布设隧道可能引起隧道边墙坍塌或顺层滑动．岩层产状与隧道工程的关系二单斜岩层与工程的关系三、岩层产状—岩层的空间位置走向(strike)：岩层面和任一假想水平面交线的延伸方向，如图中AB线。倾向(dip)：岩层的倾斜方向。与走向线垂直。只有一个，图中CD线。倾角(dipangle)：岩层层面与水平面的最大锐角，

3、如图中∠α。产状三要素：岩层产状要素及其测量示意图测量倾向时，将罗盘的短边紧贴层面，注意将罗盘的北端朝向岩层的倾斜方向，水准泡居中，读指北针所示的方位角，就是岩层的倾向。测量倾角时，需将罗盘横着竖起来，使长边与岩层的走向垂直，紧贴层面，等倾斜器上的水准泡居中后，读悬锤所示的角度，就是岩层的倾角。测量走向时，使罗盘的长边紧贴层面，将罗盘放平，水准泡居中，读指北针所示的方位角，就是岩层的走向。产状要素的表示方法一组走向为北西320°，倾向南西230°，倾角35°的岩层产状，可写成：N320°W，S230°W，∠35°由于岩层的走向与倾向相差9

4、0°，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。在地质图上，岩层的产状用符号“┥”表示，长线表示岩层的走向，与长线垂直的短线表示岩层的倾向（长短线所示的均为实测方位），数字表示岩层的倾角。§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褶皱图一、褶曲---褶皱构造中的一个弯曲褶皱要素翼部：褶曲核部两侧对称出露的岩层轴迹：轴面与地面的交线，代表了褶皱的延展方向核部：出露在地

5、面上或勘查范围内的褶曲中心部位的岩层枢纽：同一褶皱层面上最大弯曲点的连线轴面：过相邻枢纽而连成的面二、褶皱的类型两种基本形态：背斜、向斜遭受剥蚀的背斜与向斜向斜背斜共用翼部背斜向斜在长期外力作用下，差异性侵蚀逐渐明显，背斜遭受侵蚀的速度较快，向斜遭受侵蚀的速度要缓慢得多，经过长期地质演变，发生了地形倒置现象，这就是逆地形。褶皱构造两个或两个以上褶曲构造的组合。褶皱的类型1、根据轴面产状分类：1）直立褶皱2）斜歪褶皱3）倒转褶皱4）平卧褶皱5）翻卷褶皱图示2、根据枢纽产状分：1）水平褶皱2）倾伏褶皱褶皱的类型倾伏方向的判断：转折端：由一翼弯

6、向另一翼的曲线部分背斜：倾伏方向为转折端的尖端的指向（外倾转折）向斜：倾伏方向为转折端的尖端的指向的反方向。（内倾转折）褶皱的野外识别避免现代地形与褶皱形态的混同注意背斜处不一定是山，向斜处不一定是谷识别步骤分析地层新老关系，确定褶皱类型据两翼产状判别褶皱形态类型垂直地层走向行走，看地层是否对称重复出现褶皱的工程地质评价核部一般特征：岩层变形强烈,岩体较破碎,透水性强,水工建筑应尽量避开向斜核部：发育向下发散的断块核部进行洞室施工时应注意洞顶围岩的稳定问题（尤其是向斜核部）洞室布置时洞室的轴线最好大角度与褶皱轴线相交应加强此处路基的处理措

7、施道路选线经过褶皱垭口时背斜核部：发育向上发散的断块向斜应注意两侧边坡的稳定性翼部易影响边坡的稳定性（不稳定的顺坡。较稳定的反坡）坝址布置在倾向上游的一翼有利于坝基的稳定上游山区由翼部平整出的场地应注意地基不均匀沉陷问题Foldsandaxialplanarcleavage.OldRedSandstone(Devonian),SWWales,UK.反坡顺坡褶皱的流体地质特征向斜是良好的地下水储水构造背斜是良好的储油、气构造§3.3断裂构造岩层受力变形、超过强度、发生破裂——断裂构造：节理断层节理：沿破裂面无明显位移断层：沿破裂面有明显位移

8、（规模大）节理（裂隙）：一般几十厘米到几米，长可延伸几百米、上千米节理张开程度不同，有的闭合节理面：平坦光滑、粗造二、裂隙又称为节理，是没有显著位移的小型断裂构造。1.构造裂隙：是岩体受地应力