第3章 地质构造及对工程的影响

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1、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

2、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。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产状倾向垂直于走向线沿层面向下所引的直线，称要素倾斜线。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

3、。褶皱构造的基本类型一、褶曲：褶皱构造中的一个弯曲核：褶皱中心部分的地层褶曲翼：核部两侧对称出露的地层的要轴面：指大致平分褶皱的一个假想面素轴线：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、褶曲的类型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。2、按褶曲的轴面产状分：直立褶曲：轴面直立，两翼岩层倾向相反，倾角大致相等。褶倾斜褶曲：轴面倾斜，两翼岩层倾向相反，倾角不等。曲的分类倒转褶曲：轴面倾斜，两翼岩层倾向相同，一翼岩层产状正常，

4、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。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

5、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，

6、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

7、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