第5讲 第一章 工程地质(三)(2010年新版).doc

一、水平构造和单斜构造一般将岩层在空间中的位置定义为岩层产状倾斜岩层的产状，是用岩层层面的走向、倾向和倾角三个产状要素表达经构造后的空间位置1)岩层走向是指岩层层面与水平面交线的方位角，表示岩层在空间延伸的方向2)岩层的倾向是垂直走向顺倾斜面引出的一条直线与水平面投影的方位角，表示岩层在空间的倾斜方向3)岩层的倾角是岩层层面与水平面所夹的锐角，表示岩层在空间倾斜角度的 大小 二、褶皱构造绝大多数褶皱是在水平挤压力作用下形成 褶皱在层状岩层中最明显，在块状岩体中则很难见到 工程在褶曲的翼部遇到的基本上是单斜构造，一般没有特殊不良的影响，但对于以下两种情况，则需要根据具体情况进行分析：(1) 对于深路堑和高边坡当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，对路基边坡的稳定性是有利的不利的情况是路线走向与岩层的走向平行，边坡与岩层的倾向一致，尤其是边坡的倾角大于岩层的倾角最为不利2)对于隧道工程 一般选线从褶曲的翼部通过是比较有利的在褶曲构造的轴部，应力作用最集中，容易遇到工程地质问题，是不利的 三、断裂构造根据岩体断裂后两侧岩块相对位移的情况，将其分为裂隙和断层两类。

1．裂隙裂隙，也称为节理，是存在于岩体中的裂缝，一般用裂隙率(岩石中裂隙的面积与岩石总面积的百分比)表示(1)构造裂隙它在空间分布上具有一定的规律性可将构造裂隙分为张性裂隙和扭(剪)性裂隙有时两组裂隙在不同的方向上同时出现，交叉成“X”形，将岩体切割成菱形块体张性裂隙主要发育在背斜和向斜的轴部，裂隙张开较宽，断裂面粗糙，一般很少有擦痕，裂隙间距较大且分布不匀，沿走向和倾向都延伸不远；扭(剪)性裂隙，一般多是平直闭合的裂隙，分布较密、走向稳定，延伸较深、较远，裂隙面光滑，常有擦痕，一般出现在褶曲的翼部和断层附近扭性裂隙常沿剪切面成群平行分布，形成扭裂带，将岩体切割成板状2)非构造裂隙具有普遍意义的是风化裂隙，其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； 例题：岩体裂隙 一般分为 （ ）A．构造裂隙。

B．非构造裂隙C．变余结构D．变晶结构E．碎裂结构答案：A.B.分析： 1、岩体裂隙 一般分为构造裂隙和非构造裂隙2、变质岩的结构主要有：（1）变余结构(重结晶或变质结晶作用不完全使原岩结构特征保留)、（2）变晶结构(岩石发生重结晶或变质结晶所形成的结构)、（3）碎裂结构(岩石受定向压力作用发生破裂，形成碎块甚至粉末状后又被胶结在一起的结构) 2．断层了解内容记住：四个断层名称；三个基本类型；理解2个影响即可1)断层要素①断层面和破碎带其产状可以通过断层面的走向、倾向和倾角来表示规模大的断层，一般不是沿着一个简单的面发生，而往往是沿着一个错动带发生，称之为断层破碎带断层的规模越大，破碎带也就越宽，越复杂②断层线是断层面与地面的交线，表示断层的延伸方向，其形状决定于断层面的形状和地面的起伏情况是断层面两侧相对位移的岩体当断层面倾斜时，位于断层面上部的称为上盘，位于断层面下部的称为下盘若断层面直立则无上下盘之分是断层两盘相对错开的距离岩层原来相连的两点，沿断层面错开的距离称为总断距，其水平分量称为水平断距，垂直分量称为垂直断距2)断层基本类型①正断层是上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层。

倾角一般较陡，多在50‘～60‘，②逆断层是上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层根据断层面的倾角大小，可将逆断层分为三种类型：冲断层，其断层面倾角大于45‘；逆掩断层，其断层面倾角介于25‘～45‘之间；辗掩断层，其断层面倾角小于25’③平推断层是由于岩体受水平扭应力作用，使两盘沿断层面发生相对水平位移的断层其倾角一般是近于直立的3)断层对工程建设的影响①公路工程路线布局，应尽量避开大的断层破碎带特别在安排河谷路线时，要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，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在断层发育地带修建隧道， 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隧道横穿断层时，虽然只是个别段落受断 层影响，但因地质及水文地质条件不良，必须预先考虑措施，保证施工安全特别当岩层 破碎带规模很大，或者穿越断层带时，会使施工十分困难，在确定隧道平面布置时间，应 尽量设法避开例题 属于岩体断裂后断层要素有 （ ）A．断层面和破碎带B．断层线C．断盘D．逆断层E．正断层答案：A.B.C 分析： 断层要素：断层面和破碎带。

断层线，断盘，断距断层基本类型：正断层，逆断层，平推断层 四、地震的震级和烈度1．地震震源震源是深部岩石破裂产生地壳震动的发源地震源在地面上的垂直投影称为震中地 震所引起的震动以弹性波的形式向各个方向传播，其强度随距离的增加而减小地震波首 先传达到震中，震中区受破坏最大，距震中越远破坏程度越小地面上受震动破坏程度相同点的外包线称为等震线见下图）地震波通过地球内部介质传播的称为体波见下图）体波分为纵波和横波，纵波的质点振动方向与震波传播方向一致，周期短、振幅小、传播速度快；横波的质 点振动方向与震波传播方向垂直，周期长、振幅大、传播速度较慢体波经过反射、折射而沿地面附近传播的波称为面波，面波的传播速度最慢2．地震震级地震是依据所释放出来的能量多少来划分震级的释放出来的能量越多，震级就越大中国科学院将地震震级分为五级：微震、轻震、强震、烈震和大灾震3．地震烈度地震烈度，是指某一地区的地面和建筑物遭受一次地震破坏的程度其不仅与震级有关，还和震源深度，距震中距离以及地震波通过介质条件(岩石性质、地质构造、地下水埋深)等多种因素有关一个工程从建筑场地的选择到工程建筑的抗震措施等都与地震烈度有密切的关系。

一般分为三个烈度：基本烈度代表一个地区的最大地震烈度建筑场地烈度也称小区域烈度，是建筑场地内因地质条件、地貌地形条件和水文地质条件的不同而引起的相对基本烈度有所降低或提高的烈度一般降低或提高半度至一度；设计烈度，一般可采用国家批准的基本烈度 4．震级与烈度的关系一般情况下，震级越高、震源越浅，距震中越近，地震烈度就越高一次地震只有一个震级，但震中周围地区的破坏程度，随距震中距离的加大而逐渐减小，形成多个不同的地震烈度区，它们由大到小依次分布但因地质条件的差异，也可能出现偏大或偏小的烈度异常区震级(级) 3以下 3456 7 88以上震中烈度(度)I～Ⅱ IIIlV~VⅥ一ⅦⅦ一ⅧⅨ～X Ⅺ Ⅻ小资料：不参加考试，经供参考理解教材我国把烈度划分为十二度，不同烈度的地震，其影响和破坏大体如下：小于三度，人无感觉，只有仪器才能记录到；三度，在夜深人静时人有感觉；四～五度，睡觉的人会惊醒，吊灯摇晃；六度，器皿倾倒，房屋轻微损坏；七～八，度房屋受到破坏，地面出现裂缝；九～十度，房屋倒塌，地面破坏严重；十一～十二度，毁灭性的破坏； 四川汶川地震等震线例题：中国科学院将地震震级分为 （ ）等A．微震B．强震C．大震D． 烈震E．大灾震答案：A.B .D.E.分析：中国科学院将地震震级分为五级：微震、轻震、强震、烈震和大灾震。

2009考题61．对于地震，工程建设不可因地质条件和建筑物性质进行调整的是()A．震级B．建筑场地烈度C．设计烈度D．基本烈度E．震源深度分析：1．地震震源震源是深部岩石破裂产生地壳震动的发源地震源在地面上的垂直投影称为震中地 震所引起的震动以弹性波的形式向各个方向传播，其强度随距离的增加而减小地震波首 先传达到震中，震中区受破坏最大，距震中越远破坏程度越小地面上受震动破坏程度相同点的外包线称为等震线见下图）地震波通过地球内部介质传播的称为体波见下图）体波分为纵波和横波，纵波的质点振动方向与震波传播方向一致，周期短、振幅小、传播速度快；横波的质 点振动方向与震波传播方向垂直，周期长、振幅大、传播速度较慢 体波经过反射、折射而沿地面附近传播的波称为面波，面波的传播速度最慢2．地震震级地震是依据所释放出来的能量多少来划分震级的释放出来的能量越多，震级就越大中国科学院将地震震级分为五级：微震、轻震、强震、烈震和大灾震3．地震烈度地震烈度，是指某一地区的地面和建筑物遭受一次地震破坏的程度其不仅与震级有关，还和震源深度，距震中距离以及地震波通过介质条件(岩石性质、地质构造、地下水埋深)等多种因素有关。

一个工程从建筑场地的选择到工程建筑的抗震措施等都与地震烈度有密切的关系一般分为三个烈度：基本烈度代表一个地区的最大地震烈度建筑场地烈度也称小区域烈度，是建筑场地内因地质条件、地貌地形条件和水文地质条件的不同而引起的相对基本烈度有所降低或提高的烈度一般降低或提高半度至一度；设计烈度一般可采用国家批准的基本烈度 4．震级与烈度的关系一次地震只有一个震级，但震中周围地区的破坏程度，随距震中距离的加大而逐渐减小，形成多个不同的地震烈度区，它们由大到小依次分布但因地质条件的差异，也可能出现偏大或偏小的烈度异常区震级(级) 3以下 3456 7 88以上震中烈度(度)I～Ⅱ IIIlV~VⅥ一ⅦⅦ一ⅧⅨ～X Ⅺ Ⅻ 第四节 岩体特征 岩体和岩石的概念不同，岩石是矿物的集合体，其特征可以用岩块来表征岩体是由一种岩石或多种岩石甚至可以是不同成因岩石的组合体现成的岩体已经受了构造变动、风化作用、卸荷作用等各种内外力地质作用的破坏和改造，是经常被节理、断层、层面及片理面等结构面所切割，具有一定结构的、受地下水影响的多裂隙综合体 工程岩体有：地基岩体、边坡岩体和地下洞室围岩三类例题：不属于工程岩体有 （ ） 。

A．边坡岩体B．地基岩体C．岩石岩体D．地下洞室围岩答案： C. 分析： 岩体和岩石的概念不同，岩石是矿物的集合体，其特征可以用岩块来表征岩体是由一种岩石或多种岩石甚至可以是不同成因岩石的组合体工程岩体有地基岩体、边坡岩体和地下洞室围岩三类 一、 岩体结构分析岩体结构的基本类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构1)整体块状结构结构面稀疏、延展性差、结构体块度大且常为硬质岩石，整体强度高，变形特征接近于各向同性的均质弹性体，变形模量、承载能力与抗滑能力均较高， 抗风化能力一般也较强因而，这类岩体具有良好的工程地质性质，往往是较理想的各类工程建筑地基、边坡岩体及洞室围岩2)层状结构岩体中结构面以层面与不密集的节理为主，结构面多闭合或微张状、一般风化微弱、结合力较弱，其强度和变形特性均具各向异性特点3)碎裂结。