工程地质(第四章).ppt

工程地质 第四章 地质构造 定义：构造运动在岩层和岩体中遗留下来 各种变形、变位形迹。 类型 岩层的产状 岩层的定义：两个平行或近于平行的层面所限制的、由同一种岩性组成的地质体称为岩层。 岩层的产状定义：岩层在空间的位置称为岩层的产状。通常由岩层层面的走向、倾向、倾角表示。 岩层的产状三要素 走向线：岩层面同任意水平面的交线， 走向：走向线两端所指的方向，走向的方位角有两个，相差180°； 倾向：垂直于走向顺倾斜面引下的一条直线，该直线在水平面上的投影所指的方向，以方位角表示，倾向只有一个方向，且与走向垂直，即走向与倾向的方位角相差90°； 倾角：岩层层面与水平面所夹的锐角称岩层的倾角。 产状三要素的空间位置 岩层产状的测量 岩层产状的表示方法 方位角表示法：确定点为中心，正北方向的方位角为0 度，按顺针方向旋转，旋转一周360度，正东、正南、 正西为90、180、270度。方位角只计倾向和倾角如 210o∠25o倾向的方位角为210度，倾角25度。 象限角表示法：以北或南方向为准（0o），将平面划 分为四个象限，表示产状，一般记走向、倾角和倾角 象限。 N36oW25oS，表示走向北偏西36度，倾角25度 大致向南倾斜。 特殊产状 ： 水平岩层 倾角=0° 倾向 — 走向 ∞ 直立岩层 倾角=90° 倾向 — 走向 α° 水平构造 云南石林（水平层理） 云南石林（水平层理） 新疆火焰山（近似水平层理） 倾斜构造 倾斜构造：岩层在受到构造应力（地壳运动）的作用下，使岩层层面与水平面之间有一定夹角的岩层，为倾斜构造，也称为倾斜岩层。 单斜构造：在一定地区内向同一方向倾斜和倾角基本一致的岩层，又称为单斜构造。 典型的倾斜构造 褶皱构造 定义：组成地壳的岩层，受到构造应力的强烈作用，使得岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造，称为褶皱构造。 典型的褶皱照片 典型的褶皱照片 典型的褶皱照片 典型的褶皱照片 褶皱要素 核部：褶皱的中心部分，通常位于褶皱中央最内部的一个岩层翼：位于核部的两侧，岩层向不同方向倾斜的部分 轴面：以褶皱顶平分两翼的假想 轴：轴面与水平面的交线，称为褶皱的轴 枢纽：轴面与褶皱同一岩层层面的交线。或褶皱同一岩层上的最大弯曲点的连线。 转折端：褶皱两翼岩层相互过渡的弯曲部分。 褶皱要素图解 褶曲的基本形态 背斜：两翼岩层倾向相背的褶皱，称为背斜褶皱；背斜在形态上表现为岩层向上弯拱起，核部岩层老，两翼岩层渐新；两翼岩层对称出现。 向斜：两翼岩层倾向相向的褶皱称为向斜褶皱；向斜在形态上表现为岩层向下凹陷，核部岩层新，两翼岩层渐老，两翼岩层对称出现。 褶皱构造的野外鉴别 正地形：向斜成谷、背斜成山； 逆地形：向斜成山、背斜成谷（地形倒置）。 向斜与背斜 大向斜 褶皱形态分类 野外对大型褶皱的研究方法 穿越法：垂直岩层走向观测，了解岩层的产状、层序、新老关系；根据岩层出露的层序及新老关系，判断背斜还是向斜；根据两翼岩层的产状及与轴面的关系，判断褶皱的形态。 追索法：平行于岩层走向进行观测，查明褶皱的延伸方向及其构造变化，判断为倾伏褶皱还是水平褶皱。 在实践中一般以穿越法为主，追索法为辅。 断裂构造 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，岩石地连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不同的断裂，称为断裂构造。 构造裂隙（一） 剪裂隙 定义:岩石受到剪（扭）应力的作用形成的破裂面 特征 （1）产状稳定，在平面和剖面上的延伸距离较长； （2）节理面光滑，常具有擦痕、镜面等现象，紧密闭合； （3）常成对呈X状出现，又称共轭裂隙或X裂隙； （4）一般发育密实，裂隙间距小，在软弱薄层岩石中常密 集成带。 剪裂隙交叉切割岩体，破坏岩体完整性，故剪裂隙常是易于滑动的软弱面 构造裂隙（二） 张裂隙 定义：岩层受到张应力作用而形成的破裂面。 特征： （1）裂隙产状不稳定，延伸距离短； （2）裂隙面弯曲、粗糙，裂缝较宽，常被岩脉充填； （3）一般发育较稀，裂隙间距大，很少密集成带； （4）张裂隙往往是地下水渗透的良好通道。 裂隙形成示意图 非构造裂隙裂隙 定义：由于成岩作用、外动力和重力等非构造因素所形成的裂缝。 破碎带 裂隙的工程地质评价 岩体中的裂隙虽有利于开挖，但岩体的强度和稳定性均有不利影响； 裂隙破坏了岩石的整体性，促使风化速度加快； 增加了岩体的透水性，强度和稳定性降低； 裂隙的主要发育方向与路线的走向平行，倾向与边坡一致，不论岩体的产状如何，路堑边坡都易发生崩塌和碎落； 影响爆破作业的效果。 断层构造 断层要素 1. 断层面和破碎带：两侧岩层发生相对位移的断裂面，称为断层面。规模较大的断层，经常不是沿着简单的面发生错动，而是沿着错动带发生，称为断层破碎带。 2. 断层线：断层面与地面的