第3章 地質(zhì)構(gòu)造及其對(duì)工程的影響_第1頁(yè)
第3章 地質(zhì)構(gòu)造及其對(duì)工程的影響_第2頁(yè)
第3章 地質(zhì)構(gòu)造及其對(duì)工程的影響_第3頁(yè)
第3章 地質(zhì)構(gòu)造及其對(duì)工程的影響_第4頁(yè)
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1、第三章 地質(zhì)構(gòu)造及其對(duì)工程的影響 組成地殼的巖層或巖體在地應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下,發(fā)生變形、變位,形成各種構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的形跡,稱為地質(zhì)構(gòu)造。 地質(zhì)構(gòu)造規(guī)模有大有小 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多樣 地質(zhì)構(gòu)造與工程建設(shè)活動(dòng)密切相關(guān) 因此,研究地質(zhì)構(gòu)造不但對(duì)闡明和探討地殼運(yùn)動(dòng)發(fā)生、發(fā)展規(guī)律有理論意義,而且對(duì)工程建筑的場(chǎng)址選擇、設(shè)計(jì)和施工都有重要的實(shí)際意義。 地質(zhì)構(gòu)造的基本類型有:水平構(gòu)造、單斜構(gòu)造、褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造。 導(dǎo)言 第一節(jié) 水平構(gòu)造、單斜構(gòu)造及巖層產(chǎn)狀 3.1.1 水平構(gòu)造 巖層產(chǎn)狀近于水平(一般傾角小于5)的構(gòu)造稱為水平構(gòu)造。 水平構(gòu)造出現(xiàn)在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較為輕微的地區(qū)或大范圍均勻抬升或下降的地區(qū),一般都在平原、高原

2、或盆地中部,其巖層未見(jiàn)明顯變形。 水平構(gòu)造中較新的巖層總是位于較老巖層之上。當(dāng)巖層受切割時(shí),老巖層出露在河谷低洼處,較新巖層出露在較高的地方。不同地點(diǎn)在同一高程上,出露的是同一巖層。 第一節(jié) 水平構(gòu)造、單斜構(gòu)造及巖層產(chǎn)狀 3.1.2 單斜構(gòu)造 單斜構(gòu)造:是由于地殼運(yùn)動(dòng)使原始水平的巖層產(chǎn)狀發(fā)生變動(dòng),巖層向同一個(gè)方向傾斜。 單斜構(gòu)造常是褶皺的一翼、斷層的一盤或者是區(qū)域內(nèi)的不均勻上升或下降所形成的。 第一節(jié) 水平構(gòu)造、單斜構(gòu)造及巖層產(chǎn)狀 一般情況下,傾斜巖層仍然保持頂面在上、底面在下(新巖層在上、老巖層在下)的產(chǎn)出狀態(tài),稱為正常傾斜巖層。 當(dāng)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,使巖層傾角近于90時(shí),稱為直立巖層。 當(dāng)巖層

3、底面在上、頂面在下、老巖層在上、新巖層在下的產(chǎn)出狀態(tài)時(shí),稱為倒轉(zhuǎn)巖層。巖層的正常和倒轉(zhuǎn)主要依據(jù)化石來(lái)確定,也可以根據(jù)巖層層面特征以及沉積巖巖性和構(gòu)造特征來(lái)確定。 傾斜巖層按傾角的大小又可分為緩傾巖層(30)、陡傾巖層(3060)和陡立巖層(60)。 第一節(jié) 水平構(gòu)造、單斜構(gòu)造及巖層產(chǎn)狀 3.1.3 巖層產(chǎn)狀 巖層在空間的分布狀態(tài),稱為巖層產(chǎn)狀。傾斜巖層的產(chǎn)狀,用巖層層面的走向、傾向、傾角三個(gè)要素來(lái)表示的。 對(duì)傾斜巖層產(chǎn)狀的觀測(cè)(空間的產(chǎn)出狀態(tài)),是研究地質(zhì)構(gòu)造的基礎(chǔ)。在野外產(chǎn)狀要素直接用地質(zhì)羅盤進(jìn)行測(cè)量。 走向:巖層面與水平面的交線,稱走向線。走向線兩端所指的方向稱走向。同一巖層走向有兩個(gè)值,

4、數(shù)值相差180度。 傾向:垂直于走向線沿層面向下所引的直線,稱傾斜線。其在水平面上的投影線所指方向,稱為傾向。 傾向只有一個(gè)方向,且與走向垂直,走向=傾向90。 傾角:巖層層面與水平面所夾的銳角。 第一節(jié) 水平構(gòu)造、單斜構(gòu)造及巖層產(chǎn)狀 將羅盤儀的短邊緊貼巖層層面,羅盤北端則指向巖層傾斜方向,調(diào)整羅盤位置使水準(zhǔn)氣泡居中,待磁針靜止,讀指北針?biāo)傅姆轿唤嵌葦?shù)為所測(cè)之傾向方位。 將羅盤儀豎放在層面上,使其長(zhǎng)邊與走向線垂直,撥動(dòng)旋紐,待測(cè)角水泡居中,傾角指示器所指的度數(shù)即為巖層的傾角。 第一節(jié) 水平構(gòu)造、單斜構(gòu)造及巖層產(chǎn)狀 第一節(jié) 水平構(gòu)造、單斜構(gòu)造及巖層產(chǎn)狀 3.1.4 巖層產(chǎn)狀的表示方法 方位角表

5、示方法:一般只測(cè)量和記錄巖層的傾向和傾角,若測(cè)量出。 例如某一巖層傾向?yàn)?20,傾角35,則記錄為22035。 象限角表示方法:以北和南的方向?yàn)榱愣?,測(cè)量和記錄巖層的走向、傾角和傾向。 例如:N65W/25 SW,即巖層走向北偏西65,傾角為20,巖層向南西傾斜。 在地質(zhì)圖上,產(chǎn)狀要素用符號(hào)表示如下。 第一節(jié) 水平構(gòu)造、單斜構(gòu)造及巖層產(chǎn)狀長(zhǎng)線代表走向,短線代表傾向,數(shù)字表示傾角。(長(zhǎng)短線必須按實(shí)際方位標(biāo)繪在圖上);巖層水平(05);巖層直立(箭頭指向較新巖層);巖層倒轉(zhuǎn)(箭頭指向倒轉(zhuǎn)后的傾向,即指向老巖層,數(shù)字是傾角)30 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造 組成地殼的巖層,受構(gòu)造應(yīng)力的強(qiáng)烈作用,使巖層形成一系

6、列波狀彎曲而未喪失其連續(xù)性的構(gòu)造,稱為褶皺構(gòu)造。 褶皺構(gòu)造是巖層產(chǎn)生的塑性變形,是地殼表層廣泛發(fā)育的基本構(gòu)造之一。研究褶皺的產(chǎn)狀、形態(tài)、類型、成因及分布特點(diǎn),對(duì)于查明區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和工程地質(zhì)條件,具有重要意義。 褶皺的力學(xué)成因 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造 3.2.1 褶曲 褶皺構(gòu)造中巖石的一個(gè)彎曲,稱為褶曲。褶曲是褶皺構(gòu)造的組成單位,每一個(gè)褶曲都有核部、翼、軸面、軸及樞紐等幾個(gè)部分組成,一般稱為褶曲要素。 核:褶皺巖層的中心 翼:褶皺巖層的兩側(cè) 弧尖:層面上最大的彎曲點(diǎn) 樞紐:?jiǎn)蝹€(gè)層面最大彎曲點(diǎn)的連線 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造 軸面:褶皺兩翼近似對(duì)稱的面,是平分褶皺為兩部分的理想面。軸面可以是直立的、傾斜的和水平

7、的。軸面和褶皺的交線就是樞紐。 軸線:軸面與水平面或地面的交線。 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造 3.2.2 褶曲的類型 褶曲的基本形態(tài)是背斜和向斜。褶皺類型形態(tài)產(chǎn)狀時(shí)代背斜巖層向上拱彎兩翼巖層以核部為中心向兩側(cè)傾斜核部巖層時(shí)代老,兩翼巖層時(shí)代新向斜巖層向下凹曲兩翼巖層向核部?jī)A斜核部巖層時(shí)代新,兩翼巖層時(shí)代老褶皺的基本類型褶皺(美國(guó)加利福尼亞)背斜 向斜 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造 3.2.3 褶曲的形態(tài)分類 1. 根據(jù)褶曲軸面的產(chǎn)狀分為類型軸面產(chǎn)狀兩翼地層兩翼傾角兩翼傾向直立褶皺直立層位正常相等不同傾斜褶皺傾斜層位正常不等不同倒轉(zhuǎn)褶皺傾斜一翼倒轉(zhuǎn)相等或不等相同平臥褶皺水平一翼倒轉(zhuǎn)相等相同或無(wú) 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造直立褶

8、曲或傾斜褶曲:褶皺不太強(qiáng)烈和受力性質(zhì)比較簡(jiǎn)單 倒轉(zhuǎn)褶曲或平臥褶曲:褶皺強(qiáng)烈和受力性質(zhì)比較復(fù)雜 第三系砂巖中的直立水平褶曲(新疆庫(kù)車河) 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造傾斜褶曲 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造倒轉(zhuǎn)褶曲 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造大型平臥褶曲(中巴公路蓋孜檢查站) 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造 2. 根據(jù)褶曲樞紐的產(chǎn)狀分為 水平褶曲:樞紐近于水平延伸,兩翼巖層走向平行。 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造 傾伏褶曲:樞紐向一端傾伏,兩翼巖層走向發(fā)生弧形合圍。對(duì)背斜而言,合圍的尖端指向樞紐的傾伏方向;對(duì)向斜而言,合圍的開(kāi)口指向樞紐的傾伏方向。 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造 3. 按褶曲的長(zhǎng)度和寬度比例分類 線狀褶曲:長(zhǎng)為寬的10倍以上,常達(dá)數(shù)十

9、倍。 短軸褶曲:長(zhǎng)為寬的310倍。 穹隆與構(gòu)造盆地:長(zhǎng)寬比小于3:1的圓形背斜稱為穹??;向斜稱為構(gòu)造盆地。 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造 4. 根據(jù)褶皺組合方式,可分為 復(fù)背斜與復(fù)向斜:大規(guī)模的背斜兩翼被次一級(jí)的(或較小的)褶皺復(fù)雜化者稱為復(fù)背斜;大規(guī)模的向斜被被次一級(jí)的(或較小的)褶皺復(fù)雜化者稱為復(fù)向斜。 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造 3.2.4 褶皺構(gòu)造的野外識(shí)別及工程地質(zhì)評(píng)價(jià) 1. 褶皺構(gòu)造的野外識(shí)別 (1)首先可沿垂直于巖層走向(穿越法)的方向進(jìn)行觀察,查明地層的層序和確定地層的時(shí)代,并測(cè)量巖層的產(chǎn)狀要素。然后根據(jù)以下幾點(diǎn)分析判斷是否有褶皺存在,進(jìn)而確定是向斜還是背斜。 (2)根據(jù)巖層是否有對(duì)稱重復(fù)的出露,可

10、判斷是否有褶皺存在,若在某時(shí)代的巖層兩側(cè),有其他時(shí)代的巖層對(duì)稱重復(fù)山現(xiàn),則可確定有褶皺存在。若巖層雖有重復(fù)出露現(xiàn)象,但并不對(duì)稱分布,則可能是斷層形成的,不能誤認(rèn)為褶皺。 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造 (3)對(duì)比褶皺核部和兩翼巖層的時(shí)代新老關(guān)系,判斷褶皺是背斜還是向斜。若核部地層時(shí)代較老,兩側(cè)依次出現(xiàn)漸新的地層,為背斜;反之,若核部地層時(shí)代較新,兩側(cè)依次出現(xiàn)漸老的地層,如則為向斜。 (4)根據(jù)兩翼巖層的產(chǎn)狀,判斷褶皺是直立的、傾斜的、還是倒轉(zhuǎn)的等等。 (5)為了對(duì)褶皺進(jìn)行全面認(rèn)識(shí),還要平行巖層走向進(jìn)行追索觀察(追索法),便于查明褶曲延伸的方向及其構(gòu)造變化的情況。 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造 2. 褶皺構(gòu)造的工程地質(zhì)評(píng)

11、價(jià) (1)褶皺核部巖層由于受水平擠壓作用,產(chǎn)生許多裂隙,直接影響到巖體的完整性和強(qiáng)度高低,在石灰?guī)r地區(qū)還往往使巖溶較為發(fā)育,所以在核部布置各種建筑工程,如廠房、路橋、隧道等,必須注意巖層的坍落、漏水及涌水問(wèn)題。 (2)褶皺翼部布置建筑工程時(shí),對(duì)于深路塹和高邊坡來(lái)說(shuō) 路線垂直巖層走向,或路線與巖層走向平行,但巖層傾向與邊坡傾向相反時(shí),對(duì)邊坡的穩(wěn)定性有利; 第二節(jié) 褶皺構(gòu)造 路線走向與巖層走向平行,巖層傾向與邊坡傾向相同時(shí),在松軟巖石分布地區(qū),邊坡容易發(fā)生風(fēng)化剝蝕,產(chǎn)生嚴(yán)重塌陷,對(duì)路基邊坡及路基排水系統(tǒng)造成經(jīng)常性危害; 最不利的情況是路線走向與巖層走向平行,巖層傾向與邊坡傾向相同,而巖層傾角小于邊

12、坡的傾角,容易引起斜坡巖層發(fā)生大規(guī)模的順層滑動(dòng),破壞路基穩(wěn)定。 (3)對(duì)于隧道工程來(lái)說(shuō),從褶皺的翼部通過(guò)較為有利。如果中間有軟弱巖層或軟弱結(jié)構(gòu)面時(shí),則在順傾向一側(cè)的洞壁,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)明顯的偏壓現(xiàn)象,甚至?xí)?dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞,發(fā)生局部坍塌。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 構(gòu)成地殼的巖體,受力作用發(fā)生變形,當(dāng)變形達(dá)到一定程度后,使巖體的連續(xù)性和完整性遭到破壞,產(chǎn)生各種大小不一的斷裂,稱為斷裂構(gòu)造。 斷裂構(gòu)造是地殼上層常見(jiàn)的地質(zhì)構(gòu)造,根據(jù)巖體斷裂后兩側(cè)巖塊相對(duì)位移的情況,斷裂構(gòu)造分為裂隙和斷層兩類。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 3.3.1 裂隙(節(jié)理) 裂隙(節(jié)理)是存在于巖體中的裂縫,是巖體受力斷裂后兩側(cè)巖塊沒(méi)有顯著位移

13、的小型斷裂構(gòu)造。 1.裂隙的類型 裂隙按成因可分為構(gòu)造裂隙和非構(gòu)造裂隙兩種類型。 構(gòu)造裂隙:巖體受地應(yīng)力作用隨巖體變形而產(chǎn)生的裂隙。按裂隙的力學(xué)性質(zhì),構(gòu)造裂隙分為張性裂隙和扭(剪)性裂隙。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 非構(gòu)造裂隙是由成巖作用、外動(dòng)力、重力等非構(gòu)造因素形成的裂隙。如巖石在形成過(guò)程中產(chǎn)生的原生裂隙、風(fēng)化裂隙以及沿溝壁岸坡發(fā)育的卸荷裂隙等,其中具有普遍意義的是風(fēng)化裂隙。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 2. 裂隙的工程地質(zhì)評(píng)價(jià) 裂隙與工程的關(guān)系密切,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: (1)裂隙破壞了巖石的完整性,為風(fēng)化作用創(chuàng)造了有利條件,促進(jìn)巖石風(fēng)化速度; (2)裂隙降低了巖石強(qiáng)度、地基承載力、穩(wěn)定性。當(dāng)裂隙主要發(fā)

14、育方向與路線平行、傾向與邊坡一致時(shí),不論巖體產(chǎn)狀如何,路塹邊坡都容易發(fā)生崩塌等現(xiàn)象; (3)裂隙的存在有利于挖方采石,但是影響爆破作業(yè)的效果; (4)裂隙是地下水良好的通道,增強(qiáng)了巖體的透水性,加快可溶巖的溶蝕,會(huì)在施工中造成涌水; 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 3. 裂隙的調(diào)查、統(tǒng)計(jì)和表示方法 調(diào)查裂隙時(shí),應(yīng)先在工點(diǎn)選擇具有代表性的基巖露頭,對(duì)一定面積內(nèi)的裂隙,按下表所列內(nèi)容進(jìn)行測(cè)量,同時(shí)要注意研究裂隙的成因和填充情況。 (1)觀察點(diǎn)的選擇(考慮因素) 露頭要好,最好能在三度空間觀測(cè),其露頭面積一般不小于10m2,便于大量測(cè)量。 構(gòu)造特征清楚,巖層產(chǎn)狀穩(wěn)定。 裂隙比較發(fā)育,組系及其相互關(guān)系比較明確。 觀

15、測(cè)點(diǎn)應(yīng)選在構(gòu)造的重要部位,并且在不同構(gòu)造層、不同巖系和不同巖性巖層中都應(yīng)布點(diǎn)。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 (2)裂隙調(diào)查、統(tǒng)計(jì)和表示方法 統(tǒng)計(jì)裂隙的圖式常用的有裂隙玫瑰圖。既可以編制裂隙走向玫瑰圖,也可以編制裂隙傾向、傾角玫瑰圖。 裂隙走向玫瑰圖:在任意半徑的半圓上畫上刻度網(wǎng),將測(cè)得的裂隙按走向以每5或10分組,統(tǒng)計(jì)每一組內(nèi)的裂隙裂隙野外測(cè)量記錄表編號(hào)裂隙產(chǎn)狀長(zhǎng)度寬度條數(shù)填充情況裂隙成因類型走向傾向傾隙面夾泥扭性裂隙23301521015裂隙面夾泥張性裂隙 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造數(shù)、 算出其平均走向。自圓心沿半徑引射線,射線的方位代表每組裂隙平均走向,走向長(zhǎng)度代表每組裂隙的條數(shù),最

16、后將各射線的端點(diǎn)連接起來(lái),既可得到裂隙走向玫瑰圖。 裂隙傾向玫瑰圖:編制步驟與裂隙走向玫瑰圖的編制方法基本相同,不同點(diǎn)就是傾向玫瑰圖用的是整圓。 裂隙走向玫瑰圖:按上述裂隙傾向方位角的組,求出每一組的平均傾角,然后用裂隙的平均傾向和平均傾角作圖,圓半徑長(zhǎng)度代表傾角,由圓心至圓周從090,找點(diǎn)和連線方法與傾向玫瑰圖相同。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 裂隙的發(fā)育程度用裂隙率來(lái)表示。裂隙率是指巖石中裂隙的面積與巖石總面積的百分比。裂隙率越大,表示巖石中的裂隙越發(fā)育。 在評(píng)價(jià)裂隙的危害性時(shí)應(yīng)注意裂隙的力學(xué)性質(zhì),張裂隙比剪切裂隙的工程性能差。 在評(píng)價(jià)裂隙的危害性時(shí)還應(yīng)注意裂隙的閉合程度及填充情況

17、。 根據(jù)裂隙的成因類型、密度、組數(shù)、閉合及填充情況等多方面的因素,將裂隙發(fā)育程度等級(jí)分為不發(fā)育、稍發(fā)育、發(fā)育和很發(fā)育四等。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造裂隙發(fā)育程度分級(jí)表發(fā)育程度等級(jí)基本特征附注裂隙不發(fā)育 裂隙12組,規(guī)則,構(gòu)造型,間距在1m以上,多為密閉裂隙。巖體分割成巨塊狀 對(duì)基礎(chǔ)工程無(wú)影響,在不含水且無(wú)其他不良因素時(shí),對(duì)巖體穩(wěn)定性影響不大裂隙較發(fā)育 裂隙為23組,呈X型,較規(guī)則,以構(gòu)造型為主,多數(shù)間距大于0.4m,多為密閉裂隙,少有填充物。巖體被切割成大塊狀 對(duì)基礎(chǔ)工程影響不大,對(duì)其他工程可能產(chǎn)生相當(dāng)影響裂隙發(fā)育 裂隙3組以上,不規(guī)則,以構(gòu)造型或風(fēng)化型為主,多數(shù)間距小于0.4m,大部分為張開(kāi)裂隙,部

18、分有填充物,巖體切割成小塊 對(duì)工程建筑物可能產(chǎn)生很大影響 裂隙很發(fā)育 裂隙3組以上,雜亂,以風(fēng)化型和構(gòu)造型為主,多數(shù)間距小于0.2m,以張開(kāi)裂隙為主,一般均有填充物,巖體被切割為碎石狀 對(duì)工程建筑產(chǎn)生嚴(yán)重影響 注:裂隙的寬度: lmm的為密閉裂隙; 13mm的為微張裂隙;35mm的為張開(kāi)裂隙; 5mm的為寬張裂隙。 對(duì)于有危害的裂隙采用水泥灌漿、砂漿勾縫、噴漿或用磚砌、支柱等措施加固巖體。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 3.3.2 斷層 巖體受力作用斷裂后,兩側(cè)巖塊沿?cái)嗔衙姘l(fā)生了顯著位移的斷裂構(gòu)造,稱為斷層。攀西大裂谷(長(zhǎng)約300公里,寬約100公里) 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 東非大裂谷南起贊比西河口一帶,向北

19、經(jīng)希雷河谷至馬拉維湖(尼亞薩湖)北部后分為東西兩支: 東支裂谷帶:是主裂谷,沿維多利亞湖東側(cè),向北經(jīng)坦桑尼亞、肯尼亞中部,穿過(guò)埃塞俄比亞高原入紅海,再由紅海向西北方向延伸抵約旦谷地,全長(zhǎng)近6000公里。這里的裂谷帶寬約幾十至200公里,谷底大多比較平坦。裂谷兩側(cè)是陡峭的斷崖,谷底與斷崖頂部的高差從幾百米到2000米不等。 西支裂谷帶:大致沿維多利亞湖西側(cè)由南向北穿過(guò)坦噶尼喀湖、基伍湖等一串湖泊,向北逐漸消失,規(guī)模比較小,全長(zhǎng)1700多公里。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造東非大裂谷 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 1. 斷層要素 斷層由以下幾個(gè)部分組成: (1)斷層面和破碎帶 兩側(cè)巖塊發(fā)生相對(duì)位移的斷裂面,稱為斷層面。斷

20、層的產(chǎn)狀,就是斷層面的走向、傾向和傾角。 規(guī)模大的斷層,經(jīng)常不是沿著一個(gè)簡(jiǎn)單的面發(fā)生,而往往是沿著個(gè)錯(cuò)動(dòng)帶發(fā)生,稱為斷層破碎帶。其寬度從數(shù)厘米到數(shù)十米不等。斷層的規(guī)模越大,破碎帶也就越寬,越復(fù)雜。由于兩側(cè)巖塊沿?cái)鄬用姘l(fā)生帶動(dòng)。所以在斷層面上常留有擦痕,在斷層帶中常形成糜棱巖、斷層角礫和斷層泥等。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 (2)斷層線 斷層面與地面的交線,稱為斷層線,實(shí)際上就是斷層面在地表的出露線。斷層線表示斷層的延伸方向, 其形狀決定于斷層面的形狀和地面的起伏情況。 (3)上盤和下盤 斷層面兩側(cè)發(fā)生相對(duì)位移的巖塊,稱為斷盤。當(dāng)斷層面傾斜時(shí),位于斷層面上部的稱為上盤;位于斷層面下部的稱為下盤。當(dāng)斷層面

21、直立時(shí),常用斷塊所在的方位表示,如東盤、西盤等。(如以斷盤位移的相對(duì)關(guān)系為依據(jù),將相對(duì)上升的一盤稱為上升盤,相對(duì)下降的一盤稱為下降盤) (4)斷層滑距 斷層兩盤沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)移動(dòng)開(kāi)的距離。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 2. 斷層的基本類型 根據(jù)斷層兩盤相對(duì)位移的情況,可以分為 (1)正斷層 上盤沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)下降,下盤相對(duì)上升的斷層。 正斷層般是由于巖體受到水平張應(yīng)力及重力作用,使上盤沿?cái)鄬用嫦蛳洛e(cuò)動(dòng)而成。斷層面傾角較陡,常大于45。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 (2)逆斷層 上盤沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)上升,下盤相對(duì)下降的斷層。 逆斷層是由于巖體受到水平方向強(qiáng)烈擠壓力的作用,使上盤沿?cái)嗝嫦蛏襄e(cuò)動(dòng)而成。 其中斷層面傾角大于45的

22、稱為沖斷層;2545的稱為逆掩斷層;小于25的稱為碾掩斷層。逆掩斷層和碾掩斷層常是規(guī)模很大的區(qū)域性斷層。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 (3)平移斷層 由于巖體受水平扭應(yīng)力作用,使兩盤沿?cái)鄬用姘l(fā)生相對(duì)水平位移的斷層。平移斷層的傾角很大,斷層面近于直立。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 3. 斷層的組合形式 斷層的形成和分布受區(qū)域性或地區(qū)性地應(yīng)力場(chǎng)的控制,斷層往往是成群出現(xiàn),在斷層發(fā)育地區(qū),常組合成一定的形式。常見(jiàn)的斷層組合形式有 (1)階梯狀斷層 由若干條產(chǎn)狀大致相同的正斷層平行排列而成。階梯狀斷層一般發(fā)育在上升地塊的邊緣。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 (2)地塹和地壘 地塹是傾斜面相向的兩個(gè)正斷層所夾持的共同上盤(下降盤)巖塊

23、,常為谷地、盆地與湖泊。如我國(guó)的山西的汾河河谷、陜西的渭河河谷等。 地壘是傾斜面相背的兩個(gè)正斷層所加持的共同下盤(上升盤)巖塊,呈斷塊隆起的山地,如新疆的天山、江西的廬山。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 (3)疊瓦式構(gòu)造 一系列產(chǎn)狀大致相同平行排列的逆斷層的組合形式,各斷層的上盤依次逆沖形成像瓦片般的疊覆。疊瓦構(gòu)造中各斷層面的傾角向下變緩,在深處有時(shí)收斂成一條主干大斷層。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 4. 斷層的野外識(shí)別 大部分?jǐn)鄬釉谛纬珊笤馐芡饬Φ刭|(zhì)作用剝蝕和被松散沉積物覆蓋,認(rèn)識(shí)它們比較困難。因此需要依據(jù)一些標(biāo)志來(lái)判斷和證實(shí)斷層的存在。判斷斷層存在的標(biāo)志,主要是地層和構(gòu)造方面的依據(jù),其次是地貌、水文等方面。 (

24、1)地貌標(biāo)志 斷層崖當(dāng)斷層的斷距較大時(shí),上升盤的前緣可能形成陡峭的斷層崖; 斷層三角面斷層崖經(jīng)剝蝕,則形成斷層三角面地形; 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 溝谷斷層破碎帶巖石破碎,易于侵蝕下切,可能形成溝谷和峽谷地形; 串珠狀的湖泊、泉水分布斷層是地下水的通道,故沿?cái)鄬友由斓貛СR?jiàn)到一系列湖泊分布及泉水出露。 此外山脊錯(cuò)斷、河谷跌水瀑布,河谷方向發(fā)生突然轉(zhuǎn)折等都可能是斷裂錯(cuò)動(dòng)在地貌上的反映,應(yīng)特別注意觀察,分析有無(wú)斷層存在。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 (2)地層特征 巖層發(fā)生重復(fù)(a)或缺失(b),巖脈被錯(cuò)斷(c),或者巖層沿走向突然發(fā)生中斷,與不同性質(zhì)的巖層突然接觸等地層方面的特征,則進(jìn)一步說(shuō)明斷層存在的可能性很

25、大。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 (3)斷層的伴生構(gòu)造現(xiàn)象 野外識(shí)別斷層的存在的可靠標(biāo)志 斷層的伴生構(gòu)造是斷層在發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中遺留下來(lái)的形跡。常見(jiàn)的有巖層牽引彎曲、斷層泥、斷層角礫、糜棱巖和斷層擦痕等。 巖層的牽引彎曲巖層因斷層兩盤發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng),因受牽引而形成的彎曲,多形成于頁(yè)巖、片巖等柔性巖層和薄層巖層中。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 斷層泥和斷層角礫 斷層泥當(dāng)斷層發(fā)生相對(duì)位移時(shí),其兩側(cè)巖石因強(qiáng)烈的擠壓力,有時(shí)沿?cái)鄬用姹谎心コ杉?xì)泥; 斷層角礫巖石沿?cái)鄬用鎺r石被研碎成角礫。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 糜棱巖具有糜棱結(jié)構(gòu)的巖石。動(dòng)力變質(zhì)巖石的礦物顆粒幾乎全部被破碎成微粒狀(或細(xì)粒至隱晶質(zhì))的結(jié)構(gòu)稱為糜棱結(jié)構(gòu)。破碎的微粒往

26、往具明顯的定向分布,其中可殘留少量稍大的礦物碎塊,但也常被磨圓呈眼球狀。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 斷層擦痕在斷層面上由于巖塊相互滑動(dòng)和摩擦,常留下具有一定方向密集的微細(xì)刻槽的痕跡,稱為擦痕。順擦痕方向用手摸,感覺(jué)光滑的方向即表示另一盤滑動(dòng)的方向。平移斷層形成的水平擦痕安徽霍邱四十里長(zhǎng)山 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 5. 斷層的工程地質(zhì)評(píng)價(jià) 斷層的存在,從總體上說(shuō),破壞了巖體的完整性,降低了巖體的強(qiáng)度,加速了風(fēng)化作用、地下水活動(dòng)及巖溶發(fā)育,從而在以下幾方面對(duì)工程建設(shè)產(chǎn)生影響。 (1)斷層降低了地基巖體的強(qiáng)度及穩(wěn)定性。建于其上的建筑易產(chǎn)生較大的沉降、開(kāi)裂和傾斜。 (2)斷裂構(gòu)造帶不僅巖體破碎,而且斷層上、下盤的巖

27、性也可能不同,跨越斷裂帶的建筑物,易產(chǎn)生不均勻沉降。 (3)隧道等地下工程建設(shè)通過(guò)斷裂破碎帶地段,易發(fā)生坍塌甚至冒頂。 (4)沿?cái)嗔哑扑閹У囟我仔纬娠L(fēng)化深槽及巖溶發(fā)育帶。斷層陡坡或懸崖多處于不穩(wěn)定狀態(tài),容易發(fā)生崩塌等。 第三節(jié) 斷裂構(gòu)造 (5)斷裂構(gòu)造破碎帶常為地下水的良好通道,地下水的出露也常為斷裂構(gòu)造所控制。施工中,若遇到斷層帶時(shí)會(huì)發(fā)生涌水問(wèn)題。 (6)構(gòu)造斷裂帶在新的地殼運(yùn)動(dòng)影響下,可能發(fā)生新的移動(dòng)。因?yàn)闃?gòu)造斷裂帶是地殼表層薄弱地帶,若有新的地殼出運(yùn)動(dòng)發(fā)生時(shí),往往引起附近斷裂帶產(chǎn)生新的移動(dòng),從而影響建筑物的穩(wěn)定。 這些不良地質(zhì)條件能嚴(yán)重地影響地基的穩(wěn)定性。在選擇建筑物場(chǎng)地時(shí),最好避開(kāi)斷層

28、地帶,尤其是應(yīng)避開(kāi)寬達(dá)數(shù)米或幾十米的破碎帶、斷層交會(huì)帶和斷層密集的破碎帶。如工程建設(shè)實(shí)在無(wú)法避開(kāi)斷層時(shí),一般應(yīng)垂直通過(guò)斷層帶。 第四節(jié) 沉積巖層的接觸關(guān)系 在地質(zhì)歷史發(fā)展演化各個(gè)階段,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)貫穿始終,由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)不同或所形成的地質(zhì)構(gòu)造特征不同,造成新老地層之間具有不同的相互接觸關(guān)系。地層接觸關(guān)系是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)最明顯的綜合表現(xiàn)。地層接觸關(guān)系整合接觸不整合接觸平行不整合接觸角度不整合接觸 第四節(jié) 沉積巖層的接觸關(guān)系 1. 整合接觸 (1)特點(diǎn):兩套巖層產(chǎn)狀一致,沉積連續(xù),無(wú)構(gòu)造運(yùn)動(dòng) (2)過(guò)程:下降、沉積再下降、再沉積 2. 平行整合(假整合)接觸 (1)特點(diǎn):兩套巖層產(chǎn)狀一致,地層缺失,沉積

29、間斷,有升降運(yùn)動(dòng),但不強(qiáng)烈。 缺:無(wú)沉積,因地殼上升; 失:有沉積,被剝蝕 (2)過(guò)程:下降、沉積上升、沉積間斷、剝蝕下降、沉積 第四節(jié) 沉積巖層的接觸關(guān)系 3.角度不整合接觸 (1)特點(diǎn):兩套巖層產(chǎn)狀不一致,地層缺失,沉積間斷,有強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(褶皺、斷層、變質(zhì)、巖漿活動(dòng)) (2)過(guò)程:下降、沉積上升(強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng))、沉積間斷、剝蝕下降、再沉積 整合接觸 平行不整合接觸 角度不整合接觸 第四節(jié) 沉積巖層的接觸關(guān)系角度不整合 第四節(jié) 沉積巖層的接觸關(guān)系 4. 不整合接觸的工程地質(zhì)評(píng)價(jià) 不整合接觸中的不整合面,是下伏古地貌的剝蝕面,它一則常有比較大的起伏,同時(shí)常有風(fēng)化層或底礫存在,層間結(jié)合差。地下

30、水發(fā)育,當(dāng)不整合面與斜坡傾向一致時(shí),如開(kāi)挖路基,經(jīng)常會(huì)成為斜坡滑移的邊界條件,對(duì)工程建筑不利。沉積巖層接觸關(guān)系接觸關(guān)系巖層產(chǎn)狀地質(zhì)年代形成過(guò)程整合接觸兩套巖層平行地質(zhì)年代連續(xù),沉積無(wú)間斷下降、沉積再下降、再沉積平行不整合接觸兩套巖層平行地質(zhì)年代不連續(xù)、沉積間斷下降、沉積上升,沉積間斷、剝蝕下降、沉積角度不整合接觸兩套巖層不平行地質(zhì)年代不連續(xù)、沉積間斷下降、沉積上升(強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)),沉積間斷、剝蝕下降、沉積 地質(zhì)圖是反映一定范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造的平面圖件。圖中包括以下內(nèi)容:圖名、圖例、比例尺、巖層的性質(zhì)、地質(zhì)年代及其分布規(guī)律;地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)特征(向斜、背斜、斷層等);巖層的接觸關(guān)系以及地形特征等。 地質(zhì)

31、圖的讀圖步驟: (1)讀地質(zhì)圖時(shí),先看圖名和比例尺,了解圖的位置及精度。 (2)閱讀圖例。圖例自上而下,按從新到老的順序,列出了圖中出露的所有地層符號(hào)和地質(zhì)構(gòu)造符號(hào),通過(guò)圖例,可以概括了解圖中出現(xiàn)的地質(zhì)情況。在看圖例時(shí),要注意地層之間的地質(zhì)年代是否連續(xù),中間是否存在地層缺失現(xiàn)象。地質(zhì)圖的閱讀與分析 (3)正式讀圖時(shí)先分析地形,通過(guò)地形等高線或河流水系的分布特點(diǎn),了解地區(qū)的山川形勢(shì)和地形高低起伏情況。 (4)閱讀巖層的分布、新老關(guān)系、產(chǎn)狀及其地形的關(guān)系,分析地質(zhì)構(gòu)造。分析方法可以先局部后整體,亦可以先整體后局部。 圖上有幾種不同類型的構(gòu)造時(shí),可以先分析各年代地層的接觸關(guān)系,再分析褶皺,然后分析斷

32、層。地質(zhì)圖的閱讀與分析明山寨地質(zhì)圖地質(zhì)圖的閱讀與分析地質(zhì)圖的閱讀與分析 明山寨地質(zhì)圖的閱讀與分析 (1)地質(zhì)圖的比例尺:明山寨地質(zhì)圖是1:50000,即1cm=500m;據(jù)此,明山寨地質(zhì)圖的范圍為35km2面積。 (2)閱讀圖例可知 出現(xiàn)的地層由早到晚為:早泥盆紀(jì)(D1)的粗砂巖;中泥盆紀(jì)(D2)的細(xì)砂巖;晚泥盆紀(jì)(D3)的石灰質(zhì)頁(yè)巖;早石炭紀(jì)(C1)的細(xì)砂巖;中石炭紀(jì)(C2)的石灰?guī)r;晚二疊紀(jì)(P2)的泥質(zhì)灰?guī)r;早三疊紀(jì)(T1)的頁(yè)巖;中三疊紀(jì)(T2)的硅質(zhì)灰?guī)r;晚三疊紀(jì)(T3)的泥灰?guī)r。在晚石炭紀(jì)及早二疊紀(jì)時(shí)期為上升隆起時(shí)期,遭受風(fēng)化剝蝕,這兩個(gè)地質(zhì)時(shí)期的沉積間斷。中石炭紀(jì)與晚二疊紀(jì)之間的

33、接觸關(guān)系是角度不整合接觸。地質(zhì)圖的閱讀與分析 (3)地形特征:本區(qū)地形最高點(diǎn)為1000m位于西北部,最低處為200m位于本區(qū)東南角,除東部有一個(gè)600m高程的小山崗?fù)?,地?shì)由西北向東南逐漸低緩,呈一單面坡的地形特征。 地質(zhì)圖的閱讀與分析 (4)地層分布情況:地質(zhì)年代較晚的中生代地層均分布在西北部。晚二疊紀(jì)的地層界線除與EE、FF兩斷層接觸外,還與D2、D3、C1等地層界線相交,說(shuō)明中石炭紀(jì)地層與上覆晚二疊紀(jì)地層呈角度不整合接觸,其他地層的接觸關(guān)系是整合的。 地質(zhì)圖的閱讀與分析 (5)地質(zhì)構(gòu)造形成的分析 褶曲分析:從出露的地層來(lái)看,中部較大面積出露C2的石灰?guī)r,而其兩側(cè)對(duì)稱重復(fù)出露C1、D3、D

34、2等地層,由此可知該褶曲是向斜構(gòu)造,該向斜的軸向是近NE-SW向。此外該向斜南側(cè)是一個(gè)背斜構(gòu)造。C2C1C1D3D3D2D2地質(zhì)圖的閱讀與分析 (5)地質(zhì)構(gòu)造形成的分析 斷層分析:本區(qū)出露兩條斷層(EE、FF),其中EE斷層的右盤是上升盤,左盤是下降盤,斷層發(fā)生在中石炭紀(jì)之后、晚二疊紀(jì)之前。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 在20世紀(jì)以前,由于生產(chǎn)規(guī)模和科學(xué)水平的限制,人們習(xí)慣用巖石材料的力學(xué)性質(zhì)來(lái)評(píng)價(jià)巖體的穩(wěn)定性。隨著人類工程活動(dòng)的規(guī)模越來(lái)越大,在工程實(shí)踐中,特別在一些大型建筑物失事的教訓(xùn)中,才清醒認(rèn)識(shí)到巖體中的軟弱面在巖體穩(wěn)定性中的重大意義,從而提出了巖體的概念。 實(shí)際上,從工程地質(zhì)觀點(diǎn)

35、看,巖石是礦物的集合體,是沒(méi)有顯著軟弱面的石質(zhì)材料,巖石的工程性質(zhì)主要受礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造以及風(fēng)化作用的控制。巖體則是巖石的地質(zhì)綜合體,巖體工程地質(zhì)性質(zhì),則主要決定于巖體內(nèi)各種結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)及其對(duì)巖體的切割程度。當(dāng)然,巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)亦起著重要作用。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 3.5.1 巖石的主要物理力學(xué)性質(zhì) 1. 巖石的主要物理性質(zhì) (1)重量 巖石的重量是巖石最基本的物理性質(zhì)之一,一般用比重和重度兩個(gè)指標(biāo)表示。 巖石的比重是巖石固體(不包括孔隙)部分單位體積的重量。巖石的比重大小取決于組成巖石的礦物的比重及其在巖石中的相對(duì)含量。常見(jiàn)的巖石的比重介于2.43.3之間。 巖石的重度

36、是指巖石單位體積的重量,也稱容重。 巖石重度的大小決定于巖石中礦物的比重,巖石的孔隙性及其含水的情況。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 干重度巖石孔隙中完全沒(méi)有水存在的重度 飽和重度巖石中的孔隙全部被水充滿時(shí)的重度, 同一種巖石,若重度有差異,則重度大的結(jié)構(gòu)致密、孔隙性小,強(qiáng)度和穩(wěn)定性相對(duì)較高。 (2)孔隙性 巖石的孔隙性,反映巖石中各種孔隙的發(fā)育程度,對(duì)巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性產(chǎn)生重要的影響??紫缎杂每紫抖缺硎荆跀?shù)值上等于巖石中各種孔隙(包括裂隙)的總體積與巖石總體積的比,用百分?jǐn)?shù)表示。 巖石的孔隙率的大小,主要決定于巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造,同時(shí)也受風(fēng)化作用、巖漿作用、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和變質(zhì)作用的影響。 第五

37、節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) (3)吸水性 巖石的吸水性,反映巖石在一定條件下的吸水能力,一般用吸水率表示。巖石的吸水率,是指巖石在通常大氣壓下的吸水能力。在數(shù)值上等于巖石的吸水重量與同體積干燥巖石重量的比。用百分?jǐn)?shù)表示。 巖石的吸水率,與巖石孔隙度的大小、孔隙張開(kāi)程度等因素有關(guān)。巖石的吸水率大,則水對(duì)巖石顆粒間結(jié)合物的浸濕、軟化作用就強(qiáng)。巖石強(qiáng)度和穩(wěn)定性受水作用的影響就越顯著。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) (4)軟化性 巖石受水作用后,強(qiáng)度和穩(wěn)定性發(fā)生變化的性質(zhì),稱為巖石的軟化性。巖石的軟化性主要決定于巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造持征。 巖石軟化性的指標(biāo)是軟化系數(shù),在數(shù)值上等于巖石在飽和

38、狀態(tài)下的極限抗壓強(qiáng)度和在風(fēng)干狀態(tài)下極限抗壓強(qiáng)度的比值。其值越小,表示巖石在水作用下的強(qiáng)度和穩(wěn)定性越差。軟化系數(shù)小于0.75的巖石,認(rèn)為是軟化性強(qiáng)的巖石,工程性質(zhì)比較差。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) (5)抗凍性 巖石的孔隙、裂隙中有水存在時(shí),水結(jié)冰,體積膨脹,則產(chǎn)生較大的壓力,使巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性遭到破壞。巖石抵抗這種冰凍作用的能力,稱為巖石的抗凍性。在高寒冰凍地區(qū),抗凍性是評(píng)價(jià)巖石工程地質(zhì)性質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。 巖石的抗凍性一般用巖石在抗凍試驗(yàn)前后抗壓強(qiáng)度的降低率表示??箟簭?qiáng)度降低率小于2025的巖石,認(rèn)為是抗凍的;大于25的巖石,認(rèn)為是非抗凍的。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 2.

39、 巖石的力學(xué)性質(zhì) 巖石的力學(xué)性質(zhì)是指巖石抵抗外力作用的性能。巖石在外力作用下,首先發(fā)生變形,當(dāng)外力增加到某一數(shù)值時(shí),巖石便開(kāi)始破壞。所以在研究巖石的力學(xué)性質(zhì)時(shí),既要考慮巖石的變形特性,也要考慮巖石的強(qiáng)度特性。 (1)巖石的變形 巖石典型的應(yīng)力應(yīng)變曲線巖石在外力作用下產(chǎn)生變形,且其變形性質(zhì)分為彈性和塑性兩種。根據(jù)曲率的變化,可將巖石變形過(guò)程劃分為四個(gè)階段: 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) .微裂隙壓密階段(oa段) 巖石中原有的微裂隙在荷重作用下逐漸被壓密,曲線呈上凹形,曲線斜率隨應(yīng)力增大而逐漸增加,表示微裂隙的變化開(kāi)始較快,隨后逐漸減慢。a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱為壓密極限強(qiáng)度。對(duì)于微裂隙發(fā)育的巖石,

40、本階段比較明顯,但致密堅(jiān)硬的巖石很難劃出這個(gè)階段。 .彈性變形階段(ab段) 巖石中的微裂隙進(jìn)一步閉合,孔隙被壓縮,原有裂隙基本上沒(méi)有新的發(fā)展,也沒(méi)有產(chǎn)生新的裂隙,應(yīng)力與應(yīng)變基本上成正比關(guān)系,曲線近于直線,巖石變形以彈性為主。b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱為彈性極限強(qiáng)度。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) .裂隙發(fā)展和破壞階段(bc段) 當(dāng)應(yīng)力超過(guò)彈性極限強(qiáng)度后,巖石中產(chǎn)生新的裂隙,同時(shí)已有裂隙也有新的發(fā)展,應(yīng)變的增加速率超過(guò)應(yīng)力的增加速率,應(yīng)力應(yīng)變曲線的斜率逐漸降低,并呈曲線關(guān)系,體積變形由壓縮轉(zhuǎn)變?yōu)榕蛎?。?yīng)力增加,裂隙進(jìn)一步擴(kuò)展,巖石局部破損,且破損范圍逐漸擴(kuò)大形成貫通的破裂面,導(dǎo)致巖石“破壞”。c點(diǎn)對(duì)

41、應(yīng)的應(yīng)力達(dá)到最大值,稱為峰值強(qiáng)度或單軸極限抗壓強(qiáng)度。 .破壞后階段(c點(diǎn)之后) 巖石被環(huán)后,經(jīng)過(guò)較大的變形,應(yīng)力下降到一定程度開(kāi)始保持常數(shù),d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱為殘余強(qiáng)度。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 由于大多數(shù)巖石的變形具有不同程度的彈性性質(zhì),且工程實(shí)踐中建筑物所能作用于巖石的壓應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于單軸極限抗壓強(qiáng)度。因此,可在一定程度上將巖石看作準(zhǔn)彈性體,用彈性參數(shù)表征其變形特征。 巖石的變形性能用彈性模量和泊松比兩個(gè)指標(biāo)表示。 彈性模量是在單軸壓縮條件下,軸向壓應(yīng)力和軸向應(yīng)變之比,是反映材料抵抗彈性變形能力的指標(biāo)。 巖石在軸向壓力作用下,除產(chǎn)生縱向壓縮外,還會(huì)產(chǎn)生橫向膨脹。這種橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變

42、的比值,稱為巖石的泊松比,是反映材料橫向變形的彈性常數(shù)。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) (2)巖石的強(qiáng)度 巖石抵抗外力破壞的能力稱為巖石的強(qiáng)度。它與應(yīng)變形式有很大關(guān)系。巖石受力作用破壞,有壓碎、拉斷和剪斷等形式。所以其強(qiáng)度分為抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。 抗壓強(qiáng)度是指巖石在單向壓力作用下,抵抗壓碎破壞的能力。 巖石抗壓強(qiáng)度的大小,與巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造有關(guān),同時(shí)受礦物成分和巖石生成條件的影響。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 抗拉強(qiáng)度是巖石單向拉伸時(shí)抵抗拉斷破壞的能力,以拉斷破壞時(shí)的最大張應(yīng)力表示。 抗剪強(qiáng)度是指巖石抵抗剪切破壞的能力。以巖石被剪破時(shí)的極限應(yīng)力表示。巖石的抗剪強(qiáng)度決定建筑物

43、的抗滑穩(wěn)定性,是評(píng)價(jià)建筑物穩(wěn)定性的重要指標(biāo)之一。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 在巖石強(qiáng)度的幾個(gè)指標(biāo)中,巖石的抗壓強(qiáng)度最高,抗剪強(qiáng)度居中,抗拉強(qiáng)度最小??辜魪?qiáng)度為抗壓強(qiáng)度的1040;抗拉強(qiáng)度僅是抗壓強(qiáng)度的216。巖石越堅(jiān)硬,其值相差越大,軟弱的巖石差別較小。 巖石的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度是評(píng)價(jià)巖石穩(wěn)定性的指標(biāo),是對(duì)巖石穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析的依據(jù)。 由于巖石的抗拉強(qiáng)度很小,所以當(dāng)巖層受到擠壓形成褶皺時(shí),常在彎曲變形較大的部位受拉破壞,產(chǎn)生張性裂隙。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 3. 影響巖石工程性質(zhì)的因素 影響巖石工程地質(zhì)性質(zhì)的因素主要有兩個(gè)方面:一是巖石的地質(zhì)特征,如巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)、

44、構(gòu)造及成因等;另一個(gè)是巖石形成后所受外部因素的影響,如水的作用及風(fēng)化作用等。 (1)巖石的礦物成分 巖石是由礦物組成的,巖石的礦物成分對(duì)巖石的物理力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生直接的影響。例如,石英巖的抗壓強(qiáng)度比大理巖的要高得多,這是因?yàn)槭⒌膹?qiáng)度比方解石的強(qiáng)度高,由此可見(jiàn),盡管巖類相同,結(jié)構(gòu)和構(gòu)造也相同,如果礦物成分不同,巖石的物理力學(xué)性質(zhì)會(huì)有明顯的差別。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 由于巖石受力是通過(guò)礦物顆粒的直接接觸來(lái)傳遞的,如果強(qiáng)度較高的礦物在巖石中互不接觸,則應(yīng)力就會(huì)受到中間低強(qiáng)度礦物的影響,巖石就不能顯示出高的強(qiáng)度。 所以,對(duì)巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)注意可能降低巖石強(qiáng)度的因素。對(duì)

45、巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)時(shí),更應(yīng)該注意那些可能降低巖石強(qiáng)度的因素。例如,花崗巖中的黑云母含量過(guò)高,石灰?guī)r、砂巖中粘土類礦物的含量過(guò)高會(huì)直接降低巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) (2)巖石的結(jié)構(gòu) 巖石的結(jié)構(gòu)是影響巖石工程地質(zhì)性質(zhì)的重要因素。巖石的結(jié)構(gòu)分為兩類:結(jié)晶聯(lián)結(jié)的巖石,如大部分的巖漿巖、變質(zhì)巖和一部分沉積巖;膠結(jié)聯(lián)結(jié)的巖石,如沉積巖中的碎屑巖等。 結(jié)晶聯(lián)結(jié)是由巖漿或溶液結(jié)晶或重結(jié)晶形成的。礦物結(jié)晶顆粒通過(guò)結(jié)晶相互嵌合在一起,比膠結(jié)聯(lián)結(jié)的巖石具有更高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 但就結(jié)晶聯(lián)結(jié)的巖石來(lái)說(shuō),晶粒愈細(xì),愈均勻,玻璃質(zhì)愈少,強(qiáng)度愈高。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性

46、質(zhì) 膠結(jié)聯(lián)結(jié)的巖石,其強(qiáng)度和穩(wěn)定性主要決定于膠結(jié)物的成分和膠結(jié)的形式,同時(shí)也受碎屑成分的影響,變化很大。 就膠結(jié)物的成分而言,巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性:硅質(zhì)膠結(jié)鈣質(zhì)和鐵質(zhì)膠結(jié)泥質(zhì)膠結(jié)。 膠結(jié)的形式,有基底膠結(jié),孔隙膠結(jié)和接觸膠結(jié)三種形式。對(duì)巖石強(qiáng)度有重要影響。 基底膠結(jié):碎屑物質(zhì)散布于膠結(jié)物中,碎屑顆?;ゲ唤佑|。力學(xué)性質(zhì)完全取決于膠結(jié)物的性質(zhì)。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 孔隙膠結(jié): 碎屑顆?;ハ嚅g直接接觸,膠結(jié)物充填于碎屑間的孔隙中,所以其強(qiáng)度視膠結(jié)物的性質(zhì)和其充填情況而定。 接觸膠結(jié):只有在顆粒接觸處才有膠結(jié)物膠結(jié),膠結(jié)一般不牢固,故巖石的強(qiáng)度低,透水性較強(qiáng)。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)

47、性質(zhì) (3)巖石的構(gòu)造 構(gòu)造對(duì)巖石物理力學(xué)性質(zhì)的影響,主要是由礦物成分在巖石中分布的不均勻性和巖石結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性所決定的。 礦物分布的不均勻性 某些巖石具有的片狀構(gòu)造、板狀構(gòu)造、千枚狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造以及流紋構(gòu)造等,巖石的這些構(gòu)造,使礦物成分在巖石中的分布極不均勻。 一些強(qiáng)度低、易風(fēng)化的礦物定向富集,從而使巖石的物理力學(xué)性質(zhì)在局部發(fā)生很大變化。巖石受力破壞和巖石遭受風(fēng)化,首先都是從巖石的這些缺陷中開(kāi)始發(fā)生的。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 巖石結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性 不同的礦物成分雖然在巖石中的分布是均勻的,但由于層理、裂隙和各種成因孔隙的存在,巖石結(jié)構(gòu)的連續(xù)性與整體性受到一定程度的影響,使得巖石

48、的強(qiáng)度和透水性在不同的方向上發(fā)生明顯的差異。一般來(lái)說(shuō),垂直層面的抗壓強(qiáng)度大于平行層面的抗壓強(qiáng)度,平行層面的透水性大于垂直層面的透水性。 假如上述兩種情況同時(shí)存在,則巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性將會(huì)明顯降低。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) (4)水 實(shí)驗(yàn)證明,巖石飽水后強(qiáng)度降低。當(dāng)巖石受到水的作用時(shí),水就沿著巖石中可見(jiàn)和不可見(jiàn)的孔隙、裂隙侵入,浸濕巖石自由表面上的礦物顆粒,并繼續(xù)沿著礦物顆粒間的接觸面向深部侵入,削弱礦物顆粒間的聯(lián)結(jié),使巖石的強(qiáng)度受到影響。如石灰?guī)r和砂巖被水飽和后,其極限抗壓強(qiáng)度會(huì)降低2545左右。降低程度在很大程度上取決于巖石的孔隙度。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) (5)風(fēng)化

49、風(fēng)化作用使巖石的原有裂隙進(jìn)一步擴(kuò)大,并產(chǎn)生新的風(fēng)化裂隙,使巖石礦物顆粒間的聯(lián)結(jié)松散和礦物顆粒沿解理面崩解。 影響后果:使巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和整體性遭到破壞,孔隙度增大,重度減小,吸水性和透水性顯著增高,強(qiáng)度和穩(wěn)定性大為降低。隨著化學(xué)過(guò)程的加強(qiáng),則會(huì)引起巖石中的某些礦物發(fā)生次生變化,從根本上改變巖石原有的工程性質(zhì)。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 3.5.2 巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 巖體是指地質(zhì)體中與工程建設(shè)有關(guān)的那一部分巖石,它處于一定的應(yīng)力狀態(tài)、被各種結(jié)構(gòu)面所分割。巖體具有一定的結(jié)構(gòu)特征,它由巖體中含有的不同類型結(jié)構(gòu)面及其在空間的分布和組合狀況所確定。巖體是由結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體兩部分組成。 結(jié)構(gòu)面是

50、指巖體中具有一定方向、力學(xué)強(qiáng)度相對(duì)較低、兩向延伸(或具有一定厚度)的地質(zhì)界面(或帶)。如巖層層面、軟弱夾層、各種成因的斷裂等。由于這種界面中斷了巖體的連續(xù)性,又稱為不連續(xù)面。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 結(jié)構(gòu)體是指結(jié)構(gòu)面在空間的分布和組合將巖體切割成形狀、大小不同的塊體。 工程地質(zhì)之所以將巖體的結(jié)構(gòu)特征作為重要研究對(duì)象,意義如下: (1)巖體中的結(jié)構(gòu)面是巖體力學(xué)強(qiáng)度相對(duì)薄弱的部位,它導(dǎo)致巖體力學(xué)性能的不連續(xù)性、不均一性和各向異性。只有掌握巖體的結(jié)構(gòu)特征,才有可能闡明巖體不同荷載下內(nèi)部的應(yīng)力分布和應(yīng)力狀況。 (2)巖體的結(jié)構(gòu)特征對(duì)巖體在一定荷載條件下的變形破 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性

51、質(zhì)壞方式和強(qiáng)度特征起著重要的控制作用。巖體中的軟弱結(jié)構(gòu)面,常常成為決定巖體穩(wěn)定性的控制面。 結(jié)構(gòu)面影響地下洞室圍巖的穩(wěn)定 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) (3)靠近地表的巖體,其結(jié)構(gòu)特征在很大程度上確定了外營(yíng)力對(duì)巖體的改造進(jìn)程。這是由于結(jié)構(gòu)面往往是風(fēng)化、地下水等各種外營(yíng)力較活動(dòng)的部位,常常是這些營(yíng)力的改造作用能深入巖體內(nèi)部的重要通道,往往發(fā)展為重要的控制面。 軟硬巖性互層的陡坡局部崩塌示意圖1.砂巖;2.頁(yè)巖 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 1. 巖體結(jié)構(gòu)分析 (1)結(jié)構(gòu)面 . 結(jié)構(gòu)面的成因類型 按地質(zhì)成因分為原生結(jié)構(gòu)面、構(gòu)造結(jié)構(gòu)面及次生結(jié)構(gòu)面。 原生結(jié)構(gòu)面:在成巖階段形成的結(jié)構(gòu)面。 沉積

52、結(jié)構(gòu)面:在沉積巖成巖過(guò)程中形成的地質(zhì)界面,如層理層面、軟弱夾層、沉積間斷面。 火成結(jié)構(gòu)面:是巖漿侵入及冷凝過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)面,包括巖漿巖體與圍巖的接觸面、各期巖漿巖之間的接觸面和原生冷凝節(jié)理等。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 變質(zhì)結(jié)構(gòu)面:在變質(zhì)作用中形成的結(jié)構(gòu)面,如片理、片巖軟弱夾層、片麻理、板理及千枚理。 構(gòu)造結(jié)構(gòu)面:在構(gòu)造應(yīng)力作用下于巖體中形成的破裂面或破碎帶,包括劈理、節(jié)理、斷層和層間錯(cuò)動(dòng)帶。 劈理:巖體受力或因變質(zhì)作用產(chǎn)生并沿著一定方向大致成平行排列的密集的裂隙或面狀構(gòu)造。 次生結(jié)構(gòu)面:巖體在形成后經(jīng)風(fēng)化、卸荷及地下水等作用在巖體中形成的結(jié)構(gòu)面。如風(fēng)化裂隙、卸荷裂隙和次生充填?yuàn)A泥等

53、。 巖體結(jié)構(gòu)面的地質(zhì)成因類型及其特征成因類型 地質(zhì)類型主要特征工程地質(zhì)評(píng)價(jià)產(chǎn)狀分布性質(zhì)原 生結(jié)構(gòu)面沉 積結(jié)構(gòu)面1.層理層面2.軟弱夾層3.沉積間斷面一般與巖層產(chǎn)狀一致,為層間結(jié)構(gòu)面海相巖層中此類結(jié)構(gòu)面分布穩(wěn)定,陸相巖層中呈交錯(cuò)狀,易尖滅層面、軟弱夾層等結(jié)構(gòu)面較為平整;不整合面及沉積間斷面多由碎屑泥質(zhì)物構(gòu)成,且不平整國(guó)內(nèi)外較大的壩基滑動(dòng)及滑坡很多由此類結(jié)構(gòu)面所造成的,如奧斯汀、馬爾帕塞壩的破壞,瓦依昂水庫(kù)附近的巨大滑坡火 成結(jié)構(gòu)面1.侵入體與圍巖接觸面2.巖脈巖墻接觸面3.原生冷凝節(jié)理巖脈受構(gòu)造結(jié)構(gòu)面控制,而原生節(jié)理受巖體接觸面控制接觸面延伸較遠(yuǎn),比較穩(wěn)定,而原生節(jié)理往往短小密集與圍巖接觸面可具

54、熔合及破碎兩種不同的特征,原生節(jié)理一般為張裂面,較粗糙不平一般不造成大規(guī)模的巖體破壞,但有時(shí)與構(gòu)造斷裂配合,也可形成巖體的滑移,如有的壩肩局部滑移變 質(zhì)結(jié)構(gòu)面1.片理2.片巖軟弱夾層產(chǎn)狀與巖層或構(gòu)造方向一致片理短小,分布極密,片巖軟弱夾層延展較遠(yuǎn),具固定層次結(jié)構(gòu)面光滑平直,片理在巖層深部往往閉合成隱蔽結(jié)構(gòu)面,片巖軟弱夾層具片狀礦物,呈鱗片狀在變質(zhì)較淺的沉積巖,如千枚巖等路塹邊坡常見(jiàn)塌方。片巖夾層有時(shí)對(duì)工程及地下洞體穩(wěn)定也有影響構(gòu)造結(jié)構(gòu)面1.節(jié)理(X型節(jié)理、張節(jié)理)2.斷層(沖斷層、捩斷層、橫斷層)3.層間錯(cuò)動(dòng)4.羽狀裂隙、劈理產(chǎn)狀與構(gòu)造線呈一定關(guān)系,層間錯(cuò)動(dòng)與巖層一致張性斷裂較短小,剪切斷裂延

55、展較遠(yuǎn),壓性斷裂規(guī)模巨大,但有時(shí)為橫斷層切割成不連續(xù)狀張性斷裂不平整,常具次生充填,呈鋸齒狀,剪切斷裂較平直,具羽狀裂隙,壓性斷層具多種構(gòu)造巖,成帶狀分布,往往含斷層泥、糜棱巖對(duì)巖體穩(wěn)定影響很大,在上述許多巖體破壞過(guò)程中,大都有構(gòu)造結(jié)構(gòu)面的配合作用。此外常造成邊坡及地下工程的塌方、冒頂次生結(jié)構(gòu)面1.卸荷裂隙2.風(fēng)化裂隙3.風(fēng)化夾層4.泥化夾層5.次生夾泥層受地形及原結(jié)構(gòu)面控制分布上往往呈不連續(xù)狀,透鏡狀,延展性差,且主要在地表風(fēng)化帶內(nèi)發(fā)育一般為泥質(zhì)物充填,水理性質(zhì)很差在天然及人工邊坡上造成危害,有時(shí)對(duì)壩基、壩肩及淺埋隧洞等工程亦有影響,但一般在施工中予以清基處理 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性

56、質(zhì) . 結(jié)構(gòu)面的特征 結(jié)構(gòu)面的規(guī)模、形態(tài)、密集程度、連通性、結(jié)構(gòu)面的張開(kāi)度及充填情況對(duì)結(jié)構(gòu)面的物理力學(xué)性質(zhì)有很大影響。 結(jié)構(gòu)面的規(guī)模 按結(jié)構(gòu)面的延伸長(zhǎng)度、切割深度、破碎帶寬度及其力學(xué)效應(yīng),將結(jié)構(gòu)面分為五級(jí)。 一級(jí)結(jié)構(gòu)面:延伸數(shù)公里數(shù)十公里以上,破碎帶的寬度從數(shù)米至數(shù)百米的大斷層或區(qū)域性斷層(斷裂帶)(如汶川大地震龍門山斷裂長(zhǎng)500公里)。 工程意義:軟弱結(jié)構(gòu)面,影響區(qū)域穩(wěn)定性,山體穩(wěn)定性,控制工程巖體變形、破壞和穩(wěn)定性。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 二級(jí)結(jié)構(gòu)面:延伸數(shù)百米數(shù)公里,破碎帶寬度數(shù)十厘米數(shù)米的區(qū)域性地質(zhì)界面(斷層、層間錯(cuò)動(dòng)帶、接觸破碎帶、風(fēng)化夾層等)。 工程意義:軟弱結(jié)構(gòu)面,控

57、制了山體及工程巖體的破壞方式和滑動(dòng)邊界。 三級(jí)結(jié)構(gòu)面:為工程巖體內(nèi)的中型結(jié)構(gòu)面,如沿走向長(zhǎng)數(shù)十米至百余米的小斷層、破碎帶;厚度在數(shù)厘米至1米左右的地質(zhì)界面,如層間錯(cuò)動(dòng)面、不整合面、軟弱夾層等。程意義:多數(shù)為軟弱結(jié)構(gòu)面,影響或控制巖體的穩(wěn)定性。 * 二、三級(jí)結(jié)構(gòu)面控制工程巖體力學(xué)作用的邊界條件和破壞方式,它們的組合往往構(gòu)成可能滑移巖體的邊界面,直接威脅工程安全穩(wěn)定性。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 四級(jí)結(jié)構(gòu)面:為工程巖體內(nèi)的小型結(jié)構(gòu)面 ,延伸長(zhǎng)度數(shù)厘米數(shù)十米,寬數(shù)厘米之內(nèi)的節(jié)理、層面、小斷層及較發(fā)育的片理等。它們僅在小范圍內(nèi)將巖體切割成塊狀。 工程意義:硬性結(jié)構(gòu)面,影響巖體的完整性和力學(xué)性質(zhì)

58、,是工程巖體分級(jí)及巖體研究的基礎(chǔ),是結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計(jì)分析和模擬的對(duì)象。 五級(jí)結(jié)構(gòu)面:為工程巖體中巖塊內(nèi)的微型結(jié)構(gòu)面,延展性和連通性極差,主要包括微型節(jié)理或不發(fā)育的片理等。 工程意義:硬性結(jié)構(gòu)面,影響巖塊的物理力學(xué)性質(zhì)。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 結(jié)構(gòu)面的形態(tài) 結(jié)構(gòu)面的形態(tài)決定結(jié)構(gòu)面抗滑力的大小,用起伏度、粗糙度表征結(jié)構(gòu)面的形態(tài)特征。 起伏度:衡量結(jié)構(gòu)面總體起伏的程度,常用起伏角i和起伏高度h來(lái)描述。 粗糙度:結(jié)構(gòu)面表面的粗糙程度。 手摸感覺(jué)而定:極粗糙、粗糙、一般、光滑、鏡面 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 結(jié)構(gòu)面的起伏形態(tài)分為 平直的:大多數(shù)層面、片理和剪切破裂面; 波狀的:具有波痕的層

59、面、輕度揉曲的片理、舒緩波狀的壓性及壓扭性結(jié)構(gòu)面; 鋸齒狀的:多數(shù)張性或張扭性結(jié)構(gòu)面; 不規(guī)則的:結(jié)構(gòu)面曲折不平。 平直光滑的結(jié)構(gòu)面摩擦角較低,粗糙起伏的結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度較高。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 結(jié)構(gòu)面的密集程度 反映了巖體的完整性,決定了巖體變形和破壞的力學(xué)機(jī)制。巖體結(jié)構(gòu)面越密集,變形越大,強(qiáng)度越低,滲透性越高。 描述指標(biāo):線密集度K 、結(jié)構(gòu)面間距d。 線密度K單位長(zhǎng)度上結(jié)構(gòu)面的條數(shù)。 間距d同一組結(jié)構(gòu)面的平均間距,與結(jié)構(gòu)面線密集度是倒數(shù)關(guān)系。 實(shí)例:K=4/10=0.4/m d=1/K=2.5m 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)描述間距(mm)極窄(密集)的間距6000結(jié)構(gòu)面

60、間距分級(jí)表 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 結(jié)構(gòu)面的連通性 結(jié)構(gòu)面的連通性是結(jié)構(gòu)面在其走向和傾向二維方向上的長(zhǎng)短程度。 結(jié)構(gòu)面分類:非貫通的、半貫通和貫通。 非貫通性:具有完整和連續(xù)介質(zhì)的特點(diǎn),其破壞常以追蹤原有結(jié)構(gòu)面的方式破壞。 貫通的:力學(xué)性能和破壞機(jī)制主要受貫通結(jié)構(gòu)面控制。 半貫通的:結(jié)構(gòu)面較小時(shí),其作用與非貫通的結(jié)構(gòu)面相似,否則,與貫通結(jié)構(gòu)面相似。 巖體中結(jié)構(gòu)面的連續(xù)性不同,巖體的力學(xué)性質(zhì)和破壞機(jī)制也不同。 第五節(jié) 巖石與巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 結(jié)構(gòu)面的連續(xù)性可用線連續(xù)性系數(shù)及面連續(xù)性系數(shù)表示。 線連續(xù)性系數(shù):在某一結(jié)構(gòu)面的延長(zhǎng)線上,結(jié)構(gòu)面各段長(zhǎng)度之和與整個(gè)線段長(zhǎng)度的比值。 第五節(jié) 巖石

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