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文檔簡(jiǎn)介
1、1本章知識(shí)點(diǎn)本章知識(shí)點(diǎn)【知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)】巖層產(chǎn)狀及其測(cè)定和表述方法,褶皺,褶皺對(duì)工程的影響巖層產(chǎn)狀及其測(cè)定和表述方法,褶皺,褶皺對(duì)工程的影響,斷裂構(gòu)造,裂隙,裂隙工程地質(zhì)評(píng)價(jià),斷層,斷層的工,斷裂構(gòu)造,裂隙,裂隙工程地質(zhì)評(píng)價(jià),斷層,斷層的工程地質(zhì)評(píng)價(jià),斷裂構(gòu)造對(duì)工程的影響,地質(zhì)圖的閱讀,巖程地質(zhì)評(píng)價(jià),斷裂構(gòu)造對(duì)工程的影響,地質(zhì)圖的閱讀,巖體結(jié)構(gòu)特征,結(jié)構(gòu)面的極射赤平投影圖示方法。體結(jié)構(gòu)特征,結(jié)構(gòu)面的極射赤平投影圖示方法?!局攸c(diǎn)重點(diǎn)】巖層產(chǎn)狀及傾斜巖層露頭特征的巖層產(chǎn)狀及傾斜巖層露頭特征的V字型法則,褶皺構(gòu)造及斷字型法則,褶皺構(gòu)造及斷裂構(gòu)造對(duì)工程的影響,地質(zhì)圖閱讀與分析,巖體結(jié)構(gòu)及結(jié)裂構(gòu)造對(duì)工程的
2、影響,地質(zhì)圖閱讀與分析,巖體結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)巖體穩(wěn)定性的極射赤平投影分析。構(gòu)巖體穩(wěn)定性的極射赤平投影分析?!倦y點(diǎn)難點(diǎn)】?jī)A斜巖層露頭特征的傾斜巖層露頭特征的V字型法則,各種地質(zhì)構(gòu)造對(duì)工程的影字型法則,各種地質(zhì)構(gòu)造對(duì)工程的影響,根據(jù)結(jié)構(gòu)面和臨空面的空間組合關(guān)系進(jìn)行穩(wěn)定分析。響,根據(jù)結(jié)構(gòu)面和臨空面的空間組合關(guān)系進(jìn)行穩(wěn)定分析。3 地質(zhì)構(gòu)造及其對(duì)工程的影響地質(zhì)構(gòu)造及其對(duì)工程的影響23.1 概述 地殼中存在強(qiáng)大的地應(yīng)力,組成地殼的上部巖層地殼中存在強(qiáng)大的地應(yīng)力,組成地殼的上部巖層,在地應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下發(fā)生變形,形成構(gòu)造變動(dòng)的,在地應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下發(fā)生變形,形成構(gòu)造變動(dòng)的形跡。形跡。 常見(jiàn)的地質(zhì)構(gòu)造形跡有巖層褶皺
3、、斷裂等。常見(jiàn)的地質(zhì)構(gòu)造形跡有巖層褶皺、斷裂等。 地質(zhì)構(gòu)造是地殼運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。把構(gòu)造變動(dòng)在巖層地質(zhì)構(gòu)造是地殼運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。把構(gòu)造變動(dòng)在巖層和巖體中遺留下來(lái)的各種形跡稱為和巖體中遺留下來(lái)的各種形跡稱為地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造。l 地質(zhì)構(gòu)造的規(guī)模有大有小地質(zhì)構(gòu)造的規(guī)模有大有小l 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜化地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜化l 地質(zhì)構(gòu)造與工程項(xiàng)目密切相關(guān)地質(zhì)構(gòu)造與工程項(xiàng)目密切相關(guān)33.2巖層產(chǎn)狀3.2.1巖層巖層巖層巖層巖層是指由兩個(gè)平行或近于平行的界面所巖層是指由兩個(gè)平行或近于平行的界面所限制的、同一巖性組成的層狀巖石。限制的、同一巖性組成的層狀巖石。巖層在空間的展布狀態(tài)巖層在空間的展布狀態(tài)?43.2.1.13.2.1.1水
4、平巖層水平巖層水平構(gòu)造的地貌景觀(階梯水平構(gòu)造的地貌景觀(階梯狀陡崖)狀陡崖)(水平構(gòu)造)指傾角為(水平構(gòu)造)指傾角為0( 一般傾角小于一般傾角小于 5)的巖層。的巖層。53.2.1.23.2.1.2傾斜巖層傾斜巖層 傾斜巖層(單斜構(gòu)造):傾斜巖層(單斜構(gòu)造):巖層層面與水平面之間有一巖層層面與水平面之間有一定夾角。(如右圖)定夾角。(如右圖)6 傾斜巖層穿過(guò)溝谷或山脊時(shí),露頭線均呈傾斜巖層穿過(guò)溝谷或山脊時(shí),露頭線均呈“V”V”字形態(tài),并符合如下字形態(tài),并符合如下“V”V”字形法則字形法則7 3.2.2 巖層產(chǎn)狀及其測(cè)定3.2.2.1巖層的產(chǎn)狀巖層的產(chǎn)狀8產(chǎn)產(chǎn)狀狀三三要要素素走向走向 巖層面與
5、水平面巖層面與水平面的交線的交線傾向傾向 垂直于走向線沿垂直于走向線沿層面向下所引的直線,層面向下所引的直線,稱傾斜線(真傾斜線)。稱傾斜線(真傾斜線)。其在水平面上的投影線其在水平面上的投影線所指方向,稱為傾向所指方向,稱為傾向傾角傾角 真傾斜線與其在真傾斜線與其在水平面上的投影線水平面上的投影線(傾傾向線向線)的夾角的夾角AB-走向線 OD-傾斜線 OD-傾向 -傾角9N ( 0N ( 0) (360) (360 ) )E ( 90E ( 90) )W( 270270) ) S (180180) )330330( N30( N30W)W)走向走向240240150150走向走向傾向傾向10
6、真傾角視傾角真傾角視傾角 ?tansintan113.2.2.23.2.2.2巖層產(chǎn)巖層產(chǎn)狀要素的測(cè)定狀要素的測(cè)定產(chǎn)狀測(cè)定:地質(zhì)羅盤法12l 測(cè)量走向:測(cè)量走向:使羅盤的長(zhǎng)邊緊貼層面,將羅盤放平,使圓水平使羅盤的長(zhǎng)邊緊貼層面,將羅盤放平,使圓水平泡居中,讀指北針?biāo)镜姆轿唤?,就是巖層的走向,泡居中,讀指北針?biāo)镜姆轿唤?,就是巖層的走向,l測(cè)量?jī)A向:測(cè)量?jī)A向:將羅盤的短邊緊將羅盤的短邊緊貼層面調(diào)整水平,使圓水平泡貼層面調(diào)整水平,使圓水平泡居中,讀指北針?biāo)镜姆轿唤?,居中,讀指北針?biāo)镜姆轿唤?,就是巖層的傾向。就是巖層的傾向。同一巖層的同一巖層的傾向與走向相差傾向與走向相差90。l量測(cè)傾角:量測(cè)傾
7、角:需將羅盤橫著豎需將羅盤橫著豎起來(lái),使長(zhǎng)邊與巖層的走向垂起來(lái),使長(zhǎng)邊與巖層的走向垂直,緊貼層面,等傾斜器上的直,緊貼層面,等傾斜器上的水平泡居中后,讀懸錘所示的水平泡居中后,讀懸錘所示的角度,就是巖層的傾角。角度,就是巖層的傾角。地質(zhì)羅盤儀的測(cè)量方法133.2.2.23.2.2.2巖層產(chǎn)狀要素的測(cè)定巖層產(chǎn)狀要素的測(cè)定產(chǎn)狀測(cè)定: 智能手機(jī)法14產(chǎn)狀要素產(chǎn)狀要素表示方法表示方法文字文字(地質(zhì)報(bào)告地質(zhì)報(bào)告)符號(hào)符號(hào)(地質(zhì)圖地質(zhì)圖) 3.2.3 3.2.3巖層產(chǎn)狀的表述巖層產(chǎn)狀的表述象限角法象限角法方位角法方位角法15象限角表示法象限角表示法 常用走向、傾向和傾角象限表示。常用走向、傾向和傾角象限表
8、示。 如如330/SW30 (N30W/SW30) ),即走向?yàn)楸逼鳎醋呦驗(yàn)楸逼?0,傾向向南西傾斜,傾角為,傾向向南西傾斜,傾角為30。方位角表示法方位角表示法 常用傾向和傾角表示。如常用傾向和傾角表示。如24030,240是傾向方位角,是傾向方位角,30是傾角,走向可根據(jù)傾向加減是傾角,走向可根據(jù)傾向加減90后得到。后得到。 符號(hào)表示法:符號(hào)表示法:例如例如 45,長(zhǎng)線表示走向線,短線表示傾,長(zhǎng)線表示走向線,短線表示傾向線,短線旁的數(shù)字表示傾角。巖層倒轉(zhuǎn),如向線,短線旁的數(shù)字表示傾角。巖層倒轉(zhuǎn),如 45。163.3褶皺構(gòu)造及其對(duì)工程的影響 組成地殼的巖層,受構(gòu)造應(yīng)力的強(qiáng)烈作用,使巖層
9、形成一系組成地殼的巖層,受構(gòu)造應(yīng)力的強(qiáng)烈作用,使巖層形成一系列波狀彎曲而未喪失其連續(xù)性的構(gòu)造列波狀彎曲而未喪失其連續(xù)性的構(gòu)造褶皺構(gòu)造。褶皺構(gòu)造。173.3.1.13.3.1.1褶皺的基本形式褶皺的基本形式褶曲:褶曲:褶皺構(gòu)造中任何一個(gè)單獨(dú)的彎曲褶皺構(gòu)造中任何一個(gè)單獨(dú)的彎曲褶褶曲曲背斜:巖層彎曲向上凸出,核部老,兩翼新。向斜:巖層彎曲向下凹陷,核部新,兩翼老。向斜、背斜183.3.1.23.3.1.2褶曲要素褶曲要素褶曲要素:褶曲要素: 核部核部 翼部翼部 軸面軸面 軸線軸線 樞紐樞紐 脊線脊線 槽線槽線褶曲要素褶曲要素模型193.3.2褶曲分類(1)按軸面產(chǎn)狀按軸面產(chǎn)狀分分l 直立褶曲(直立褶
10、曲(a a)l 傾斜褶曲(傾斜褶曲(b b)l 倒轉(zhuǎn)褶曲(倒轉(zhuǎn)褶曲(c c)l 平臥褶曲(平臥褶曲(d d)l 翻卷褶曲(翻卷褶曲(e e)20(2 2)樞紐產(chǎn)狀分類)樞紐產(chǎn)狀分類l水平褶皺水平褶皺l傾伏褶皺傾伏褶皺水平褶皺傾伏褶皺以樞紐是否近似水平判斷以樞紐是否近似水平判斷21(3 3)褶曲平面形態(tài)分類)褶曲平面形態(tài)分類褶曲長(zhǎng)寬比判斷褶曲長(zhǎng)寬比判斷l(xiāng)線狀褶曲線狀褶曲l短軸褶曲短軸褶曲l穹隆與構(gòu)造盆地穹隆與構(gòu)造盆地線狀褶曲短軸褶曲b圖右側(cè)22穹隆構(gòu)造盆地233.3.33.3.3褶皺的野外識(shí)別褶皺的野外識(shí)別 褶皺的野外識(shí)別步驟:判斷有無(wú)褶皺存在:判斷有無(wú)褶皺存在:重復(fù)出現(xiàn)對(duì)稱分布; 確定褶皺的基
11、本類型:確定褶皺的基本類型:背斜:核部老,兩翼新;反之;確定褶皺的形態(tài)分類:確定褶皺的形態(tài)分類:褶皺的形態(tài)特征。背斜成谷向斜成山 24褶皺實(shí)例褶皺實(shí)例小背斜小背斜25倒轉(zhuǎn)背斜倒轉(zhuǎn)背斜26平臥平臥褶褶皺皺273.3.43.3.4褶皺構(gòu)造對(duì)工程的影響褶皺構(gòu)造對(duì)工程的影響巖巖層破層破碎碎產(chǎn)產(chǎn)生的巖體生的巖體穩(wěn)穩(wěn)定定問(wèn)題和問(wèn)題和向斜核部地下水向斜核部地下水的的問(wèn)題問(wèn)題褶皺核部的不良工程條件褶皺核部的不良工程條件28褶皺翼部的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)褶皺翼部的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)l單斜構(gòu)造中傾斜巖層引起的順層滑坡問(wèn)題單斜構(gòu)造中傾斜巖層引起的順層滑坡問(wèn)題巖層產(chǎn)狀與坡向的關(guān)系巖層產(chǎn)狀與坡向的關(guān)系(1)反向坡(逆向坡)(2)順向
12、坡傾角小于坡角傾角大于坡角穩(wěn)定 不穩(wěn)定 穩(wěn)定29反向坡(逆向坡)反向坡(逆向坡)30順向坡順向坡在褶在褶皺皺翼部布置工翼部布置工程程項(xiàng)項(xiàng)目目時(shí)時(shí),應(yīng)應(yīng)重重點(diǎn)點(diǎn)注注意巖意巖層的傾層的傾向、向、傾傾角角的大小、是否存在的大小、是否存在軟軟弱弱夾層夾層等等問(wèn)題。問(wèn)題。31褶曲不同部位對(duì)工程的影響褶曲不同部位對(duì)工程的影響32隧道垂直穿過(guò)褶皺地層走向時(shí)隧道垂直穿過(guò)褶皺地層走向時(shí)33隧道34隧道353.4斷裂構(gòu)造及其對(duì)工程的影響巖石受構(gòu)造應(yīng)力作用超巖石受構(gòu)造應(yīng)力作用超過(guò)其強(qiáng)度時(shí)就會(huì)發(fā)生裂過(guò)其強(qiáng)度時(shí)就會(huì)發(fā)生裂縫或錯(cuò)斷,巖石的連續(xù)縫或錯(cuò)斷,巖石的連續(xù)完整性遭到破壞而形成完整性遭到破壞而形成的各種大小不一的斷的
13、各種大小不一的斷裂裂斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造基本類型基本類型 :按其規(guī)模及斷裂面兩側(cè)的相對(duì)位移按其規(guī)模及斷裂面兩側(cè)的相對(duì)位移 l裂隙(節(jié)理)裂隙(節(jié)理)l斷層斷層363.4.1裂隙裂隙裂隙 巖巖層層受力受力斷斷裂后裂后兩側(cè)兩側(cè)巖巖塊沒(méi)塊沒(méi)有有顯著顯著位移的小型位移的小型斷斷裂構(gòu)造裂構(gòu)造3.4.1.13.4.1.1裂隙的類型裂隙的類型(1)按成因分類)按成因分類構(gòu)造裂隙構(gòu)造裂隙(受地殼運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造應(yīng)力作用形成的)(受地殼運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造應(yīng)力作用形成的)非構(gòu)造裂隙非構(gòu)造裂隙(風(fēng)化、崩塌滑坡,邊坡卸荷裂(風(fēng)化、崩塌滑坡,邊坡卸荷裂隙)隙)特點(diǎn):特點(diǎn):l構(gòu)造裂隙延伸范圍大,空間分布具有一定的規(guī)律性,成群出現(xiàn);構(gòu)造裂隙
14、延伸范圍大,空間分布具有一定的規(guī)律性,成群出現(xiàn);l非構(gòu)造裂隙范圍小,延伸不遠(yuǎn),深度小,無(wú)方向性。非構(gòu)造裂隙范圍小,延伸不遠(yuǎn),深度小,無(wú)方向性。37(2 2)按形成)按形成時(shí)應(yīng)時(shí)應(yīng)力力類類型型分類分類張裂隙張裂隙剪(扭)裂隙剪(扭)裂隙(3)按裂隙面與所在巖按裂隙面與所在巖層產(chǎn)狀層產(chǎn)狀要素要素的關(guān)的關(guān)系系分類分類走向裂隙走向裂隙(a)傾向裂隙傾向裂隙(b)斜向裂隙斜向裂隙(c)順層裂隙順層裂隙(d)383.4.1.2 3.4.1.2 裂隙對(duì)工程的影響裂隙對(duì)工程的影響裂隙對(duì)工程的影響如下:裂隙對(duì)工程的影響如下:裂隙破壞了巖石的完整性,給風(fēng)化作用創(chuàng)造了有利條件,裂隙破壞了巖石的完整性,給風(fēng)化作用創(chuàng)造
15、了有利條件,促進(jìn)巖石風(fēng)化速度。促進(jìn)巖石風(fēng)化速度。裂隙降低了巖石強(qiáng)度、地基承載力、穩(wěn)定性。裂隙降低了巖石強(qiáng)度、地基承載力、穩(wěn)定性。裂隙的存在有利于挖方采石,但影響爆破作業(yè)的效果。裂隙的存在有利于挖方采石,但影響爆破作業(yè)的效果。裂隙是地下水良好的通道,它增強(qiáng)了巖體的透水性,加快裂隙是地下水良好的通道,它增強(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。可溶巖的溶蝕,會(huì)在施工中造成涌水。裂隙發(fā)育的巖層是良好的供水水源點(diǎn)。裂隙發(fā)育的巖層是良好的供水水源點(diǎn)。39節(jié)理組合形成節(jié)理組合形成危巖危巖實(shí)例:實(shí)例:40裂隙(節(jié)理)不利組裂隙(節(jié)理)不利組合造成邊坡合造成邊坡楔體破壞楔體破壞41建筑地基中的
16、大裂隙需要先處理建筑地基中的大裂隙需要先處理423.4.1.33.4.1.3裂隙的調(diào)查裂隙的調(diào)查統(tǒng)計(jì)和表示方法統(tǒng)計(jì)和表示方法工程地質(zhì)勘察應(yīng)對(duì)節(jié)理進(jìn)行調(diào)查,應(yīng)包括以下內(nèi)容工程地質(zhì)勘察應(yīng)對(duì)節(jié)理進(jìn)行調(diào)查,應(yīng)包括以下內(nèi)容: :節(jié)理的成因類型、力學(xué)性質(zhì)。節(jié)理的成因類型、力學(xué)性質(zhì)。節(jié)理的組數(shù)、密度。節(jié)理的組數(shù)、密度。節(jié)理的張開(kāi)度、長(zhǎng)度和節(jié)理面壁的粗糙度。節(jié)理的張開(kāi)度、長(zhǎng)度和節(jié)理面壁的粗糙度。節(jié)理的充填物質(zhì)及厚度、含水情況。節(jié)理的充填物質(zhì)及厚度、含水情況。節(jié)理發(fā)育程度分級(jí)。節(jié)理發(fā)育程度分級(jí)。裂隙統(tǒng)計(jì):裂隙統(tǒng)計(jì):裂隙玫瑰圖裂隙玫瑰圖(裂隙走向編制或者裂隙傾向編制)(裂隙走向編制或者裂隙傾向編制)43 裂隙走向
17、玫瑰圖的作圖如下:先對(duì)所測(cè)的裂隙按走向以裂隙走向玫瑰圖的作圖如下:先對(duì)所測(cè)的裂隙按走向以每每5 5或每或每1010進(jìn)行分組,算出每組裂隙的平均走向,然后進(jìn)行分組,算出每組裂隙的平均走向,然后作一個(gè)注有方位的半圓,以徑向線的方位表示裂隙的走向,作一個(gè)注有方位的半圓,以徑向線的方位表示裂隙的走向,經(jīng)向線的長(zhǎng)度表示裂隙數(shù),把每組裂隙的平均走向及裂隙數(shù)經(jīng)向線的長(zhǎng)度表示裂隙數(shù),把每組裂隙的平均走向及裂隙數(shù)用徑向線方位及其長(zhǎng)度表示并點(diǎn)繪于圖中,最后用折線把徑用徑向線方位及其長(zhǎng)度表示并點(diǎn)繪于圖中,最后用折線把徑向線端點(diǎn)連接起來(lái)。向線端點(diǎn)連接起來(lái)。裂隙玫瑰圖(a)裂隙走向玫瑰圖;(b)裂隙傾向玫瑰圖443.4
18、.1.43.4.1.4裂隙的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)裂隙的工程地質(zhì)評(píng)價(jià) 裂隙裂隙發(fā)育方向發(fā)育方向的評(píng)價(jià):找出裂隙發(fā)育的主要方向;的評(píng)價(jià):找出裂隙發(fā)育的主要方向; 裂隙裂隙發(fā)育程度發(fā)育程度的評(píng)價(jià):定量指標(biāo)主要是裂隙間距、裂隙密度的評(píng)價(jià):定量指標(biāo)主要是裂隙間距、裂隙密度、裂隙率及完整系數(shù)等;、裂隙率及完整系數(shù)等; 裂隙裂隙性質(zhì)性質(zhì)的評(píng)價(jià):性質(zhì)包括裂隙的延伸長(zhǎng)度、貫通情況、裂的評(píng)價(jià):性質(zhì)包括裂隙的延伸長(zhǎng)度、貫通情況、裂隙面的粗糙程度、力學(xué)性質(zhì)、充填情況等。隙面的粗糙程度、力學(xué)性質(zhì)、充填情況等。巖層中裂隙,有利開(kāi)挖,但巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性都有不利的影響。巖層中裂隙,有利開(kāi)挖,但巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性都有不利的影響。45
19、3.4.2 3.4.2 斷層斷層斷層:斷層:指巖層受力斷裂后,兩側(cè)巖塊發(fā)生了顯著位移的斷裂構(gòu)指巖層受力斷裂后,兩側(cè)巖塊發(fā)生了顯著位移的斷裂構(gòu)造。造。463.4.2.13.4.2.1斷層要素?cái)鄬右財(cái)鄬訑鄬右匾財(cái)鄬用妫簲鄬用妫簝蓚?cè)巖塊發(fā)生相對(duì)位移的斷裂面兩側(cè)巖塊發(fā)生相對(duì)位移的斷裂面斷層盤:斷層盤:斷層面兩側(cè)發(fā)生相對(duì)位移的巖塊斷層面兩側(cè)發(fā)生相對(duì)位移的巖塊斷距:斷距:斷層兩盤沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)移動(dòng)的距離斷層兩盤沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)移動(dòng)的距離當(dāng)斷層面傾斜時(shí),位當(dāng)斷層面傾斜時(shí),位于斷層面上部的斷盤稱于斷層面上部的斷盤稱為上盤,位于斷層面下為上盤,位于斷層面下部的斷盤稱為下盤。部的斷盤稱為下盤。47483.4.2.
20、23.4.2.2斷層的類型斷層的類型(1)按斷層兩盤的相對(duì))按斷層兩盤的相對(duì)位移來(lái)分類(基本類型)位移來(lái)分類(基本類型)正斷層(正斷層(a)逆斷層(逆斷層(b)平移斷層(平移斷層(c)49(2)斷層的組合類型斷層的組合類型階梯狀斷層:是由若干條產(chǎn)狀大致階梯狀斷層:是由若干條產(chǎn)狀大致相同的正斷層平行排列而成。相同的正斷層平行排列而成。地塹與地壘:是由走向大致相同、地塹與地壘:是由走向大致相同、傾向相反、性質(zhì)相同的兩條或數(shù)條斷傾向相反、性質(zhì)相同的兩條或數(shù)條斷層組成。層組成。迭瓦式斷層:是由一系列產(chǎn)狀大致迭瓦式斷層:是由一系列產(chǎn)狀大致相同平行排列的逆斷層的組合形成。相同平行排列的逆斷層的組合形成。階
21、梯狀斷層階梯狀斷層50疊瓦狀斷層疊瓦狀斷層地壘地壘地塹地塹51斷層的組合類型斷層的組合類型 臺(tái)中地區(qū)疊瓦斷層臺(tái)中地區(qū)疊瓦斷層帶帶52(3)(3)按斷層活動(dòng)發(fā)生的時(shí)代分類按斷層活動(dòng)發(fā)生的時(shí)代分類老斷層老斷層:是指侏羅紀(jì)至白堊紀(jì)(燕山期)及其更老:是指侏羅紀(jì)至白堊紀(jì)(燕山期)及其更老時(shí)代產(chǎn)生的而近期無(wú)明顯活動(dòng)的斷層。時(shí)代產(chǎn)生的而近期無(wú)明顯活動(dòng)的斷層。新斷層新斷層:新生代(喜山期)形成的,它是新構(gòu)造運(yùn):新生代(喜山期)形成的,它是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。動(dòng)的產(chǎn)物?;顢鄬踊顢鄬樱菏侵赣绊懙饺率溃ǎ菏侵赣绊懙饺率溃≦4Q4)的斷層,又稱為)的斷層,又稱為活動(dòng)斷裂。即指現(xiàn)在正在活動(dòng)或在最近地質(zhì)時(shí)期發(fā)生活動(dòng)斷
22、裂。即指現(xiàn)在正在活動(dòng)或在最近地質(zhì)時(shí)期發(fā)生過(guò)活動(dòng)的斷層?;顢鄬訉?duì)工程建設(shè)地區(qū)穩(wěn)定性影響大,過(guò)活動(dòng)的斷層?;顢鄬訉?duì)工程建設(shè)地區(qū)穩(wěn)定性影響大,因此它是區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的核心問(wèn)題。因此它是區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的核心問(wèn)題。533.4.2.33.4.2.3斷層存在的標(biāo)志(斷層的野外識(shí)別)斷層存在的標(biāo)志(斷層的野外識(shí)別)(1)地貌特征地貌特征斷層斷層崖崖斷層的存在常??刂坪陀绊懰?dāng)鄬拥拇嬖诔3?刂坪陀绊懰档陌l(fā)育,河谷常沿?cái)鄬訋Оl(fā)系的發(fā)育,河谷常沿?cái)鄬訋Оl(fā)育或突然轉(zhuǎn)向。串珠狀分布的育或突然轉(zhuǎn)向。串珠狀分布的湖泊、洼地和帶狀分布的泉點(diǎn)湖泊、洼地和帶狀分布的泉點(diǎn)等往往也是斷層存在的標(biāo)志。等往往也是斷層存在的標(biāo)志。545
23、5福建永安斷層福建永安斷層三角面三角面56(2)(2)構(gòu)造線和地質(zhì)體的不連續(xù)構(gòu)造線和地質(zhì)體的不連續(xù)任何線狀或面狀的地質(zhì)體,任何線狀或面狀的地質(zhì)體,在平面或剖面上的突然中在平面或剖面上的突然中斷、錯(cuò)開(kāi)等不連續(xù)現(xiàn)像是斷、錯(cuò)開(kāi)等不連續(xù)現(xiàn)像是判斷斷層存在的判斷斷層存在的個(gè)重要個(gè)重要標(biāo)志。標(biāo)志。57(3)(3)地層的重復(fù)與缺失地層的重復(fù)與缺失斷層存在時(shí)地層產(chǎn)狀的異?,F(xiàn)象斷層存在時(shí)地層產(chǎn)狀的異?,F(xiàn)象58(4)(4)斷層面斷層面( (帶帶) )的構(gòu)造特征的構(gòu)造特征斷層面斷層面( (帶帶) )的構(gòu)造特征的構(gòu)造特征(a a)牽引構(gòu)造)牽引構(gòu)造 (b b)斷層角礫)斷層角礫 (c c)斷層擦痕)斷層擦痕由于斷層面
24、兩側(cè)巖塊的相互滑動(dòng)和摩擦,在斷層面上及由于斷層面兩側(cè)巖塊的相互滑動(dòng)和摩擦,在斷層面上及其附近留下的各種證據(jù)。其附近留下的各種證據(jù)。593.4.2.43.4.2.4斷層的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)斷層的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)l破壞巖體的完整性,加速風(fēng)化作用、地下水的活動(dòng)及巖溶破壞巖體的完整性,加速風(fēng)化作用、地下水的活動(dòng)及巖溶發(fā)育。發(fā)育。降低地基巖體強(qiáng)度降低地基巖體強(qiáng)度造成地基及場(chǎng)地穩(wěn)定性問(wèn)題造成地基及場(chǎng)地穩(wěn)定性問(wèn)題地基變形影響地基變形影響施工中的問(wèn)題坍塌和涌水施工中的問(wèn)題坍塌和涌水 斷層地震斷層地震60 3.5 3.5 識(shí)讀地質(zhì)圖識(shí)讀地質(zhì)圖是將自然界的各種地質(zhì)現(xiàn)象,如地層、地質(zhì)構(gòu)造等,用規(guī)是將自然界的各種地質(zhì)現(xiàn)象,如地
25、層、地質(zhì)構(gòu)造等,用規(guī)定的符號(hào),按一定的比例縮小并投影繪制在平面上的一種圖定的符號(hào),按一定的比例縮小并投影繪制在平面上的一種圖件。件。表示地殼表層巖相、巖性、地層年代、地質(zhì)構(gòu)造、巖漿活表示地殼表層巖相、巖性、地層年代、地質(zhì)構(gòu)造、巖漿活動(dòng)、礦產(chǎn)分布等的地圖的總稱。動(dòng)、礦產(chǎn)分布等的地圖的總稱。包括平面圖,剖面圖和綜合地層柱狀圖,并標(biāo)明圖名、比包括平面圖,剖面圖和綜合地層柱狀圖,并標(biāo)明圖名、比例、圖例和接圖等。例、圖例和接圖等。地質(zhì)圖地質(zhì)圖613.5.13.5.1地質(zhì)圖的種類地質(zhì)圖的種類 普通地質(zhì)圖普通地質(zhì)圖 是表示某地區(qū)地形、地層分布、地層巖性和地是表示某地區(qū)地形、地層分布、地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造等基本
26、地質(zhì)內(nèi)容的圖件。質(zhì)構(gòu)造等基本地質(zhì)內(nèi)容的圖件。 構(gòu)造地質(zhì)圖構(gòu)造地質(zhì)圖 用線條和符號(hào),專門反映褶皺、斷層等地質(zhì)構(gòu)用線條和符號(hào),專門反映褶皺、斷層等地質(zhì)構(gòu)造的圖件。造的圖件。 第四紀(jì)地質(zhì)圖第四紀(jì)地質(zhì)圖 是根據(jù)一個(gè)地區(qū)的第四系地層的成因類型、是根據(jù)一個(gè)地區(qū)的第四系地層的成因類型、巖性及其形成時(shí)代,地貌的類型、形態(tài)特征而編制的綜合圖巖性及其形成時(shí)代,地貌的類型、形態(tài)特征而編制的綜合圖件。件。 基巖地質(zhì)圖基巖地質(zhì)圖 假像把第四紀(jì)松散沉積物假像把第四紀(jì)松散沉積物“剝掉剝掉”,只反映第,只反映第四紀(jì)前期基巖的時(shí)代、巖性和分布的圖件。四紀(jì)前期基巖的時(shí)代、巖性和分布的圖件。 水文地質(zhì)圖水文地質(zhì)圖 是表示一個(gè)地區(qū)水
27、文地質(zhì)資料的圖件。是表示一個(gè)地區(qū)水文地質(zhì)資料的圖件。 工程地質(zhì)圖工程地質(zhì)圖 為各種工程專用的地質(zhì)圖。它是根據(jù)工程地質(zhì)為各種工程專用的地質(zhì)圖。它是根據(jù)工程地質(zhì)條件編制而成的,在相應(yīng)的比例尺的地形圖上表示各種工程條件編制而成的,在相應(yīng)的比例尺的地形圖上表示各種工程地質(zhì)勘查的成果的綜合圖件。地質(zhì)勘查的成果的綜合圖件。623.5.23.5.2地質(zhì)圖的規(guī)格與符號(hào)地質(zhì)圖的規(guī)格與符號(hào)3.5.2.13.5.2.1地質(zhì)圖的規(guī)格地質(zhì)圖的規(guī)格地質(zhì)圖上的內(nèi)容:地質(zhì)圖上的內(nèi)容:圖名、圖例、比例尺、編制單位、編制日期圖名、圖例、比例尺、編制單位、編制日期等。等。l圖例圖例是用各種顏色和符號(hào),說(shuō)明地質(zhì)圖上所有出露地層的新老
28、是用各種顏色和符號(hào),說(shuō)明地質(zhì)圖上所有出露地層的新老順序、巖石成因和產(chǎn)狀及其構(gòu)造形態(tài)。順序、巖石成因和產(chǎn)狀及其構(gòu)造形態(tài)。l比例尺比例尺是反映地質(zhì)圖精度的指標(biāo),比例尺越大,精度越高,對(duì)是反映地質(zhì)圖精度的指標(biāo),比例尺越大,精度越高,對(duì)內(nèi)容的反映越詳細(xì)、越準(zhǔn)確。內(nèi)容的反映越詳細(xì)、越準(zhǔn)確。l責(zé)任表責(zé)任表中要說(shuō)明地質(zhì)圖的編制單位、編審人員、數(shù)據(jù)來(lái)源及成中要說(shuō)明地質(zhì)圖的編制單位、編審人員、數(shù)據(jù)來(lái)源及成圖日期等。圖日期等。633.5.2.23.5.2.2地質(zhì)圖符號(hào)地質(zhì)圖符號(hào)(1 1)地層年代符號(hào))地層年代符號(hào)(2 2)巖石符號(hào))巖石符號(hào)(3 3)地質(zhì)構(gòu)造符號(hào))地質(zhì)構(gòu)造符號(hào)地質(zhì)圖符號(hào)地質(zhì)圖符號(hào)是被用來(lái)表示地層的
29、是被用來(lái)表示地層的巖性、地質(zhì)年代巖性、地質(zhì)年代和地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)構(gòu)造等情況所規(guī)定的特定的符號(hào)。等情況所規(guī)定的特定的符號(hào)。地地質(zhì)質(zhì)圖圖符符號(hào)號(hào)64常見(jiàn)各種地質(zhì)構(gòu)造的表示方法30653.5.33.5.3地質(zhì)條件及地質(zhì)構(gòu)造在地質(zhì)圖上的反映地質(zhì)條件及地質(zhì)構(gòu)造在地質(zhì)圖上的反映3.5.1不同產(chǎn)狀巖層在地質(zhì)圖上的特征不同產(chǎn)狀巖層在地質(zhì)圖上的特征(1 1)水平巖層水平巖層:與地形等高線平行或者重合。在地勢(shì)高處出與地形等高線平行或者重合。在地勢(shì)高處出露新巖層,在地勢(shì)低處出露老巖層。露新巖層,在地勢(shì)低處出露老巖層。(2 2)直立巖層直立巖層: :與地面交線位于同一水平面上,在水平面上與地面交線位于同一水平面上,在水
30、平面上的投影時(shí)一條直線。的投影時(shí)一條直線。(3 3)傾斜巖層傾斜巖層: :主要呈許多主要呈許多“V”V”字型或字型或“U”U”字型。字型。66(1 1)褶皺)褶皺 圖例符號(hào)識(shí)別褶皺;圖例符號(hào)識(shí)別褶皺; 新老巖層的對(duì)稱分布情況確定褶皺。新老巖層的對(duì)稱分布情況確定褶皺。1 1)水平褶皺)水平褶皺 地勢(shì)平坦條件下,兩翼地層在地質(zhì)圖上呈條帶出露,核部地地勢(shì)平坦條件下,兩翼地層在地質(zhì)圖上呈條帶出露,核部地層只有一條單獨(dú)出露地層。層只有一條單獨(dú)出露地層。向斜:核部新,翼部較老;背斜則相反。向斜:核部新,翼部較老;背斜則相反。2 2)傾覆褶皺)傾覆褶皺 在地勢(shì)較平坦條件下,兩翼地層在地質(zhì)圖上以拋物線形并對(duì)在
31、地勢(shì)較平坦條件下,兩翼地層在地質(zhì)圖上以拋物線形并對(duì)稱出露,判斷向、背斜同樣更具對(duì)稱情況判斷。稱出露,判斷向、背斜同樣更具對(duì)稱情況判斷。3.5.3.23.5.3.2地質(zhì)構(gòu)造在地質(zhì)圖上的特征地質(zhì)構(gòu)造在地質(zhì)圖上的特征67褶皺在地質(zhì)圖上的表現(xiàn):褶皺在地質(zhì)圖上的表現(xiàn):水平褶曲水平褶曲傾伏褶曲傾伏褶曲68(2)斷層)斷層根據(jù)圖例符號(hào)識(shí)別根據(jù)圖例符號(hào)識(shí)別根據(jù)巖層分布重復(fù)、缺失、中斷、寬窄變化或錯(cuò)動(dòng)等現(xiàn)象根據(jù)巖層分布重復(fù)、缺失、中斷、寬窄變化或錯(cuò)動(dòng)等現(xiàn)象識(shí)別。識(shí)別。 若斷層線兩側(cè)出現(xiàn)同一巖層的不對(duì)稱重復(fù)或缺失,則出若斷層線兩側(cè)出現(xiàn)同一巖層的不對(duì)稱重復(fù)或缺失,則出露老巖層的一側(cè)為上升盤,出露新巖層一側(cè)為下降盤。
32、露老巖層的一側(cè)為上升盤,出露新巖層一側(cè)為下降盤。 當(dāng)斷層與褶皺軸線垂直時(shí),在背斜,上升盤核部巖層出當(dāng)斷層與褶皺軸線垂直時(shí),在背斜,上升盤核部巖層出露范圍變寬,下降盤核部巖層出露范圍變窄。向斜情況于此露范圍變寬,下降盤核部巖層出露范圍變窄。向斜情況于此則相反。對(duì)于平移斷層,斷層線兩側(cè)僅表現(xiàn)褶皺軸線及巖層則相反。對(duì)于平移斷層,斷層線兩側(cè)僅表現(xiàn)褶皺軸線及巖層錯(cuò)開(kāi)。錯(cuò)開(kāi)。69斷層構(gòu)造在地質(zhì)圖上的表現(xiàn):斷層構(gòu)造在地質(zhì)圖上的表現(xiàn):(b)701 1)整合接觸)整合接觸 各時(shí)代地層連續(xù)無(wú)各時(shí)代地層連續(xù)無(wú)缺,巖層產(chǎn)狀一致,地層界限缺,巖層產(chǎn)狀一致,地層界限彼此平行呈帶狀分布彼此平行呈帶狀分布。2 2)平行不整合
33、)平行不整合 上下巖層產(chǎn)狀一上下巖層產(chǎn)狀一致,地層界限彼此平行,但有致,地層界限彼此平行,但有地層缺失。地層缺失。3 3)角度不整合)角度不整合 上下兩套地層的上下兩套地層的地質(zhì)年代不連續(xù),地層缺失,地質(zhì)年代不連續(xù),地層缺失,上下巖層產(chǎn)狀呈角度斜交。上下巖層產(chǎn)狀呈角度斜交。(3)地層接觸關(guān)系)地層接觸關(guān)系71地層接觸關(guān)系在地質(zhì)圖上的表現(xiàn)地層接觸關(guān)系在地質(zhì)圖上的表現(xiàn): :E與與Q 平行不整合;平行不整合;T與與E 角度不整合角度不整合723.5.43.5.4閱讀地質(zhì)圖閱讀地質(zhì)圖3.5.4.1閱讀步驟及注意事項(xiàng)閱讀步驟及注意事項(xiàng)(1)看圖名和比例尺,了解圖的位置及精度。)看圖名和比例尺,了解圖的位
34、置及精度。(2)看圖例,注意地層間地質(zhì)年代是否連續(xù),是否存在地層缺)看圖例,注意地層間地質(zhì)年代是否連續(xù),是否存在地層缺失。失。(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)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)山川形勢(shì)和地形起伏情況。分布特點(diǎn),了解地區(qū)山川形勢(shì)和地形起伏情況。(4)閱讀巖層分布、新老關(guān)系、產(chǎn)狀及其與地形的關(guān)系,分析)閱讀巖層分布、新老關(guān)系、產(chǎn)狀及其與地形的關(guān)系,分析地質(zhì)構(gòu)造情況。地質(zhì)構(gòu)造情況。(5)若該地區(qū)有巖漿巖出露,應(yīng)弄清巖漿活動(dòng)的時(shí)代,侵入或)若該地區(qū)有巖漿巖出露,應(yīng)弄清巖漿活動(dòng)的時(shí)代,侵入或噴發(fā)的順序,確定巖漿巖體的產(chǎn)狀。噴發(fā)的
35、順序,確定巖漿巖體的產(chǎn)狀。(6)歸納分析圖區(qū)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展史。)歸納分析圖區(qū)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展史。閱讀地質(zhì)圖,要綜合地層柱狀圖和地質(zhì)剖面圖,以幫助分析地閱讀地質(zhì)圖,要綜合地層柱狀圖和地質(zhì)剖面圖,以幫助分析地區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造的特征。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造的特征。733.5.4.23.5.4.2地質(zhì)圖的閱讀實(shí)例地質(zhì)圖的閱讀實(shí)例74依照本例可從以下方面閱讀依照本例可從以下方面閱讀(1)比例尺)比例尺(2)地形地貌)地形地貌(3)地層巖性)地層巖性(4)地質(zhì)構(gòu)造)地質(zhì)構(gòu)造(5)構(gòu)造發(fā)展簡(jiǎn)史)構(gòu)造發(fā)展簡(jiǎn)史1)巖層產(chǎn)狀)巖層產(chǎn)狀2)褶皺)褶皺3)斷層)斷層4)地層接觸關(guān)系)地層接觸關(guān)系東北部背斜東北部背斜中部向斜中部向斜南部背
36、斜南部背斜整合接觸整合接觸平行不整合平行不整合角度不整合角度不整合753.6.13.6.1巖體與圍巖的基本概念巖體與圍巖的基本概念 巖體巖體是指在地質(zhì)時(shí)代相同或不同是指在地質(zhì)時(shí)代相同或不同的巖石和經(jīng)成巖作用、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以及的巖石和經(jīng)成巖作用、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以及風(fēng)化、地下水等次生作用而產(chǎn)生于巖風(fēng)化、地下水等次生作用而產(chǎn)生于巖石中的不連續(xù)面組合而成的整體。石中的不連續(xù)面組合而成的整體。 由于工程活動(dòng),巖體原有的應(yīng)力平由于工程活動(dòng),巖體原有的應(yīng)力平衡狀態(tài)發(fā)生變化,造成開(kāi)挖空間周圍衡狀態(tài)發(fā)生變化,造成開(kāi)挖空間周圍的應(yīng)力重新分布,開(kāi)挖空間周圍應(yīng)力的應(yīng)力重新分布,開(kāi)挖空間周圍應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變的那部分巖體,工程上狀
37、態(tài)發(fā)生改變的那部分巖體,工程上稱之為稱之為圍巖圍巖。 3.6 3.6 巖體力學(xué)性質(zhì)及圍巖分類巖體力學(xué)性質(zhì)及圍巖分類76巖體中的軟弱夾層F35773.6.2巖體結(jié)構(gòu)特征巖體結(jié)構(gòu)特征 結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面: :巖體中各種具有一定方向,延展較巖體中各種具有一定方向,延展較大,厚度較小的二維地質(zhì)接口均稱。大,厚度較小的二維地質(zhì)接口均稱。結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體: :體內(nèi)不同產(chǎn)狀的各種結(jié)構(gòu)面將巖石體內(nèi)不同產(chǎn)狀的各種結(jié)構(gòu)面將巖石切割成的單元塊體。切割成的單元塊體。巖體結(jié)構(gòu)巖體結(jié)構(gòu)78結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面原生結(jié)構(gòu)面原生結(jié)構(gòu)面構(gòu)造結(jié)構(gòu)面構(gòu)造結(jié)構(gòu)面次生結(jié)構(gòu)面次生結(jié)構(gòu)面沉積結(jié)構(gòu)面沉積結(jié)構(gòu)面巖漿結(jié)構(gòu)面巖漿結(jié)構(gòu)面變質(zhì)結(jié)構(gòu)面變質(zhì)結(jié)構(gòu)面斷層、裂隙、
38、劈理及斷層、裂隙、劈理及其它小型構(gòu)造動(dòng)力結(jié)構(gòu)面其它小型構(gòu)造動(dòng)力結(jié)構(gòu)面風(fēng)化裂隙、卸荷裂隙、風(fēng)化裂隙、卸荷裂隙、次生夾泥層及泥化夾層次生夾泥層及泥化夾層巖層面、層理面、沉積巖層面、層理面、沉積間斷面、原生軟弱夾層間斷面、原生軟弱夾層變余結(jié)構(gòu)面和變成結(jié)構(gòu)面變余結(jié)構(gòu)面和變成結(jié)構(gòu)面原生節(jié)理、流紋面、原生節(jié)理、流紋面、凝灰?guī)r夾層凝灰?guī)r夾層3.6.2.1結(jié)構(gòu)面791 1)原生結(jié)構(gòu)面:)原生結(jié)構(gòu)面:指在巖石形成過(guò)程中所形成的結(jié)構(gòu)面。指在巖石形成過(guò)程中所形成的結(jié)構(gòu)面。 沉積結(jié)構(gòu)面沉積結(jié)構(gòu)面:指沉積巖在形成過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)面。:指沉積巖在形成過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)面。 巖漿結(jié)構(gòu)面巖漿結(jié)構(gòu)面:指巖漿侵入、湓溢及冷凝過(guò)程中
39、形成的原生節(jié):指巖漿侵入、湓溢及冷凝過(guò)程中形成的原生節(jié)理、流紋面、凝灰?guī)r夾層等。理、流紋面、凝灰?guī)r夾層等。 變質(zhì)結(jié)構(gòu)面變質(zhì)結(jié)構(gòu)面:在區(qū)域變質(zhì)作用中形成的結(jié)構(gòu)面。:在區(qū)域變質(zhì)作用中形成的結(jié)構(gòu)面。2 2)構(gòu)造結(jié)構(gòu)面:)構(gòu)造結(jié)構(gòu)面:由于地殼運(yùn)動(dòng),在構(gòu)造應(yīng)力作用下所形成的由于地殼運(yùn)動(dòng),在構(gòu)造應(yīng)力作用下所形成的破裂面。破裂面。3 3)次生結(jié)構(gòu)面:)次生結(jié)構(gòu)面:指巖體形成以后,在外營(yíng)力(如風(fēng)化、卸荷指巖體形成以后,在外營(yíng)力(如風(fēng)化、卸荷、人工爆破、地下水等)作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面。發(fā)育特點(diǎn)呈、人工爆破、地下水等)作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)面。發(fā)育特點(diǎn)呈不平整、不連續(xù)、無(wú)序狀,并構(gòu)成軟弱結(jié)構(gòu)面。不平整、不連續(xù)、無(wú)序狀,并
40、構(gòu)成軟弱結(jié)構(gòu)面。80風(fēng)化裂隙:風(fēng)化裂隙:由風(fēng)化作用形成的結(jié)構(gòu)面。一般僅限于地表風(fēng)化由風(fēng)化作用形成的結(jié)構(gòu)面。一般僅限于地表風(fēng)化帶,常在原生結(jié)構(gòu)面及構(gòu)造結(jié)構(gòu)面基礎(chǔ)上發(fā)育。帶,常在原生結(jié)構(gòu)面及構(gòu)造結(jié)構(gòu)面基礎(chǔ)上發(fā)育。 風(fēng)化裂隙81卸荷裂隙:卸荷裂隙:巖體表面被剝蝕卸荷產(chǎn)生的裂隙。巖體表面被剝蝕卸荷產(chǎn)生的裂隙。河谷卸荷裂隙82次生夾泥層:次生夾泥層:是指由于流水或重力作用,使粘土物質(zhì)沉積填充是指由于流水或重力作用,使粘土物質(zhì)沉積填充已有裂隙而形成。已有裂隙而形成。l結(jié)構(gòu)面的規(guī)模結(jié)構(gòu)面的規(guī)模l結(jié)構(gòu)面的形態(tài)結(jié)構(gòu)面的形態(tài)l物質(zhì)組成物質(zhì)組成l延展性延展性l密集程度密集程度l張開(kāi)度張開(kāi)度l充填膠結(jié)特征充填膠結(jié)特征
41、(2)結(jié)構(gòu)面的特征結(jié)構(gòu)面的特征83結(jié)構(gòu)面的規(guī)模:結(jié)構(gòu)面的規(guī)模:存在于巖體中的結(jié)構(gòu)面規(guī)模大小區(qū)別很大。存在于巖體中的結(jié)構(gòu)面規(guī)模大小區(qū)別很大。 結(jié)構(gòu)面的形態(tài):結(jié)構(gòu)面的形態(tài):指的是結(jié)構(gòu)面的平整、光滑和粗糙程度,常指的是結(jié)構(gòu)面的平整、光滑和粗糙程度,常見(jiàn)形態(tài):見(jiàn)形態(tài):平直、波狀起伏、鋸齒、臺(tái)階以及不規(guī)則平直、波狀起伏、鋸齒、臺(tái)階以及不規(guī)則等。等。延展性:延展性:即即連續(xù)性連續(xù)性,延展性較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)面在一定范圍內(nèi)切割,延展性較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)面在一定范圍內(nèi)切割整個(gè)巖體,對(duì)巖體穩(wěn)定性影響較大。整個(gè)巖體,對(duì)巖體穩(wěn)定性影響較大。 密集程度:密集程度:反映巖體被結(jié)構(gòu)面切割的程度(反映巖體被結(jié)構(gòu)面切割的程度(巖體的完整性程
42、巖體的完整性程度度),可以用結(jié)構(gòu)面間距或結(jié)構(gòu)面線密度來(lái)衡量),可以用結(jié)構(gòu)面間距或結(jié)構(gòu)面線密度來(lái)衡量張開(kāi)度和充填情況:張開(kāi)度和充填情況:張開(kāi)度是指結(jié)構(gòu)面兩壁離開(kāi)的距離。張開(kāi)度是指結(jié)構(gòu)面兩壁離開(kāi)的距離。84(3 3)軟弱結(jié)構(gòu)面)軟弱結(jié)構(gòu)面 可以把巖體中強(qiáng)度比圍巖(巖塊)顯著降低的結(jié)可以把巖體中強(qiáng)度比圍巖(巖塊)顯著降低的結(jié)構(gòu)面統(tǒng)稱為構(gòu)面統(tǒng)稱為軟弱結(jié)構(gòu)面軟弱結(jié)構(gòu)面,如普遍存在于沉積巖層中的層,如普遍存在于沉積巖層中的層間滑動(dòng)面。間滑動(dòng)面。 軟弱結(jié)構(gòu)面(夾層)因?yàn)閺?qiáng)度低,對(duì)巖體工程穩(wěn)定軟弱結(jié)構(gòu)面(夾層)因?yàn)閺?qiáng)度低,對(duì)巖體工程穩(wěn)定性起控制作用,在工程實(shí)際中很容易破壞而引起工程事性起控制作用,在工程實(shí)際中
43、很容易破壞而引起工程事故,如斜坡破壞形成故,如斜坡破壞形成滑坡、崩塌,地下洞室圍巖斷裂破滑坡、崩塌,地下洞室圍巖斷裂破壞,巖石地基與路基失穩(wěn)壞,巖石地基與路基失穩(wěn)等。等。853.6.2.23.6.2.2結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體(d)(d)(a)(a)(c)(c)(f)(f)(g)(g)(b)(b)(e)(e)(h)(h) 結(jié)構(gòu)體的類型(a)方柱(塊)體; (b)菱形柱體;(c)三棱柱體 ;(d)楔形體;(e)錐形體;(f)板狀體;(g)多角柱體;(h)菱形塊體86 結(jié)構(gòu)體形狀與巖層產(chǎn)狀有一定關(guān)系,如:平緩產(chǎn)狀的結(jié)構(gòu)體形狀與巖層產(chǎn)狀有一定關(guān)系,如:平緩產(chǎn)狀的層狀巖體中,一般由層面(或順層裂隙)與平面上的層狀
44、巖體中,一般由層面(或順層裂隙)與平面上的“X X”型型斷裂組合,常將巖體切割成方塊體和三角形柱體等。斷裂組合,常將巖體切割成方塊體和三角形柱體等。1-扭性斷裂;扭性斷裂;2-層面;層面;a-方塊體;方塊體;b-三角形柱狀三角形柱狀 平緩巖層中結(jié)構(gòu)體的形式87 在陡立的巖層地區(qū),由于層面(或順層錯(cuò)動(dòng)面)、斷層在陡立的巖層地區(qū),由于層面(或順層錯(cuò)動(dòng)面)、斷層與剖面上的與剖面上的“X X”型斷裂組合,往往形成塊體、錐形體和各種型斷裂組合,往往形成塊體、錐形體和各種柱體。柱體。陡立巖層中結(jié)構(gòu)體的形式883.6.2.33.6.2.3巖體結(jié)構(gòu)的類型巖體結(jié)構(gòu)的類型(1 1)巖體的結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)類型)巖體的
45、結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)類型 巖體結(jié)構(gòu)可以劃分為巖體結(jié)構(gòu)可以劃分為 4 4 個(gè)基本類型個(gè)基本類型, , 其中包括其中包括 8 8 個(gè)個(gè)亞類,見(jiàn)下圖,其基本特征見(jiàn)下表。亞類,見(jiàn)下圖,其基本特征見(jiàn)下表。89 巖體的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)類型 1-節(jié)理;2-層理;3-斷層;4-斷層破碎帶 (a)整體結(jié)構(gòu);(b)塊狀結(jié)構(gòu);(c)層狀結(jié)構(gòu);(d)薄層狀結(jié)構(gòu);(e)鑲嵌結(jié)構(gòu); (f)層狀破壞結(jié)構(gòu);(g)破裂結(jié)構(gòu);(h)散粒結(jié)構(gòu)909192(2 2)結(jié)構(gòu)巖體的工程地質(zhì)特性)結(jié)構(gòu)巖體的工程地質(zhì)特性1)1)整體塊狀結(jié)構(gòu)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)整體塊狀結(jié)構(gòu)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 整體塊狀結(jié)構(gòu)巖體因結(jié)構(gòu)面稀疏、延續(xù)性差、結(jié)構(gòu)體整體塊狀結(jié)構(gòu)巖體
46、因結(jié)構(gòu)面稀疏、延續(xù)性差、結(jié)構(gòu)體塊度大且常為硬質(zhì)巖石塊度大且常為硬質(zhì)巖石, , 故整體強(qiáng)度高、變形特征接近于各故整體強(qiáng)度高、變形特征接近于各向同性的均質(zhì)彈性體向同性的均質(zhì)彈性體, ,變形模量、承載能力與抗滑能力均較變形模量、承載能力與抗滑能力均較高高, ,抗風(fēng)化能力一般也較強(qiáng)抗風(fēng)化能力一般也較強(qiáng), , 所以這類巖體所以這類巖體具有良好的工程具有良好的工程地質(zhì)性質(zhì)地質(zhì)性質(zhì), , 往往是較理想的各類工程建筑地基、邊坡巖體及往往是較理想的各類工程建筑地基、邊坡巖體及洞室圍巖。洞室圍巖。2)2)層狀結(jié)構(gòu)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)層狀結(jié)構(gòu)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 層狀結(jié)構(gòu)巖體中結(jié)構(gòu)面以層面與不密集的節(jié)理為主層狀結(jié)構(gòu)巖體
47、中結(jié)構(gòu)面以層面與不密集的節(jié)理為主, , 結(jié)構(gòu)面多為閉合到微張開(kāi)、一般風(fēng)化微弱、結(jié)合力不強(qiáng)結(jié)構(gòu)面多為閉合到微張開(kāi)、一般風(fēng)化微弱、結(jié)合力不強(qiáng), ,結(jié)結(jié)構(gòu)體塊度較大且保持著母巖巖塊性質(zhì)構(gòu)體塊度較大且保持著母巖巖塊性質(zhì), , 故這類故這類巖體總體變形巖體總體變形模量和承載能力均較高模量和承載能力均較高。 933)3)碎裂結(jié)構(gòu)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)碎裂結(jié)構(gòu)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 碎裂結(jié)構(gòu)巖體中節(jié)理、裂隙發(fā)育、常有泥質(zhì)充填物質(zhì)碎裂結(jié)構(gòu)巖體中節(jié)理、裂隙發(fā)育、常有泥質(zhì)充填物質(zhì), , 結(jié)合力不強(qiáng)結(jié)合力不強(qiáng), ,其中層狀巖體常有平行層面的軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育其中層狀巖體常有平行層面的軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育, , 結(jié)構(gòu)體塊度不大結(jié)構(gòu)體塊
48、度不大, ,巖體完整性破壞較大。巖體完整性破壞較大。 4)4)散體結(jié)構(gòu)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)散體結(jié)構(gòu)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì) 散體結(jié)構(gòu)巖體節(jié)理、裂隙很發(fā)育散體結(jié)構(gòu)巖體節(jié)理、裂隙很發(fā)育, ,巖體十分破碎巖體十分破碎, , 巖石巖石手捏即碎手捏即碎, , 屬于碎石土類屬于碎石土類, , 可按碎石土類研究??砂此槭令愌芯?。943.6.33.6.3巖體的力學(xué)性質(zhì)巖體的力學(xué)性質(zhì) 巖石力學(xué)性質(zhì)巖石力學(xué)性質(zhì) 結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì) 巖體的賦存環(huán)境因素巖體的賦存環(huán)境因素(地下水和地應(yīng)力地下水和地應(yīng)力)3.6.3.1 影響巖體力學(xué)性質(zhì)的基本因素影響巖體力學(xué)性質(zhì)的基本因素95(1 1)地應(yīng)力對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)的影響)地
49、應(yīng)力對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)的影響1 1)地應(yīng)力影響)地應(yīng)力影響巖體的承載能力巖體的承載能力,地應(yīng)力對(duì)巖體形成的圍壓越,地應(yīng)力對(duì)巖體形成的圍壓越大,其承載能力越大。大,其承載能力越大。2 2)地應(yīng)力影響)地應(yīng)力影響巖體的變形和破壞機(jī)制巖體的變形和破壞機(jī)制,許多低圍壓下呈脆性,許多低圍壓下呈脆性破壞的巖石在高圍壓下呈剪塑性變形,使巖體的本構(gòu)關(guān)系也破壞的巖石在高圍壓下呈剪塑性變形,使巖體的本構(gòu)關(guān)系也不同。不同。3 3)地應(yīng)力影響)地應(yīng)力影響巖體中的應(yīng)力傳播的法則巖體中的應(yīng)力傳播的法則, ,地應(yīng)力可以使不連續(xù)地應(yīng)力可以使不連續(xù)變形的巖體轉(zhuǎn)化為連續(xù)變形的巖體。變形的巖體轉(zhuǎn)化為連續(xù)變形的巖體。 96(2 2)地下
50、水對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)的影響)地下水對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)的影響1 1)地下水對(duì))地下水對(duì)巖體的物理作用巖體的物理作用主要是主要是軟化、分割、潤(rùn)滑、泥化軟化、分割、潤(rùn)滑、泥化、崩解、凍融和熱融、崩解、凍融和熱融等。等。 2 2)地下水對(duì))地下水對(duì)巖體的化學(xué)作用巖體的化學(xué)作用主要是指地下水與巖體之間的主要是指地下水與巖體之間的離離子交換、溶解作用子交換、溶解作用( (巖溶巖溶) ) 、水化作用、水化作用( (膨脹巖的膨脹膨脹巖的膨脹) ) 、水、水解作用、溶蝕作用、氧化還原作用解作用、溶蝕作用、氧化還原作用等。等。3 3)地下水對(duì))地下水對(duì)巖體的力學(xué)作用巖體的力學(xué)作用主要通過(guò)主要通過(guò)孔隙靜水壓力和孔隙動(dòng)孔隙靜
51、水壓力和孔隙動(dòng)水壓力水壓力作用對(duì)巖體的力學(xué)性質(zhì)施加影響。作用對(duì)巖體的力學(xué)性質(zhì)施加影響。 973.6.3.23.6.3.2巖體的變形特性巖體的變形特性(1 1)巖體的變形特特征)巖體的變形特特征 實(shí)測(cè)的巖體應(yīng)力實(shí)測(cè)的巖體應(yīng)力應(yīng)變曲線,是這兩種變形迭加的結(jié)應(yīng)變曲線,是這兩種變形迭加的結(jié)果。果。巖體的變形組成98 如果從變形性質(zhì)方面考慮,巖體的變形又可分為如果從變形性質(zhì)方面考慮,巖體的變形又可分為彈性變彈性變形形與與塑性變形塑性變形。 巖石、結(jié)構(gòu)面與巖應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系99 從變形與受力方向之間的關(guān)系來(lái)看,巖體的變形則可分從變形與受力方向之間的關(guān)系來(lái)看,巖體的變形則可分為為法向變形法向變形與與剪切變形剪切
52、變形。按荷載。按荷載變形關(guān)系曲線(變形關(guān)系曲線(p-Wp-W)的形)的形狀可將法向變形分為的狀可將法向變形分為的4 4類:類:直線型(直線型(a a)、上凹型()、上凹型(b b)、上)、上凸型(凸型(c c)和復(fù)合型()和復(fù)合型(d d)。荷載變形關(guān)系曲線100 根據(jù)剪切應(yīng)力根據(jù)剪切應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線(應(yīng)變關(guān)系曲線(-u-u)的形狀,一般可歸)的形狀,一般可歸納為沿軟弱結(jié)構(gòu)面剪切(納為沿軟弱結(jié)構(gòu)面剪切(a a)、及沿粗糙結(jié)構(gòu)面、軟弱巖體及風(fēng))、及沿粗糙結(jié)構(gòu)面、軟弱巖體及風(fēng)化巖體剪切(化巖體剪切(b b)和剪斷堅(jiān)硬巖體()和剪斷堅(jiān)硬巖體(c c)3 3類,圖中類,圖中rr為殘余強(qiáng)度為殘余強(qiáng)度、p
53、p為峰值強(qiáng)度。為峰值強(qiáng)度。巖體剪切應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線101(2 2)影響巖體變形的因素)影響巖體變形的因素 影影響響巖體巖體變形變形的因素主要包的因素主要包括括組組成巖體的巖性成巖體的巖性、結(jié)結(jié)構(gòu)面構(gòu)面發(fā)發(fā)育特征及荷育特征及荷載條載條件件,試件試件尺寸、尺寸、試驗(yàn)試驗(yàn)方法和方法和溫溫度度等。等。結(jié)構(gòu)面特征方面:結(jié)構(gòu)面特征方面:結(jié)構(gòu)面方位結(jié)構(gòu)面方位結(jié)構(gòu)面密度結(jié)構(gòu)面密度結(jié)構(gòu)面的張開(kāi)度及充填特征結(jié)構(gòu)面的張開(kāi)度及充填特征1023.6.3.3巖體的強(qiáng)度特性 巖體強(qiáng)度巖體強(qiáng)度是指巖體抵抗外力破壞的能力。是指巖體抵抗外力破壞的能力。 包括:抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。包括:抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。(1
54、 1)巖體的剪切強(qiáng)度)巖體的剪切強(qiáng)度 剪切強(qiáng)度:剪切強(qiáng)度:巖體內(nèi)任一方向剪切面,在法向應(yīng)力作用下所能巖體內(nèi)任一方向剪切面,在法向應(yīng)力作用下所能抵抗的最大剪應(yīng)力。抵抗的最大剪應(yīng)力。 巖體的強(qiáng)度取決于巖體的強(qiáng)度取決于結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度和巖石的強(qiáng)度結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度和巖石的強(qiáng)度。 1 1)巖體的抗剪強(qiáng)度包絡(luò)線介于結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度包絡(luò)線和巖石強(qiáng)度)巖體的抗剪強(qiáng)度包絡(luò)線介于結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度包絡(luò)線和巖石強(qiáng)度包絡(luò)線之間,如下圖。包絡(luò)線之間,如下圖。 2 2)巖體的剪切強(qiáng)度特征)巖體的剪切強(qiáng)度特征 巖體的剪切強(qiáng)度主要巖體的剪切強(qiáng)度主要受結(jié)構(gòu)面、應(yīng)力狀態(tài)、巖塊性質(zhì)、風(fēng)受結(jié)構(gòu)面、應(yīng)力狀態(tài)、巖塊性質(zhì)、風(fēng)化程度及其含水狀態(tài)化程度及其含水狀態(tài)
55、等因素的影響。等因素的影響。103 巖石、結(jié)構(gòu)面與巖體的抗剪強(qiáng)度I巖石; II巖體; III節(jié)理(2)巖體的抗壓強(qiáng)度)巖體的抗壓強(qiáng)度 巖體的壓縮強(qiáng)度分為巖體的壓縮強(qiáng)度分為單軸抗壓強(qiáng)度和三軸壓縮強(qiáng)度單軸抗壓強(qiáng)度和三軸壓縮強(qiáng)度。1043.6.3.43.6.3.4巖體的流變特性巖體的流變特性 流變性質(zhì)流變性質(zhì)就是指材料的就是指材料的應(yīng)力應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系與時(shí)間因素有關(guān)的應(yīng)變關(guān)系與時(shí)間因素有關(guān)的性質(zhì)性質(zhì),材料變形過(guò)程中具有時(shí)間效應(yīng)的現(xiàn)象稱為,材料變形過(guò)程中具有時(shí)間效應(yīng)的現(xiàn)象稱為流變現(xiàn)象流變現(xiàn)象。 巖體的流變巖體的流變?nèi)渥儯喝渥儯寒?dāng)應(yīng)力不變時(shí),變形隨時(shí)間增加而當(dāng)應(yīng)力不變時(shí),變形隨時(shí)間增加而增長(zhǎng)的現(xiàn)象增長(zhǎng)的現(xiàn)象
56、松弛:松弛:當(dāng)應(yīng)變不變時(shí),應(yīng)力隨時(shí)間增加而當(dāng)應(yīng)變不變時(shí),應(yīng)力隨時(shí)間增加而減小的現(xiàn)象減小的現(xiàn)象彈性后效彈性后效105o時(shí)間t變形123456123456初始蠕變平緩蠕變快速蠕變不同應(yīng)力條件下巖體的蠕變曲線1063.6.3.53.6.3.5巖體的水力學(xué)性質(zhì)巖體的水力學(xué)性質(zhì) 巖體的水力學(xué)性質(zhì)指巖體與水共同作用所表現(xiàn)巖體的水力學(xué)性質(zhì)指巖體與水共同作用所表現(xiàn)出來(lái)的力學(xué)性質(zhì)。出來(lái)的力學(xué)性質(zhì)。 水在巖體中的作用歸納起來(lái)表現(xiàn)在兩種效應(yīng):水在巖體中的作用歸納起來(lái)表現(xiàn)在兩種效應(yīng):一是水對(duì)巖石的物理化學(xué)作用一是水對(duì)巖石的物理化學(xué)作用,表現(xiàn)為綜合軟化效,表現(xiàn)為綜合軟化效應(yīng),可以用軟化系數(shù)來(lái)衡量;應(yīng),可以用軟化系數(shù)來(lái)衡
57、量;二是水與巖體相互耦二是水與巖體相互耦合作用下的力學(xué)效應(yīng)合作用下的力學(xué)效應(yīng),包括空隙水壓力與滲流動(dòng)水,包括空隙水壓力與滲流動(dòng)水壓力等力學(xué)效應(yīng)。壓力等力學(xué)效應(yīng)。 107(1 1)巖體的)巖體的滲透特性滲透特性:巖體以裂隙滲流為主,巖體中的微裂:巖體以裂隙滲流為主,巖體中的微裂隙或孔隙儲(chǔ)水,裂隙則導(dǎo)水。隙或孔隙儲(chǔ)水,裂隙則導(dǎo)水。(2 2)巖體)巖體滲透系數(shù)滲透系數(shù):是反映巖體水力學(xué)特性的核心參數(shù)。:是反映巖體水力學(xué)特性的核心參數(shù)。 (3 3)地下水對(duì)巖體產(chǎn)生的力學(xué)作用:包括空隙靜水壓力和動(dòng))地下水對(duì)巖體產(chǎn)生的力學(xué)作用:包括空隙靜水壓力和動(dòng)水壓力對(duì)巖體的力學(xué)性質(zhì)的影響。水壓力對(duì)巖體的力學(xué)性質(zhì)的影響
58、。 1083.6.43.6.4巖體的工程分類巖體的工程分類3.6.4.13.6.4.1巖體工程分級(jí)與分類的目的巖體工程分級(jí)與分類的目的 分類與分級(jí)的目的是對(duì)各類巖體的承載力及分類與分級(jí)的目的是對(duì)各類巖體的承載力及穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià),以指導(dǎo)建筑物的設(shè)計(jì)、施工及穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià),以指導(dǎo)建筑物的設(shè)計(jì)、施工及基礎(chǔ)處理。根據(jù)用途不同,巖體的工程分級(jí)有基礎(chǔ)處理。根據(jù)用途不同,巖體的工程分級(jí)有通通用的分級(jí)用的分級(jí)與與專用的分級(jí)專用的分級(jí)兩類。兩類。 1093.6.4.2巖體工程分級(jí)與分類(1 1)簡(jiǎn)易分類)簡(jiǎn)易分類 在現(xiàn)場(chǎng)憑經(jīng)驗(yàn)和觀察就可以確定的,大致可以分為三類。在現(xiàn)場(chǎng)憑經(jīng)驗(yàn)和觀察就可以確定的,大致可以分為三類
59、。110(2 2)巖石質(zhì)量指標(biāo)()巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQDRQD)分類)分類 巖石質(zhì)量指標(biāo)巖石質(zhì)量指標(biāo)RQDRQD(RockRock Quality DesignationQuality Designation)是指鉆)是指鉆探時(shí)巖芯的復(fù)原率,或稱巖芯探時(shí)巖芯的復(fù)原率,或稱巖芯采取率,采取率,RQDRQD定義為單位長(zhǎng)度的定義為單位長(zhǎng)度的鉆孔中鉆孔中10cm10cm以上的巖芯占有的以上的巖芯占有的比例比例。111(3 3)巴頓)巴頓巖體質(zhì)量(巖體質(zhì)量(Q Q)分類分類 式中式中 節(jié)理組數(shù);節(jié)理組數(shù); 節(jié)理的粗糙度系數(shù)、蝕變影響系數(shù)及節(jié)節(jié)理的粗糙度系數(shù)、蝕變影響系數(shù)及節(jié)理水折減系數(shù);理水折減系數(shù);SRF應(yīng)力折減系數(shù);應(yīng)力折減系數(shù); 112 表示巖體的完整性,表示巖體的完整性, 表示結(jié)構(gòu)面的形
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