工程地質34地質構造與土木工程建設的關系

1、3 3 地質構造地質構造Geological StructureGeological Structure3.1 地殼運動地殼運動3.2 地質構造地質構造3.3 3.3 巖層產狀與地層接觸關系巖層產狀與地層接觸關系3.4 3.4 地質構造與土木工程關系地質構造與土木工程關系3.5 3.5 地質圖地質圖 6、褶皺構造工程地質評：、褶皺構造工程地質評： 褶曲構造與隧道位置選擇1、3-不利；2-較好山坡巖層地質構造的影響a- 向斜山；b- 背斜山；c- 單斜山1- 有利情況；2- 不利情況l對深路塹和高邊坡對深路塹和高邊坡l對隧道工程對隧道工程地質構造對工程建筑物穩(wěn)定性的影響地質構造對工程建筑物穩(wěn)定性

2、的影響遂道位置與地質構造的關系2、節(jié)理的工程地質評價、節(jié)理的工程地質評價(1)觀察點的選定觀察點的選定 露頭良好，最好能在三度空間觀測，其露頭面積露頭良好，最好能在三度空間觀測，其露頭面積一般不小于一般不小于10m2,便于大量測量；便于大量測量； 構造特征清楚，巖層產狀穩(wěn)定；構造特征清楚，巖層產狀穩(wěn)定； 節(jié)理比較發(fā)育，組系及其相互關系比較明確；節(jié)理比較發(fā)育，組系及其相互關系比較明確； 觀測點應選在構造上的重要部位，并且在不同構觀測點應選在構造上的重要部位，并且在不同構造層，不同巖層和不同巖性層都應布點。造層，不同巖層和不同巖性層都應布點。 (2)觀察內容觀察內容 地質背景的觀測地質背景的觀測

3、包括構造層及其組成；地層及其包括構造層及其組成；地層及其產狀；巖性及成層性；褶皺和斷層的特點；測點所產狀；巖性及成層性；褶皺和斷層的特點；測點所在的構造部位；在的構造部位； 節(jié)理的分類和組系劃分節(jié)理的分類和組系劃分（節(jié)理性質及發(fā)育規(guī)律）（節(jié)理性質及發(fā)育規(guī)律） 測量與登記：測量與登記：測產狀、粗糙程度、節(jié)理密度、觀察測產狀、粗糙程度、節(jié)理密度、觀察節(jié)理充填物和測量節(jié)理壁距以及測量節(jié)理的持續(xù)性節(jié)理充填物和測量節(jié)理壁距以及測量節(jié)理的持續(xù)性。 (3)節(jié)理測量資料的整理節(jié)理測量資料的整理制作節(jié)理制作節(jié)理:走向玫瑰圖和傾向玫瑰圖走向玫瑰圖和傾向玫瑰圖(4)節(jié)理對工程的影響節(jié)理對工程的影響 影響巖體強度和穩(wěn)

4、定性影響巖體強度和穩(wěn)定性 為地下水流通提供條件為地下水流通提供條件 加速風化作用等加速風化作用等 五、斷層的工程地質評價五、斷層的工程地質評價1. 斷層是影響巖體穩(wěn)定性的重要因素，對工程建設斷層是影響巖體穩(wěn)定性的重要因素，對工程建設十分不利，在道路工程建設中，選擇線路、橋址十分不利，在道路工程建設中，選擇線路、橋址和隧道位置時，應盡量避開；和隧道位置時，應盡量避開； 隧道軸線與斷層走向平行時，應避開隧道軸線與斷層走向平行時，應避開 隧道軸線與斷層走向垂直時，應預先考慮支護隧道軸線與斷層走向垂直時，應預先考慮支護和加固措施和加固措施5. 斷裂構造的工程地質評價斷裂構造的工程地質評價v優(yōu)勢面：優(yōu)勢

5、面：（1）時間優(yōu)勢：時間優(yōu)勢：新斷裂新斷裂和和活斷層活斷層 老斷裂是指老斷裂是指JK（燕山期）及以前產生而近期無燕山期）及以前產生而近期無明顯活動的斷裂構造；新斷裂是新生代形成的，是新明顯活動的斷裂構造；新斷裂是新生代形成的，是新構造運動的產物；活斷層是影響到第四紀的斷裂。構造運動的產物；活斷層是影響到第四紀的斷裂。（2） 性質優(yōu)勢：結構面及充填物性質、粗糙度、張性質優(yōu)勢：結構面及充填物性質、粗糙度、張 開度開度（3） 數量優(yōu)勢：數量優(yōu)勢：統(tǒng)計數量優(yōu)勢面統(tǒng)計數量優(yōu)勢面（4）產狀優(yōu)勢：產狀優(yōu)勢：與邊坡同向，其傾角小于坡角與邊坡同向，其傾角小于坡角 平疊坡平疊坡順向坡順向坡逆向坡逆向坡穩(wěn)定性最差穩(wěn)

6、定性最差1 1斷層可增大巖石的透水性和含水性；斷層的交叉處常是地下水出露斷層可增大巖石的透水性和含水性；斷層的交叉處常是地下水出露的地段；的地段；2 2斷層可以降低巖石的堅固性和穩(wěn)定性，造成隧道工程、礦井工程或斷層可以降低巖石的堅固性和穩(wěn)定性，造成隧道工程、礦井工程或壩基等塌陷的危險。壩基等塌陷的危險。v地質標志地質標志：第四系地層被斷開，存在崩積楔、斷第四系地層被斷開，存在崩積楔、斷 層崖等。層崖等。v地貌標志地貌標志v水文地質標志水文地質標志v歷史地震標志歷史地震標志v測試標志測試標志二、活斷層的判別標志二、活斷層的判別標志風火山隧道北部斷裂切割表層第四系風火山隧道北部斷裂切割表層第四系和

7、公路的裂縫延伸特征（鏡向西）和公路的裂縫延伸特征（鏡向西）三、活斷層評價三、活斷層評價v其一是斷層的地面錯動及其附近的伴生的地面變形其一是斷層的地面錯動及其附近的伴生的地面變形，往往會直接損害跨斷層修建或建于其鄰近的建筑，往往會直接損害跨斷層修建或建于其鄰近的建筑物。物。v其次是活斷層多伴有地震，而強烈地震又會使建于其次是活斷層多伴有地震，而強烈地震又會使建于活斷層附近的較大范圍內的建筑物受到損害?；顢鄬痈浇妮^大范圍內的建筑物受到損害。v所以活斷層評價實質上是區(qū)域穩(wěn)定性評價的核心問所以活斷層評價實質上是區(qū)域穩(wěn)定性評價的核心問題。題。地震振動破壞地震振動破壞：取決于地震強度、取決于地震強度、場

8、地條件和建筑物場地條件和建筑物抗震性能?？拐鹦阅?。4.4 4.4 地質圖地質圖v地質圖地質圖：最基本、最全面和系統(tǒng)地反映一個地區(qū)地最基本、最全面和系統(tǒng)地反映一個地區(qū)地質條件的一種圖件，它按照質條件的一種圖件，它按照 一定的比例、利用一定一定的比例、利用一定的圖例符號來描繪一個地區(qū)的的圖例符號來描繪一個地區(qū)的地質現(xiàn)象地質現(xiàn)象，包括，包括地層地層、巖石巖石、地質構造地質構造等，反映它們等，反映它們形成的時代形成的時代、分布分布和和相互關系相互關系等。等。 基礎地質圖：基礎地質圖：地質圖、第四紀地質圖；地質圖、第四紀地質圖； 經濟地質圖：經濟地質圖：礦床地質圖、水文地質圖、工程礦床地質圖、水文地質圖

9、、工程地質圖地質圖 勘探工程編錄圖：勘探工程編錄圖：鉆孔柱狀圖及淺、坑道、探鉆孔柱狀圖及淺、坑道、探槽等地質素描圖。槽等地質素描圖。v2 2、地質圖的比例尺、地質圖的比例尺 小比例尺地質圖小比例尺地質圖 1：10萬以上萬以上 大比例尺地質圖大比例尺地質圖 1：10萬以下萬以下v3 3、用各種花紋和符號表示巖石和地質構造，、用各種花紋和符號表示巖石和地質構造，習稱圖例。習稱圖例。4 4、讀圖步驟與要求、讀圖步驟與要求1)了解地質圖所反映的地理位置和圖的類型了解地質圖所反映的地理位置和圖的類型2)分析地形特征，了解山脈、河谷的分布分析地形特征，了解山脈、河谷的分布3)分析地質內容分析地質內容 地層

10、分析，了解不同時代地層分布和產狀；地層分析，了解不同時代地層分布和產狀； 地質構造分析，包括分析褶皺、斷層、地層接觸關地質構造分析，包括分析褶皺、斷層、地層接觸關系和巖漿巖的表現(xiàn)物征及其形成時代等系和巖漿巖的表現(xiàn)物征及其形成時代等。走向走向strike：層面與水平層面與水平面交線的延伸部分。面交線的延伸部分。傾向傾向dip：層面上與走向層面上與走向垂直并指向下方和直線，垂直并指向下方和直線，它的水平投影方向為傾它的水平投影方向為傾向。向。傾角傾角dip angle：層面上與層面上與水平面所夾的最大銳角。水平面所夾的最大銳角。產狀要素產狀要素：巖層產狀要素巖層產狀要素NESWNE50SE45SW

11、230SE45產狀要素的測量、記錄與表示方法產狀要素的測量、記錄與表示方法NESW象限角法象限角法NE50SE45 N13530方位角法方位角法13530 三、巖層露頭線特征三、巖層露頭線特征露頭露頭：是一些暴露在地表的巖石。：是一些暴露在地表的巖石。天然露頭天然露頭：未經人工作用而自然暴露的露頭；：未經人工作用而自然暴露的露頭；人工露頭人工露頭：經人為作用暴露在路邊、采石場和開：經人為作用暴露在路邊、采石場和開 挖基坑中的巖挖基坑中的巖 石。石。露頭線露頭線：是指巖層層面（或斷層、節(jié)理面等）與：是指巖層層面（或斷層、節(jié)理面等）與 地面的交線。地面的交線。Contour lines const

12、ruction地形等高線地形等高線的繪制的繪制水平巖層露頭水平巖層露頭Topographic map地形圖地形圖垂直巖層露頭垂直巖層露頭傾斜巖層露頭線傾斜巖層露頭線“V”字形分布規(guī)律字形分布規(guī)律v巖層傾角大于地形坡角巖層傾角大于地形坡角40302010KJJK巖層傾向與地表坡向相同巖層傾向與地表坡向相同相反相同相反相同巖層傾向與地表坡向相反相同相反巖層傾向與地表坡向相反相同相反巖層界線的曲率小于地形等高線的曲率巖層界線的曲率小于地形等高線的曲率10203040OSOS巖層傾向與地表坡向相同巖層傾向與地表坡向相同相同相同相同相同v巖層界線曲率大于地形等高線曲率巖層界線曲率大于地形等高線曲率403

13、02010KJJKIdentification of inclined layers單斜構造的識別單斜構造的識別v巖層傾向與地表坡向相反巖層傾向與地表坡向相反相同相反相同相反v巖層傾向與地表坡向相同巖層傾向與地表坡向相同v水平構造與垂直構造水平構造與垂直構造巖層坡角大于地形坡角相反相同巖層坡角小于地形坡角相同相同水平構造地質界線與地形等高線平行或重合垂直構造在平面地質圖上為一直線返回四、地層接觸關系四、地層接觸關系v地層：地層：對某一地區(qū)，某一地質時代形成的一個或一對某一地區(qū)，某一地質時代形成的一個或一套巖層稱為地層。套巖層稱為地層。沉積巖的接觸關系沉積巖的接觸關系整合接觸(conformit

14、y)：時間上連續(xù)，產狀上一致。反映地殼連續(xù)均勻下降。平行不整合平行不整合( (disconformity) )：時間上不連續(xù)，產狀一致。 反映地殼間斷上升。角度不整合(discordant)： 時間上不連續(xù)，產狀不一致。 反映地殼劇烈運動。下降、接受沉積下降、接受沉積 褶皺上升（常伴有斷裂變動、巖漿活動、區(qū)域變質等）、褶皺上升（常伴有斷裂變動、巖漿活動、區(qū)域變質等）、沉積間斷、遭受剝蝕沉積間斷、遭受剝蝕 再次下降、再沉積。再次下降、再沉積。巖漿巖與圍巖的接觸關系巖漿巖與圍巖的接觸關系v侵入接觸：侵入接觸：沉積巖層被沉積巖層被巖漿巖穿插而分布零亂，巖漿巖穿插而分布零亂，侵入體時代晚于圍巖形侵入體時代晚于圍巖形成時代。成時代。v沉積接觸沉積接觸：侵入體形成侵入體形成后，地殼上升受風化剝后，地殼上升受風化剝蝕，地殼又下降接受新蝕，地殼又下降接受新的沉積。的沉積。巖漿巖與圍巖的接觸關系巖漿巖與圍巖的接觸關系斷層接觸斷層接觸：即地層與地即地層與地層之間或地層與巖體之間，層之間或地層與巖