第三章 地质构造及其对工程的影响(谷风教育)
第三章 地质构造及其对工程的影响
岩体基本质量指标 (BQ)
＞550 550～451
Ⅲ
450～351
Ⅳ
350～251
Ⅴ
≤250
工程地质
第三章
地质构造及 工程地质性质
喜马拉雅山脉
地质构造：
在地壳运动作用下，岩层和岩体中产生 的变形和位移的形迹。
地质构造的基本类型：
水平构造、倾斜构造、褶皱构造、断裂构造
§ 3.1 水平构造和单斜构造
水平构造：
地壳表层沉积的 原始岩层，产状 近于水平（小于 5°）的构造。
§ 3.1 水平构造和单斜构造
构造结构面
次生结构面
破裂结构面:断层面、节理、劈理等 构造软弱带:断层破碎带、层间错动破碎带
风化裂隙、卸荷裂隙等
§ 3.5.2 岩体的主要工程性质
岩体结构
岩体结构：
岩体中结构面与结构体的组合方式。
结构体：
由结构面切割形成的岩石块体。
§ 3.5.2 岩体的主要工程性质
岩体结构
岩体的工程地质性质：
首先，取决于岩体结构类型与特征 其次，取决于岩石的性质
§ 3.1 水平构造和单斜构造
岩 层 产 状
地 质 罗 盘
地 质 罗 盘
§ 3.2 褶皱构造
褶皱构造：岩层在构造运动作用下产生一系列波状 弯曲而未丧失其连续性的构造。
§ 3.2 褶皱构造
§ 3.2 褶皱构造
褶曲：褶皱构造中的一个弯曲。是褶皱构造的组成单位。
● 核部：褶曲的中心部分。通常把位于褶曲中央 最内部的一个岩层称为褶曲的核。 ● 翼：位于核部两侧，向不同方向倾斜的部分。 ● 轴面：从褶曲顶部平分两翼的面。 ● 轴：轴面与水平面的交线。轴的方 位表示褶曲的方位，轴的长度表示褶 曲延伸的规模。 ● 枢纽：轴面与褶曲同一岩层层面的 交线。枢纽可以反映褶曲在延伸方向 产状的变化情况。
水文地质第三章地质构造及其对工程的影响
（2） 裂隙倾向玫瑰图
1） 先将测得的裂隙，按倾向以每5°或每10°分 组， 2） 统计每一组内裂隙的条数，并算出其平均 倾向。 3） 用绘制走向玫瑰图的方法，在注有方位的圆周 上，根据平均倾向和裂隙的条数，定出各组相应的点 子。 4） 用折线将这些点子连接起来，即得裂隙倾向玫 瑰图。
评价方法：
2.断层的基本类型
根据两盘相对位移的情况: 正断层 逆断层 平移断层 (1) 正断层 上盘下降,上盘上升 拉张力及重力作用 特点:规模小 断层线平直 断层面较陡
(2) 逆断层
上盘上升,下盘下降, 水平挤压力形成 特点: 断层线的方向常与岩层走向或褶 皱 轴的走向一致; 断层面倾角陡缓都有; 规模较大.
2. 按轴面的产状分： 直立褶曲 倾斜褶曲 倒转褶曲 平卧褶曲
3. 按枢纽的产状分： 水平褶曲 倾伏褶曲：枢纽向一端倾伏，在转折端闭合
三、褶皱构造 两个或两个以上褶曲构造的组合。
四、褶皱构造的工程地质评价
翼：---单斜 倾斜岩层对建筑物的地基一般无不良影响 倾斜岩层对深路堑、高边坡，一般垂直于 岩层走向较好，如平行于岩层走向，可能会诱 发地质灾害。 倾斜岩层对隧道来讲，一般会造成受力不 匀等问题。 核部---受力集中部位，岩层一般比较破碎， 在实际工程中，会带来防水问题、隧道冒顶等 问题。
单斜构造：原来水平的地层，在受到地壳运动的 影响后，岩层向同一个方向倾斜，称为单 斜构造。（褶皱的一翼、断层的一盘等）
二、岩层产状
岩层产状：岩层的空间位置 产状三要素：走向、倾向、倾角 走向：岩层层面与 水平面交线的方位角 表示岩层的空间延伸方向 倾向：表示岩层的倾斜方向 与走向垂直 倾角：岩层层面与水平面的 夹角（锐角）
(3) 平推断层(平移断层)
工程地质习题集答案
第一章绪论名词：工程地质学、不良地质现象1、工程地质条件包括哪些因素？2、什么是工程地质问题？就土木工程而言主要包括哪几个方面的问题？3、举例说明地质环境如何影响制约工程活动。
4、举例说明工程活动如何影响地质环境。
第二章岩石的成因类型及其工程地质特征一、名词解释（8）1、矿物、2、岩石、3、解理、4、断口、5、岩石结构、6、岩石构造、7、变质岩、8、条痕二、单项选择题（39）1、某矿物呈黑色，玻璃光泽，一组极完全解理、板状，该矿物可定名为（）。
A 角闪石B 辉石C 石榴子石D 黑云母2、某矿物呈白色，玻璃光泽，一组极完全解理、板状，该矿物可定名为（）。
A 角闪石B 辉石C 石榴子石D白云母3、某矿物呈乳白色粒状，玻璃光泽，贝壳状断口，钢刀不能划动，则该矿物定名为：( ) 。
A 斜长石B 白云石C 石英D 蛇纹石4、某矿物呈灰白色，菱面体，三组完全解理，小刀能刻划动，遇稀盐酸强烈起泡。
该矿物可定名为：（）。
A 石膏B 食盐C 方解石D 白云石5、某矿物呈褐色、短柱状、玻璃光泽、两组近正交的中等解理，小刀不能刻划动。
该矿物可定名为：（）。
A 辉石B 角闪石C 黑云母D 蛇纹石6、某矿物呈绿黑色、长柱状、玻璃光泽、两组124°相交的中等解理，小刀不能刻划动。
该矿物可定名为：（）。
A辉石B角闪石 C 黑云母 D 蛇纹石7、某矿物呈灰白色、板状、柱状、玻璃光泽、中等解理，小刀能刻划动。
该矿物可定名为：（）。
A辉石 B 角闪石 C 黑云母D斜长石8、某矿物呈肉红色、板状、柱状、玻璃光泽、中等解理，解理面成直角。
该矿物可定名为：（）。
A辉石B正长石 C 黑云母 D 斜长石9、某矿物呈白、黄色、土状光泽。
该矿物可定名为：（）。
A辉石 B 角闪石 C 黑云母D高岭石10、下列矿物中遇冷稀盐酸剧烈起泡的是( )。
A. 石英B.方解石C. 黑云母D. 正长石11、矿物受力后常沿一定方向裂开成光滑平面的特性称为( ) 。
3 地质构造及其对工程的影响
土木工程学院 地下建筑与工程系
温故而知新
名词解释 解理 层理 片理 摩氏硬度计 斑状结构 似斑状结构 变余结构
岩浆岩的产状主要有哪些？ 按SiO2的含量，岩浆岩可分为哪几类？ 岩浆岩的结构和构造有哪些？
温故而知新
沉积岩主要由哪些物质组成的？按物质 组成特点，沉积岩可分为哪几类？
沉积岩的结构和构造有哪些？ 沉积岩碎屑结构的胶结物有哪几种？强
度比较如何？ 沉积岩区别于岩浆岩的重要特征是什么？
温故而知新
引起变质作用的主要因素是什么？ 变质岩的结构和构造有哪些？ 了解一些常见的矿物及三大岩类。 沉积岩层相对地质年代的确定方法有哪
些？如何应用？ 岩浆岩相对地质年代的确定方法有哪些？
下降盘
上升盘
断层面
3.4.3 断层
山东潍坊新第三纪玄武岩中逆冲断层
3.4.3 断层
断层的基本类型
正断层 逆断层 平移断层
3.4.3 断层
正断层
上盘下降,下盘上升。 一般受张拉力及重力作用。 特点:
规模小，断层线平直， 断层面较陡，常大于45°。
上盘下降
3.4.3 断层
3.4.3 断层
3.3 褶皱构造
3.3 褶皱构造
唐家山背斜滑坡（ 2008.8）
3.3 褶皱构造
唐家山背斜滑坡（陈建峰摄 2008.8）
3.3 褶皱构造
核部－受力集中部位
岩层一般比较破碎，存在岩体稳定性问题，若 为向斜，又存在轴部地下水富集的问题。
3.3 褶皱构造
褶皱的野外观察
人们容易误认为背 斜为山，向斜为谷。但 向斜山与背斜谷的情况 在野外也比较常见的。 因此，不能够完全以地 形的起伏情况作为识别 褶曲构造的主要标志。
工程地质(六章完整版)第三章地质构造及其对工程的影响
褶皱构造的工程地质评价: 1.逆向坡与顺向坡 2.对深路堑和高边坡 3.对隧道工程
第三节断裂构造(fracture)
一、断裂构造的分类
构成地壳的岩体受力作用发生变形，当变形达一定程 度后，使岩体连续性，完整性遭到破坏，产生断裂。 （断层、裂隙)
一、裂隙(fissure):也称节理(joint)是未发生明显 位移的断裂. 1、原生裂隙:岩石在成岩过程中形成的裂隙. 2、次生裂隙:包括风化裂隙、卸荷裂隙等. 3、构造裂隙:由于地壳构造运动而形成的裂隙.
地堑（graben):
两边岩体沿断层上升， 中间岩层相对下降的构 造。
叠瓦式断层：一个地段内，发育数条大致平行的冲断层或逆 掩断层，使岩体依次向上冲掩。
按断层走向与岩层走向的关系分：
走向断层F1 倾向断层F2 斜交断层F3
按断层与褶皱轴的关系分 ：
纵向断层 横向断层
斜向断层
断层的识别 (直接标志，间接标志）
二、倾斜岩层(tilted stra tum)
单斜构造：向一个方向倾斜的岩层，它 可能出现在被破坏的背斜翼部，或出现在已 被破坏的穹窿构造的四周、盆地的外围、掀 斜的水平岩层或断层的掀斜等处。单斜地貌 主要有单面（斜）山和猪背山。 单面山：组成山体的岩层倾角一般在25°以下 ，山体沿岩层走向延伸，两坡不对称：一坡 与岩层倾向相反，坡陡而短，称为前坡或单 斜崖；另一坡与岩层倾向一致，坡缓而长， 称为后坡或单斜脊，它构成山地主体。由不 对称的两坡组成的单面山只有从单斜崖一侧 看上去才像山形，故名单面山。单面山被河 流切开后，往往形成多个山峰，如庐山的五 老峰单面山。 猪背山：当单斜层的倾角较大，形成两坡近于 对称的山体时，称为猪背山（脊），它多出 现在已被破坏的背斜陡翼上。
工程地质 第3章地质构造及其对工程的影响
30
3.4.1.4裂隙的工程地质评价
岩层中裂隙，有利开挖，但岩体的强度和稳定性都有不利的影响。 裂隙发育方向的评价：找出裂隙发育的主要方向； 裂隙发育程度的评价：定量指标主要是裂隙间距、裂隙密度 、裂隙率及完整系数等； 裂隙性质的评价：性质包括裂隙的延伸长度、贯通情况、裂 隙面的粗糙程度、力学性质、充填情况等。
31
3.4.2 断层 断层：指岩层受力断裂后，两侧岩块发生了显著位移的断裂构
造。
32
3.4.2.1断层要素
断层面：两侧岩块发生相对位移的断裂面
断层 要素
断层盘：断层面两侧发生相对位移的岩块 断距：断层两盘沿断层面相对移动的距离
当断层面倾斜时，位 于断层面上部的断盘称 为上盘，位于断层面下 部的断盘称为下盘。
29
裂隙走向玫瑰图的作图如下：先对所测的裂隙按走向以 每5°或每10°进行分组，算出每组裂隙的平均走向，然后 作一个注有方位的半圆，以径向线的方位表示裂隙的走向， 经向线的长度表示裂隙数，把每组裂隙的平均走向及裂隙数 用径向线方位及其长度表示并点绘于图中，最后用折线把径 向线端点连接起来。
裂隙玫瑰图
阶梯状断层
36
断层的组合类型
台中地区叠瓦断层 带
37
(3)按断层活动发生的时代分类
老断层：是指侏罗纪至白垩纪（燕山期）及其更老 时代产生的而近期无明显活动的断层。 新断层：新生代（喜山期）形成的，它是新构造运 动的产物。 活断层：是指影响到全新世（Q4）的断层，又称为 活动断裂。即指现在正在活动或在最近地质时期发生 过活动的断层。活断层对工程建设地区稳定性影响大， 因此它是区域稳定性评价的核心问题。
6
3.2.2.2岩层产 状要素的测定
地质地貌结构对工程建设的影响
地质地貌结构对工程建设的影响一、引言在进行任何工程建设之前，了解和分析地质地貌结构对于确保工程的顺利进行至关重要。
地质地貌结构是指地球上地质体系和地表特征的组合，包括地形、地质构造、岩性和土壤类型等。
不同的地质地貌结构会给工程建设带来不同的挑战和影响。
因此，在规划和设计工程项目之前进行地质地貌结构的详细调查和工程地质勘察是必不可少的。
二、土壤类型对基础工程的影响1. 黏性土壤黏性土壤是一种具有较高含水量和较高黏性的土壤类型，它会在受到外力作用时发生塑性变形。
在建设基础工程时，黏性土壤的存在可能会导致地基沉陷和土壤液化的风险增加。
因此，在建设建筑物和桥梁等基础工程时，需要采取适当的加固措施，以确保工程的稳定性和安全性。
2. 砂性土壤砂性土壤是一种颗粒较大、孔隙度较高的土壤类型，通常具有较好的承载力和排水性能。
因此，在建设道路和桥梁等工程时，砂性土壤可以作为较为理想的基础材料。
同时，砂性土壤也常用于填充和地基加固，以提高土壤的稳定性和承载力。
三、地质构造对地下工程的影响1. 断层断层是地壳中岩石层断裂的地质构造，常常由于地壳运动引起。
断层的存在会导致地下工程中的地层错动和应力集中等问题。
在建设隧道和地下管道等工程时，需要通过合理的断层勘察和工程预测，以降低地下断层对工程稳定性带来的影响。
2. 地层倾斜地层倾斜是指地质构造中地层倾斜度较大的现象。
地层倾斜会导致地下水的流动性增强，增加地下工程中的排水难度。
在进行地下隧道和地下室等工程建设时，需要考虑地层倾斜对排水系统的影响，采取相应的排水措施，以确保地下工程的正常运行。
四、地表特征对环境工程的影响1. 水体分布水体（如河流、湖泊和水库等）的分布是地表特征的一部分，在环境工程建设中具有重要影响。
水体的存在和流动会带来水资源管理和水环境保护的挑战。
因此，在进行水资源开发和水生态修复等工程时，需要充分考虑水体的分布、流动和水质等因素，以实现可持续的水资源利用和生态环境保护。
地质构造及其对工程的影响
原生节理：岩石形成过程中形成的节理。如玄武岩柱
状节理。
构造节理：因构造运动产生的节理，有力学规律性。
表生节理：因卸荷、风化、爆破等原因形成的节理。
峨眉山玄武岩柱状节理（原生节理）
玄武岩柱状节理
峨眉山紫红色页岩中的构造节理（X型节理）
峨眉山直立岩层中发育的X型节理
表生节理（风化节理）
图例的主要内容： 地层和岩性； 地质构造、地质现象的符号。
比例尺：在勘查设计的不同阶段，需要不同精度 的地质图。不同类型和规模的工程，其地质条件 不同的复杂程度，对比例尺的要求也会有差异。
小比例尺 <1/50万 中比例尺 1/20万-1/5万 大比例尺 >1/1万
地质构造符号（1）
地质构造符号（2）
节理走向玫瑰图
节理的工程地质评价
对岩体的强度和稳定性有不利影响； 破坏了岩体的整体性，促使风化速度加快； 增强了岩体的透水性； 若节理的主要发育方向与路线走向平行，倾
向与边坡一致，不论岩体的产状如何，路堑 边坡都易发生崩塌或碎落； 影响爆破作业的效果。
二 断层及与工程的关系 岩层受力断开后，沿断裂面有明显相对位移。
第3章 地质构造及其对工程的影响
构造运动是机械运动－板块运动
水平运动 岩块相互分离裂开或相向聚汇，挤压、 弯曲、剪切、错开
垂直运动：相邻块差异性上升或下降
水平构造运动
水平岩层
倾斜岩层
地质构造：指构造运动引起地壳岩层变形变位后 被保留下来的形态。
倾斜岩层
褶皱
断层
褶皱
第1节水平构造、单斜构造与岩层产状 一、水平构造
节理切割的直立岩层
节理切割的缓倾岩层
节理切割的缓倾岩层
地质构造对工程的影响
岩石的工程地质性质
影响岩石工程性质的因素
❖岩石的地质特征 矿物成分 结构 构造 ❖岩石形成后的外部因素 风化作用 水
岩石的工程地质性质
矿物成分对岩石工程性质的影响
矿物成分对岩石的物理力学性质产生直接的影响。（例 子P49）
尽管岩类相同，结构和构造也相同，如果矿物成分不同， 岩石的物理力学性质会有显著的差别。
❖有利：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 ❖不利：路线与岩层走向平行，边坡与岩层倾向一致 ❖最不利：路线与岩层走向平行，边坡与岩层倾向一 致，但边坡坡角大于岩层倾角
褶皱构造轴部的工程地质评价
轴部：
➢从岩层的产状来说，是岩层倾向发生显著变化的地 方。
➢从构造作用对岩层整体性的影响来说，又是岩层受 应力作用最集中的地方
结构对岩石工程性质的影响
结晶联结的岩石：颗粒间结合力强，孔隙度小，结构致密， 容重大，吸水率变化范围小，较高的强度和稳定性。结晶 颗粒的大小对岩石的强度有明显影响。（细粒优于粗粒） P50
胶结物联结的岩石：强度和稳定性决定于胶结物的成分和 胶结形式，同时也受碎屑成分的影响。
胶结物成分：硅质>铁质、钙质>泥质
所以，在轴部，不论公路、隧道或桥梁工程，容 易遇到工程地质问题。
主要是由于岩层破碎而产生的岩体稳定问题和向 斜轴部地下水的问题。这些问题在隧道工程中往往显 得更为突出，容易产生隧道塌顶和涌水现象，有时会 严重影响正常施工。
裂隙的工程地质评价
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。
隧道轴线与断层走向平行时，尽量避免质评价
不整合接触中的不整合面，是下 伏古地貌的剥蚀面。一则它常有比 较大的起伏，同时常有风化层或底 砾存在，层间结合差，地下水发育， 当不整合面与斜坡倾向一致时，如 开挖路基，经常会成为斜坡滑移的 边界条件，对工程建筑不利。
工程地质课件——地质构造及其对工程的影响
倾斜岩层
第二节 褶皱构造
在构造应力作用下，使岩层发生弯曲但未丧失连续性的一种构造。 褶皱是褶曲的组合形态，是两个或两个以上褶曲构造的组合。
褶曲基本形态：
• 褶皱构造中的一个弯曲称为褶曲，分背斜，向斜两种。 • 背斜：岩层向上弯曲，核部老，两翼新。 • 向斜：岩层向下弯曲，核部新，两翼老。
褶曲要素： • 核部(core) • 两翼(limb) • 轴面(axial plane ) • 轴线(axial line) • 枢纽(hinge)
第三章 地质构造及其对工程的影响
地质构造是地壳运动的产物，是地 壳运动在地层中留下的构造行迹。
• 地壳运动 升降运动(造陆) 水平运动(造山)
地壳升降运动现象和证据
• 意大利那不勒斯海湾，塞拉比斯古建筑废墟中， 如今存留3根12米高的大理石柱。 建于公元105年 的古罗马帝国时代，石柱上遗留的特征表明， 2000年来这些石柱曾因地壳下沉而没入海水中至 少6米多。下部3.6米，因曾被火山灰掩埋，柱面 光滑。近代火山灰被清理掉(17世纪中发掘)。
褶曲分类
• 按轴面产状分：
直立褶曲
倾斜褶曲
受力性质简单
倒转褶曲
平卧褶曲
受力性质复杂
按褶曲枢纽产状分：
水平褶曲
倾伏褶曲
褶皱构造野外观察方法
•穿越法:垂直于岩层走向观察，便于观察岩层的产状及岩层 的新老关系。 •追踪法:平行于岩层走向观察，便于观察褶曲的延伸方向和 变化情况。
背斜成谷
向斜成山
褶皱构造的工程地质评价: •对深路堑和高边坡（线路工程） •对隧道工程
• 线路垂直走向，或线路与岩层走向平行但岩层 倾向与边坡的倾向相反，对线路工程的稳定有 利。否则不利。
第三章 地质构造及其对工程的影响备课讲稿
§3.5 岩石与岩体的工程地质性质
基本概念
岩石（Rock）: 具一定结构构造的矿物集合体。
岩体（Rock mass）： 包含各种结构面的地质体，包括结构面
和结构体（岩石）。
岩石的主要物理力学性质
物理性质(physical properties)
重度（密度）(unit weight)：岩石单位体积的重力（质量） 有干重度、湿重度和饱和重度之分。 比重(相对密度)(specific gravity)：固体岩石（不包括孔隙）的 重力（质量） 与同体积水在4ºC时重力（质量）的比值。
强度特性：抵抗外力破坏的能力
抗压强度(compressive strength)： 岩石单向受压时抵抗破坏的能力。
断层的野外识别
在野外可以根据与断层构造有关的伴生构造、地貌现象等标志来识别断层：
（1）地貌特征：当断层（张性断裂或压性断裂）的断距较大时，上升盘的前 缘可能形成陡峭的断层崖，如经剥蚀，则会形成断层三角面地形，如图；断层 破碎带岩石破碎，易于侵蚀下切，可能形成沟谷或峡谷地形；此外，如山脊错 断、错开，河谷跌水瀑布，河谷方向发生突然转折等，都可能是断裂错动在地 貌上的反映。
测量倾角时，需将罗盘横着竖起来 ，使长边与岩层的走向垂直，紧贴 层面，等倾斜器上的水准泡居中后 ，读悬锤所示的角度，就是岩层的 倾角。
测量走向时，使罗盘的长边紧贴层面， 将罗盘放平，水准泡居中，读指北针所 示的方位角，就是岩层的走向。
岩层产状要素及其测量示意图
产状要素的表示方法 一组走向为北西320°，倾向南西230°，倾角35°的岩层产状， 可写成：N320°W，S230°W，∠35°
褶皱的类型 1、根据轴面产状分类：
1） 直立褶皱
图示
(完整版)第3章地质构造及对工程的影响
第3章 地质构造及对工程的影响地壳运动：指由于地球内动力而引起的地壳变形和变位。
包括：升降运动：指垂直地表的运动（沿地球半径方向的上升或下降运动）。
水平运动：指平行于地表的运动（沿地球切线方向或沿水平方向的构造运动）。
地壳运动的结果：导致地壳岩石产生变形和变位，并形成各种地质构造(构造变动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹）。
第一节 水平构造和单斜构造一、概念沉积岩层形成时的原始产出状态(即产状)大多数是水平或近于水平。
如果经受地壳运动（垂直抬升）的影响，改变了原始形成时的位置，但仍保持水平产状的一套水平岩层组成的构造，称为水平构造。
岩层受构造运动的影响，不仅改变了岩层形成时的位置，而且改变了原有的水平状态，使岩层面向同一方向倾斜，并与水平面具有一定的交角，便形成了单斜构造。
常常是组成其它构造(褶曲一翼，断层一盘等)的一部分。
二、岩层产状岩层的产状常用岩层的走向、倾向、倾角来确定，这三者称为产状要素。
在野外产状要素直接用地质罗盘进行测量。
第二章 褶皱构造褶皱指组成地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造。
岩层的连续性整性末遭到破坏，是岩石塑性变形的表现。
褶皱构造的基本类型一、褶曲：褶皱构造中的一个弯曲二、褶曲的类型1、褶曲的基本形态是背斜和向斜。
产状要素走向 岩层面与水平面的交线，称走向线走向线两端所指的方向称走向倾向 垂直于走向线沿层面向下所引的直线，称倾斜线。
其在水平面上的投影线所指方向，称为倾向 倾角 倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角 褶曲的要素核：褶皱中心部分的地层翼：核部两侧对称出露的地层轴线：轴面与地面的交线 枢纽：轴面与层面的交线 枢纽在空间上的产出状态：枢纽水平、枢纽倾斜轴面：指大致平分褶皱的一个假想面2、按褶曲的轴面产状分：三、褶皱构造：褶皱是褶曲的组合形态，两个或两个以上褶曲构造的组合，称为褶皱构造。
四、褶皱构造的工程地质评价1、褶皱构造的工程地质评价主要是倾斜岩层的产状与路线或隧道轴线(线路工程）走向的关系问题。
第3章 地质构造及其对工程的影响.
第二节 褶皱构造
（3）对比褶皱核部和两翼岩层的时代新老关系，判断 褶皱是背斜还是向斜。若核部地层时代较老，两侧依次出现 渐新的地层，为背斜；反之，若核部地层时代较新，两侧依 次出现渐老的地层，如则为向斜。
（4）根据两翼岩层的产状，判断褶皱是直立的、倾斜 的、还是倒转的等等。
（5）为了对褶皱进行全面认识，还要平行岩层走向进 行追索观察（追索法），便于查明褶曲延伸的方向及其构造 变化的情况。
侧倾斜
向斜
岩层向下凹曲
两翼岩层向核 部倾斜
时代
核部岩层时代老， 两翼岩层时代新
核部岩层时代新， 两翼岩层时代老
背斜
向斜
褶 皱 （ 美 国 加 利 福 尼 亚 ）
第二节 褶皱构造
3.2.3 褶曲的形态分类 1. 根据褶曲轴面的产状分为
类型 轴面产状 两翼地层 两翼倾角 两翼倾向
直立褶皱 直立 层位正常 相等
褶皱构造是岩层产生的塑性变形，是地壳表层广泛发育 的基本构造之一。研究褶皱的产状、形态、类型、成因及分 布特点，对于查明区域地质构造和工程地质条件，具有重要 意义。
褶皱的力学成因
第二节 褶皱构造
3.2.1 褶曲 褶皱构造中岩石的一个弯曲，称为褶曲。褶曲是褶皱构 造的组成单位，每一个褶曲都有核部、翼、轴面、轴及枢纽 等几个部分组成，一般称为褶曲要素。 核：褶皱岩层的中心 翼：褶皱岩层的两侧 弧尖：层面上最大的 弯曲点 枢纽：单个层面最大 弯曲点的连线
裂隙走向玫瑰图：按上述裂隙倾向方位角的组，求出每 一组的平均倾角，然后用裂隙的平均倾向和平均倾角作图， 圆半径长度代表倾角，由圆心至圆周从0°～90°，找点和连 线方法与倾向玫瑰图相同。
第三节 断裂构造
第三节 断裂构造
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
参考资料#
20
易影响边坡的稳定性（不稳定的顺坡 。较稳定的反坡） 翼部 坝址布置在倾向上游的一翼有利于坝基的稳定
山区由翼部平整出的场地应注意地基不均匀沉陷问题
上游
参考资料#
21
反坡
顺坡
Folds and axial planar cleavage. Old Red Sandstone (Devonian), SW Wales, UK.
第三章 地质构造及其对工程的影响
➢水平构造 ➢单斜构造 ➢褶皱构造 ➢断裂构造 ➢不整合 ➢岩石与岩体的工程地质性质
参考资料#
1
地壳运动与地质构造
地壳运动：由内力地质作用引起的地壳组成物质和结构 发生变形、变位的运动。分为垂直运动和水平运动。
地质构造：保留在岩层中的由地壳运动引起的变形、变 位现象，如褶皱、断裂等。
常出现在背斜和向斜的轴部。
扭（剪）性裂隙：平直闭合，分布较密，延伸较远、深， 裂隙面光滑，有擦痕。
常出现在褶曲的翼部和断层附近。
参考资料#
26
❖ 非构造裂隙
由成岩作用、外动力、重力等非构造因素形 成的裂隙。
参考资料#
8
§3.2 褶皱构造
褶皱构造：地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成 一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造
参考资料#
9
褶 皱 图
参考资料#
10
一、褶曲---褶皱构造中的一个弯曲
核部：出露在地面上或勘查范围内的褶曲中心部位的岩层
褶皱 翼部：褶曲核部两侧对称出露的岩层
枢纽：同一褶皱层面上最大弯曲点的连线
由于岩层的走向与倾向相差90°，所以在野外测量岩层的产 状时，往往只记录倾向和倾角。如上述岩层的产状，可记录为 SW230°∠35°形式。如需知道岩层的走向时，只需将倾向 加or 减90°即可。
在地质图上，岩层的产状用符号“┥”表示，长线表示岩层的 走向，与长线垂直的短线表示岩层的倾向（长短线所示的均为 实测方位），数字表示岩层的倾角。
参考资料#
22
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
褶皱的流体地质特征
向斜是良好的地下水储水构造 背斜是良好的储油、气构造
参考资料#
23
§3.3 断裂构造
岩层受力变形、超过强度、发生破裂——断裂构造：节理 断层
节理：沿破裂面无明显位移 断层：沿破裂面有明显位移（规模大）
节理（裂隙）：一般几十厘米到几米，长可延伸几百米、上 千米
节理张开程度不同，有的闭合
应力及可能的变形
参考资料#
2
§3.1 水平构造和单斜构造
一、基本概念
水平构造：未经构造变动的岩层，其形成的原始产状是水平的，先沉积在 下，后沉积在上。
参考资料#
3
单斜构造：是由于地壳运动 使原始水平的岩层发生倾斜，岩 层层面与水平面倾斜构造，亦称 倾斜岩层。
它常是褶皱的一翼或断层的一盘， 也可是区域内的不均匀上升或下降 所形成的。
转折端：由一翼弯向另一翼的曲线部分
背斜：倾伏方向为转折端的尖端的指向 （外倾转折）
向斜：倾伏方向为转折端的尖端的指向的反 方向。（内倾转折）
参考资料#
18
褶皱的野外识别
避免现代地形与褶皱形态的混同 注意
背斜处不一定是山，向斜处不一定是谷
识别步骤
垂直地层走向行走，看地层是否对称重复出现 分析地层新老关系，确定褶皱类型 据两翼产状判别褶皱形态类型
参考资料#
13
褶皱构造 两个或两个以上褶曲构造的组合。
参考资料#
14
褶皱的类型 1、根据轴面产状分类：
1） 直立褶皱
图示
2） 斜歪褶皱
3） 倒转褶皱
4） 平卧褶皱
5） 翻卷褶皱
参考资料#
15
褶皱的类型
2、根据枢纽产状分：
1）水平褶皱 2）倾伏褶皱
参考资料#
16
参考资料#
17
倾伏方向的判断：
测量倾角时，需将罗盘横着竖起来 ，使长边与岩层的走向垂直，紧贴 层面，等倾斜器上的水准泡居中后 ，读悬锤所示的角度，就是岩层的 倾角。
测量走向时，使罗盘的长边紧贴层面， 将罗盘放平，水准泡居中，读指北针所 示的方位角，就是岩层的走向。
岩层产状要素及其测量示意图
参考资料#
7
产状要素的表示方法 一组走向为北西320°，倾向南西230°，倾角35°的岩层产状， 可写成：N320°W，S230°W，∠35°
三、岩层产状—岩层的空间位置
产状三要素：
走向(strike)：岩层面和任一假想水 平面交线的延伸方向，如图中AB线。 倾向(dip)：岩层的倾斜方向。与走 向线垂直。只有一个，图中CD线。 倾角(dip angle)：岩层层面与水平面 的最大锐角，如图中∠α 。
参考资料#
6
测量倾向时，将罗盘的短边紧贴层面，注意将 罗盘的北端朝向岩层的倾斜方向，水准泡居中 ，读指北针所示的方位角，就是岩层的倾向。
节理面：平坦光滑、粗造
参考资料#
24
二、裂隙 又称为节理，是没有显著位移的小型
断裂构造。
1.
参考资料#
25
裂隙的类型，按成因分为两类：构造裂隙、非构造裂隙
❖ 构造裂隙：
是岩体受地应力作用，随岩体变形而产生的裂隙。
特点：成因上与相关构造有密切联系；
空间分布上有一定的规律性。
分类：
张性裂隙：张开较宽，断裂面粗糙，间距较大，分布不 匀，延伸不远。
参考资料#
4
二 单斜岩层与工程的关系
如图:a.b.c三种岩层产状对公路边坡稳定有利 d.e 两种岩层产状易形成边坡 坍塌和滑动 f 一种岩层产状极易形成滑坍
岩层产状与路基工程的关系
岩层产状与隧道工程的关系
如图:a.c. e 三种岩层产状，布设隧参道考一资料般#是稳定的
5
b. d. f 三种岩层产状，布设隧道可能引起隧道边墙坍塌或顺层滑动．
参考资料#
19
褶皱的工程地质评价
一般特征：岩层变形强烈, 岩体较破碎, 透水性强, 水工建筑应尽量避开
背斜核部：发育向上发散的断块 向斜核部：发育向下发散的断块 核部 核部进行洞室施工时应注意洞顶围岩的稳定问题（尤其是向斜核部） 洞室布置时洞室的轴线最好大角度与褶皱轴线相交
向斜应注意两侧边坡的稳定性 道路选线经过褶皱垭口时
要素 轴面：过相邻枢纽而连成的面
轴迹：轴面与地面的交线，代表了褶皱的延展方向
参考资料#
11
二、褶皱的类型 两种基本形态：背斜、向斜
背 斜背斜
向 斜
向斜
共用翼部
遭受剥蚀的背斜与向斜
参考资料#
12
在长期外力作用下，差异性侵蚀逐渐明显，背斜遭受侵蚀的速度较 快，向斜遭受侵蚀的速度要缓慢得多，经过长期地质演变，发生了 地形倒置现象，这就是逆地形。