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。
• 在褶皱构造的轴部，岩层较破碎，且向斜的核 部易储水，对公路．隧道．桥梁工程等来说， 容易产生工程地质问题。在隧道中尤为突出， 容易出现隧道塌顶和涌水现象。
因山体滑坡而导致中断的成都通往汶川的交通要道
• 水平构造 • 单斜构造
地层产状三要素
走向(strike)：岩层面和任一假
想水平面交线的延伸方向。
倾向(dip)：岩层的倾斜方向。 与走向线垂直。只有一个.
倾角(dip angle)：岩层层面与水 平面的最大锐角。
表示方法 ：走向和倾向用方位 角表示(可只表示倾向)，倾 角用度数。如SW2000, SE1100,
角度不整合
• 时间上不连续，产状不一致。 反映地壳剧烈运动。
角度不整合
ห้องสมุดไป่ตู้ 岩层的各种接触关系
作业：某地区地质剖面图，如图所示。 试确定（1）各地层之间的接触关系。 （2）岩浆岩与围岩的接触关系。 （3）两期岩浆岩之间的接触关系。 （4）岩浆岩的形成时代。
第六节 岩石与岩体的工程地质性质
一.岩石的主要物理力学性质
• 其上2.7米，有多许小孔，是海生生物侵蚀造成， 说明地壳下沉曾淹没在海水中。再上5.7米，因暴 露于大气中，受到风雨侵蚀而不甚光滑。
山海关长城，现已有部分 淹没于海水中。
如青臧高原上，就有25百 万年前的海相沉积地层。
大地测量表明，珠峰地区 的平均上升速度为3.6 mm/a（1966-1992年）
a.对路堑边坡 裂隙主要发育方向与路线走向平行,倾向
与边坡一致时,易发生崩塌等不稳定现象。
2.断层
正断层 逆断层 平移断层
(1).断层
有明显位移的断裂.
断层要素: a.断层面（破碎带） b.断层线 c.断盘 d.断距
断层
(2).断层基本类型
正断层
逆断层
平移断层
(normal fault) (reverse fault) (parallel fault)
a.断层组合形式
叠瓦式断层
b.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
c.按断层与褶皱轴的关系分：
纵向断层 横向断层
斜向断层
(3).断层的识别
地层界线不连续或岩层中断
a.岩层不对称重复或缺失
b.断层破碎带及构造岩
牵引构造及伴生节理
擦痕
c.地貌标志
1. 正断层 2. 逆断层 3. 平移断层
下盘上升
上盘下降
正断层——上盘相对下盘向下滑动的断层
1. 正断层 2. 逆断层 3. 平移断层
下盘下降
上盘上升
逆断层——断层上盘相对下盘向上滑动的断层。 逆掩断层——指断层倾角＜45°的逆断层。
1. 正断层 2. 逆断层 3. 平移断层
水平错动
平移断层——断层两盘顺断层面走向相对滑动的断层； 规模巨大的平移断层称为走向滑动断层。
1.岩石的主要物理性质
(1).重量 (2).孔隙性 (3).吸水性 (4).软化性 (5).抗冻性
2.岩石的主要力学性质
(1).岩石的变形 (2).岩石的强度
a.抗压强度 b.抗剪强度 c.抗拉强度
(1).裂隙
也称节理,是未发生明显位移的断裂。 原生裂隙:岩石在成岩过程中形成的裂隙。 次生裂隙:包括风化裂隙、卸荷裂隙等。 构造裂隙:由于地壳构造运动而形成的裂隙，
分为张裂隙和剪裂隙。
(2).裂隙调查、统计和表示方法： 选择代表性的基岩露头,对一定面积内的裂隙进行测量。
(3).裂隙的工程地质评价:
地壳水平运动的现象和证据
• 倾斜和弯曲的地层 ，在野外很常见 ，地层沉积 时都是水平延展的 ，挤压作用使之倾斜和弯曲。
• 大陆漂移：（通过地质研究论证） • 大西洋---大陆分裂后形成；
• 在大陆漂移的过程中，由于运动的不均匀，造 成了许多的山脉。
水平岩层（岩层在无大的构造运动下的原始形态）
第一节 水平构造和单斜构造
(4).断层的工程地质评价:
对大型工业民用建筑选址不利. 对大型桥位选址不利. 对道路选线若与断层走向平行易产生边坡滑塌 对隧道工程易产生洞顶坍落. 对区域稳定性的影响不利.
第五节 不整合
一.整合与不整合
1.整合接触
2.不整合接触
二.不整合接触的类型
1.平行不整合
2.角度不整合
平行不整合
• 时间上不连续，产状一致。 反映地壳间断上升。
都 江 堰 至 汶 川 公 路
第四节 断裂构造
滇池断层崖
华山断层崖
东非大裂谷
一.断裂构造的力学机制
二.断裂构造的形成
岩层在力的作用下变形达到一定程度后，连续性 和完整性遭到破坏，所形成的构造即为断裂构造。
三.断裂构造的分类(重点)
1.节理（裂隙）
原生节理 构造节理张剪节节理理 次生节理