断裂构造-第八讲.ppt

断裂构造,主要内容: 断裂概念 裂隙(定义、类型、工程评价、调查统计方法） 断层（定义、断层要素、类型、野外识别等）,一、断裂构造 构成地壳的岩体，受力作用发生变形，当变形达到一定程度后，使岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不一的断裂，称为断裂构造。 根据断裂后两侧岩块相对位移的情况，断裂构造又分为裂隙和断层。,二、裂隙 又称为节理，是没有显著位移的小型断裂构造。 1. 裂隙的类型 按成因：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。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。,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。 分类： 风化裂隙 原生裂隙 卸荷裂隙 特点：分布凌乱、没有规律性,2. 裂隙的工程地质评价 有利于开挖； 破坏了岩体的整体性，促进了风化速度，增强了岩体的透水性，降低了强度和稳定性； 当裂隙主要发育方向与路线走向平行，倾向与边坡一致时，不论岩体的产状如何，路堑边坡都容易发生崩塌等不稳定现象。 在路基施工中，如果岩体存在裂隙，还会影响爆破作业的效果。,3. 裂隙调查、统计和表示方法 调查方法： 调查裂隙时，应先在工点选择一具有代表性的基岩露头，对一定面积内的裂隙，按表3-1所列内容进行测量，同时要注意研究裂隙的成因和填充情况。测量裂隙产状的方法和测量岩层产状的方法相同。 裂隙野外测量记录表 表3-1,统计方法： 统计裂隙，有各种不同的图式。裂隙玫瑰图就是其中比较常用的一种。裂隙玫瑰图可以用裂隙走向编制，也可以用裂隙倾向编制。其编制方法如下： （1） 裂隙走向玫瑰图 1） 在一任意半径的半圆上，画上刻度网。 2） 把所测得的裂隙按走向以每5或每10分组， 统计每一组内的裂隙数并算出其平均走向。 3） 自圆心沿半径引射线，射线的方位代表每组裂隙平均走向的方位，射线的长度代表每组裂隙的条数。 4） 然后用折线把射线的端点连接起来，即得裂隙走向玫瑰图。,（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： 发育程度的表示： 裂隙率：岩石中裂隙的面积与岩石总面积的百分比。 裂隙频率：在长度上，每米通过的裂隙数量。 具体发育程度，不同的系统具有不同的评价方法，书中所列为公路系统的评价方法。,三、断层 岩体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生了显著的位移，称为断层。 1. 断层要素 断层面两侧岩块发生相对位移的断裂面。 破碎带规模大的断层往往沿着一个错动带发生，在破碎带中常形成糜棱岩，断层角砾和断层泥等。 断层线断层面与地面的交线。,上盘和下盘断层面两侧发生相对位移的岩块，称为断盘。当断层面倾斜时，位于断层面上部的称为上盘；位于断层面下部的称为下盘。 断距断层两盘沿断层面相对移动开的距离。,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,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,(2) 逆断层 上盘上升,下盘下降, 一般受水平向强烈挤压力作用而形成。 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。 冲断层断层面倾角大于45 逆掩断层断层面倾角介于2545之间 辗掩断层断层面倾角小于25 逆掩断层和辗掩断层常是规模很大的区域性断层。,(3) 平推断层(平移断层) 两盘发生相对水平位移，受水平扭应力。 特点： 倾角很大 断层面近于直立 断层线比较平直,4.断层的组合 断层的分布不是孤立的, 某区域受力的作用,各构造依一定的力学性质、以一定的方式有规律的组合在一起。 组合形式： 阶状断层:一组倾向一致，大致平行的正断层。 地崭 :（凹陷地带）两组相向倾斜的正断层。 地垒: （块状山地）两组相背倾斜的正断层。 迭瓦式构造:一组倾向一致，大致平行的逆掩断层。,4.工程地质评价 （1） 强烈的断裂变动，致使岩体裂隙增多、岩石破碎、风化严重、地下水发育，从而降低了岩石的强度和稳定性，对工程建筑造成了各种不利的影响。 （2） 在公路工程建设中，如确定路线布局、选择桥位和隧道位置时，要尽量避开大的断层破碎带。 （3） 在研究路线布局，特别在安排河谷路线时，要注意河谷地貌与断层构造的关系。 当路线与断层走向平行，路基靠近断层破碎带时，由于开挖路基，容易引起边坡发生大规模坍塌，直接影响施工和公路的正常使用。,（4）在进行大桥桥位勘测时，要注意查明桥基部分有无断层存在，及其影响程度如何）以便根据不同情况，在设计基础工程时采取相应的处理措施。 （5）在断层发育地带修建隧道，是最不利的一种情况。由于岩层的整体性遭到破坏，加之地面水或地下水的侵入，其强度和稳定性都是很差的，容易产生洞顶坍落，影响施工安全。 （6）当隧道轴线与断层走向平行时，应尽量避免与断层破碎带接触。隧道横穿断层时，虽然只有个别段落受断层影响，但因地质及水文地质条件不良，必须预先考虑措施，保证施工安全。特别当断层破碎带规模很大，或者穿越断层带时，会使施工十分困难，在确定隧道平面位置时，要尽量设法避开。,5.断层的野外识别 识别依据： （1）改变原有地层的分布规律， （2）断层面及其相关部分形成各种伴生构造， （3）并形成与断层构造有关的地貌现象。 地貌特征： 断层崖 断层三角面地形； 沟谷或峡谷地形。 山