隧道工程地质构造二

地质构造对隧道施工的影响内容提要：

地质构造对隧道施工的影响节理裂隙发育情况对隧道施工的影响及量测方法地质素描方法钻孔柱状图的记录隧道地质展示图

1地质构造及其对隧道施工的影响岩层产状

岩层产状是指岩层在空间的位置，是用岩层层面的走向、倾向和倾角三个产状要素：走向（strike）；倾向(dip)；倾角（dipangle）。应力及可能的变形不同应力造成的变形、变位现象地质罗盘

岩层产状要素走向：层面与任一假想水平面交线的延伸方向倾向：岩层面倾斜的方向倾角：层面与水平面所夹的最大锐角NESWNE50ºSE45ºSW230ºSE45º岩层产状要素的表示方法

方位角表示方法:205∠27°象限角表示方法:N65°W/25°SW。

N0E90W270S180北极南极NWNESW

SE

1.1水平构造岩层产状近于水平（<5度）1.2单斜构造岩层层面与水平面有一定夹角1.3褶皱构造褶皱的概念: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，称之。两种基本形态：背斜与向斜。背斜和向斜在平面和剖面上的表现特征褶皱对隧道施工的影响

按轴面产状划分：

直立褶皱；倾斜褶皱；倒转褶皱；平卧褶皱。直立褶皱倾斜褶皱倒转褶皱平卧褶皱褶皱构造的工程评价褶皱地区地形起伏大，特别在褶皱强烈地区，岩层因受强烈破坏，裂隙发育，倾角大，在这种地区的斜坡或坡脚进行建筑时应注意斜坡岩层的稳定性。地层中一些具有特殊工程意义的岩层，如易泥化夹层、含水层、含盐层等随地层的褶皱而褶皱，因而它们的空间分布规律受褶皱形态的控制。显然，褶皱的研究对于如何避开上述不利岩层，选择合理的建筑场地来说是一项关键性的基础工作。褶皱三构造三的工三程评三价在褶三皱的三轴部三地区三，由三于岩三层遭三受的三构造三变动三较大三，裂三隙发三育，三如果三地下三建筑三沿褶三皱构三造轴三线开三挖，三可能三造成三大量三的岩三石崩三落，三尤其三是在三向斜三轴部三，由三于裂三隙间三的岩三块处三于倒三插状三态，三更容三易出三现这三种情三况。向斜三构造三有利三于地三下水三的聚三集，三地下三水往三往较三多，三压力三较高三，如三地下三建筑三沿向三斜轴三线开三挖，三还可三能出三现大三量涌三水的三事故三。因此三，洞三址不三应选三在褶三皱(尤其三是向三斜)轴部三地区三，如三果无三法避三开褶三皱轴三部，三洞轴三线应三与褶三皱轴三线垂三直或三成大三角度(不小三于40的锐三角)相交三。褶皱三构造三的工三程评三价在洞三轴线三与褶三皱轴三线垂三直或三成大三角度三相交三的情三况下三，洞三体将三穿越三性质三不同三的岩三层，三软弱三结构三面处三的岩三体不三稳定三，衬三砌比三较困三难；三同时三洞体三还可三能穿三越含三水层三，出三现涌三水，三对施三工不三利。三因此三，在三褶皱三地区三洞室三的选三址和三决定三轴线三时祁三应注三意这三些不三利条三件。尽管三褶皱三形成三较复三杂的三地质三条件三，但三是这三种地三区基三岩埋三深较三浅。三另外三，在三褶皱三地区三，向三斜构三造常三有丰三富的三地下三水，三可作三为供三水水三源。1.三4断裂构造岩体三与岩三层受三力作三用发三生变三形，三当所三受的三力超三过岩三石本三身的三强度三时，三岩石三的连三续性三和完三整性三遭到三破坏三，形三成断三裂构三造。三包括三节理三和断三层。节理三对隧三道施三工的三影响剪节三理：剪应三力形三成的三两组X型共三轭破三裂面三。特三征是三产状三稳定三，节三理面三平直三、光三滑、三闭合三、间三距小三，密三集成三带。张节三理：岩层三受拉三应力三产生三的破三裂面三，通三常呈三锯齿三状，三产状三不稳三定，三延伸三不远三，张三开，三常被三岩脉三、粘三土等三充填三，发三育稀三疏，三间距三大。张节三理剪节三理（二三）节三理发三育程三度分三级发育程度等级基本特征节理不发育节理1~2组，规则，为构造型，间距在1m以上，多为密闭节理，岩体切割成大块状节理较发育节理2~3组，呈X形，较规则，以构造型为主，多数间距大于0.4m，多为密闭节理，部分为微张节理，少有充填物。岩体切割呈大块状节理发育节理3组以上，不规则，呈X形或米字形，以构造型或风化型为主，多数间距小于0.4m,大部分为张开节理，部分有充填物。岩体切割成块石状节理很发育节理3组以上，杂乱，以风化和构造型为主，多数间距小于0.2m，以张开节理为主，有个别宽张节理，一般均有充填物。岩体切割成碎裂状节理三的工三程评三价(1三)节理三破坏三了岩三体的三整体三性和三连续三性，三它的三发育三情况三直接三影响三岩体三的结三构特三性。三节别三会降三低地三基的三承载三力和三地下三建筑三围岩三的稳三定程三度。三节理三发育三，特三别是三当节三理组三比较三多时三，引三起垮三塌，三影响三施工三，增三加支三护费三用等三。因三此，三选择三洞址三对应三尽量三避开三节理三发育三。(2三)岩石三边坡三的稳三定程三度主三要取三决于三节理三的性三质和三组合三特征三，很三多山三崩、三滑坡三等边三坡破三坏都三和节三理有三关。(3三)节理三裂隙三改变三了岩三石的三渗透三性能三，水三沿节三理渗三入，三影响三地下三结构三物的三功能三和稳三定。(4三)在挖三方和三采石三时，三节理三可以三提高三工作三效率三，但三在爆三破时三常因三漏气三而降三低爆三破效三果。(5三)非理三发育三的岩三石中三，可三以找三到地三下水三作为三供水三水源三。断层三的几三何要三素断层三面与三断层三破碎三带：产三状表三达方三法，三附近三节理三发育三、常三有充三填。断层三线：遵守三“V”字形三法则三。断盘三：上盘三、下三盘，三上升三盘、三下降三盘。断距断层三概念三：断层三是岩三石圈三中顺三破裂三面发三生明三显位三移的三一种三断裂三构造三。上盘三下降下盘三上升正断三层：上盘三沿断三层面三相对三下降三，下三盘相三对上三升的三断层三。其三断层三面倾三角较三陡，三一般三在45三°以上三。正三断层三是由三于岩三体受三到张三力及三重力三作用三，使三上盘三沿断三层面三向下三错动三形成三的；上盘三上升下盘三下降逆断三层：上盘三沿断三层面三相对三上升三，下三盘相三对下三降的三断层三。逆三断层三一般三是由三于岩三体受三到水三平方三向强三烈挤三压力三的作三用，三使上三盘沿三断层三面向三上错三动而三成。三断层三面从三陡倾三角至三缓倾三角都三有。三其中三断层三面倾三角大三于45三0的称三为逆三冲断三层；三介于25三0～45三0之间三的称三为逆三掩断三层；三小于25三0的称三为碾三掩断三层(又叫三碾掩三构造三或推三复构三造)。逆三掩断三层和三碾掩三断层三常是三规模三很大三的区三域性三断层三；水平三错动平移三（推三）断三层：由于三岩体三受水三平剪三切作三用，三使两三盘沿三断层三面发三生相三对水三平位三移的三断层三。平三移断三层的三倾角三很大三，断三层面三近于三直立三，断三层线三比较三平直三。叠冲(瓦)式逆三掩断三层由若三干条三产状三基本三一致三的逆三掩断三层组三成，三各条三断层三的上三盘依三次向三同一三方向三向上三逆冲三，平三面上三构成三叠瓦三式(状)。断层三的野三外识三别地貌三特征三：当断三层的三断距三较大三时可三能形三成陡三峭的三断层三崖；断层三破碎三带岩三石破三碎，三易于三侵蚀三下切三，可三能形三成沟三谷或三峡谷三地形三。山脊三错断三、错三开，三河谷三跌水三瀑布三；河三谷方三向发三生突三然转三折，三串珠三状泉三水出三露；华山三断层三崖河流三改道泉呈三线性三分布断层三的野三外识三别地层三特征三：如三岩层三发生三重复三或缺三失、三岩脉三被错三断、三岩层三沿走三向突三然发三生中三断或三者不三同性三质的三岩层三突然三接触三等地三层方三面的三特征三，则三进一三步说三明断三层存三在的三可能三性很三大；断层三的野三外识三别断层三的伴三生构三造现三象：三断层三的伴三生构三造是三断层三在发三生、三发展三过程三中遗三留下三来的三形迹三。常三见的三有岩三层牵三引弯三曲、三断层三角砾三、糜三棱岩三、断三层泥三和断三层擦三痕等三；正断三层逆断三层平移三断层断层三的工三程评三价断层三，尤三其是三活断三层与三工程三建设三关系三密切三，主三要发三现为三以下三几个三方面三：(1三)断层三是构三造应三力集三中带三，它三使岩三石裂三隙增三多，三零乱三破碎三，岩三体的三整体三性被三破坏三，其三强度三和承三载力三明显三降低三。(2三)断层三活动三能直三接破三坏修三建在三它上三面或三附近三的建三筑物三。例三如：19三76年我三国唐三山地三震时三发生三的一三条断三层，三其水三平错三距达3m，错三开了三道路三、围三墙、三房屋三等建三筑物(3三)断层三附近三是高三地震三烈度三区。三在新三构造三运动三强烈三地区三，一三些活三断层三还可三能是三发展三断层三，产三生强三烈地三震。(4三)新断三层附三近地三表风三化强三烈，三而且三常成三为地三下水三的通三道。三沿断三层带三边坡三稳定三性差三，常三发育三山崩三、滑三坡、三地陷三等不三良地三质现三象。二、节理三裂隙三发育三情况三对隧三道施三工的三影响三及量三测方三法国际三岩石三力学三学会三实验三室和三野外三试验三标准三化委三员会三推荐三了节三理研三究的三内容三，方位三（or三ie三nt三at三io三n）间距三（sp三ac三in三g）延续三性（pe三rs三is三te三nc三e）结构三面的三粗糙三程度三（ro三ug三hn三es三s）结构三面侧三壁的三抗压三强度三；张开三度（ap三er三tu三re）被充三填情三况（fi三ll三in三g三si三tu三at三io三n）渗流三（se三ep三ag三e三fl三ow）结构三面组三数（se三t）块体三大小三（si三ze）二、三岩体三工程三力学三特征1基本三知识2岩体三结构三类型3洞室三围岩三破坏三类型1基本三知识岩体(r三oc三k三ma三ss三)：结构三体（三岩石ro三ck）与三结构三面的三组合三。结构三面：岩体三中的三一切三不连三续面三。如三断层三、节三理、三层理三、片三理等三。岩体三结构三：结构三面和三结构三体的三组合三特征三。地应三力：是存三在于三地壳三中的三未受三工程三扰动三的天三然应三力，三也称三岩体三初始三应力三、绝三对应三力或三原岩三应力三。二次三应力三：隧道三开挖三扰动三后的三应力三。围岩三：指的三是隧三道周三围一三定范三围内三，对三洞身三的稳三定有三影响三的岩三（土三）体三。岩体结构三面原生三结构三面火成三结构三面：三流纹三面、三原生三节理三、侵三入体三与围三岩接三触面三；变质三结构三面：三片理三、板三理；沉积三结构三面：三层理三、沉三积间三断、三软弱三夹层三等构造三结构三面：节理三、断三层、三层间三错动三面等三。次生三结构三面：在风三化作三用、三卸荷三作用三及地三下水三作用三下形三成的三风化三裂隙三、破三碎带三、卸三荷裂三隙、三泥化三夹层三等地应三力、三围岩2岩体三结构三类型岩体三结构三控制三论工程三实践三表明三，岩三体的三应力三传播三、变三形破三坏以三及岩三体力三学介三质属三性无三不受三控于三岩体三结构三。岩三体结三构对三工程三岩体三控制三作用三主要三表现三在三三方面三：岩体三的应三力传三播特三征岩体三的变三形与三破坏三特征工程三岩体三的稳三定性岩体三变形三机制三受岩三体结三构控三制岩体结构整体状结构碎裂状结构块状结构变形成分主要的岩块压缩变形结构面滑移变形结构体滑移及压缩变形次要的微结构面错动结构体及结构面压缩及结构体性状改变结构体压缩及形状改变侧胀系数小于0.5常大于0.5极微小变形系数结构体压缩及形状改变压密沿结构面滑移控制岩体变形的主要因素岩石、岩相特征及Ⅴ级结构面特征开裂的不连续的Ⅲ、Ⅳ级结构面贯通的Ⅰ、Ⅱ级结构面，主要为软弱结构面岩体三的强三度取三决于三结构三面的三强度三和岩三石的三强度三。岩体三的抗三剪强三度包三络线三介于三结构三面强三度包三络线三和岩三石强三度包三络线三之间。岩体三的破三坏机三制也三受控三于岩三体结三构：结构三控制三有：三岩体三破坏三难易三程度三、岩三体破三坏的三规模三、岩三体破三坏的三过程三及岩三体破三坏的三主要三方式三等。岩体三破坏三机制三受岩三体结三构控三制整块体结构岩体块状结构岩体碎裂状结构岩体散体状结构岩体①张破裂②剪破坏结构体沿结构面滑动①结构体张破裂②结构体剪破裂③结构体流动变形④结构体沿结构面滑动⑤结构体转动⑥结构体组合体倾倒⑦结构体组合体溃屈①剪破坏②流动变形不同三结构三类型三岩体三的破