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。褶皱构造的工程评价在褶皱的轴部地区，由于岩层遭受的构造变动较大，裂隙发育，如果地下建筑沿褶皱构造轴线开挖，可能造成大量的岩石崩落，尤其是在向斜轴部，由于裂隙间的岩块处于倒插状态，更容易出现这种情况。向斜构造有利于地下水的聚集，地下水往往较多，压力较高，如地下建筑沿向斜轴线开挖，还可能出现大量涌水的事故。因此，洞址不应选在褶皱(尤其是向斜)轴部地区，如果无法避开褶皱轴部，洞轴线应与褶皱轴线垂直或成大角度(不小于40的锐角)相交。褶皱茧构造匙的工撑程评助价在洞葬轴线绑与褶永皱轴舰线垂楚直或裳成大欣角度巧相交酸的情榆况下背，洞储体将庄穿越连性质荷不同仇的岩揭层，渡软弱罢结构夕面处盼的岩犹体不禁稳定寺，衬低砌比虫较困序难；辅同时申洞体块还可乎能穿丝式越含鞠水层拣，出梨现涌使水，拆对施棋工不速利。辜因此赶，在庆褶皱渣地区取洞室糠的选教址和则决定疯轴线佩时祁材应注悲意这逼些不片利条犯件。尽管褶达皱形成希较复杂轻的地质删条件，趟但是这坝种地区拔基岩埋洗深较浅胁。另外振，在褶彼皱地区堆，向斜误构造常汁有丰富改的地下赞水，可拜作为供悉水水源雀。1.4断裂构造岩体与孤岩层受土力作用乏发生变练形，当愁所受的托力超过舒岩石本般身的强仙度时，首岩石的赤连续性狗和完整钱性遭到披破坏，扩形成断蹦裂构造供。包括取节理和市断层。节理序对隧粉道施厦工的如影响剪节理匹：剪应力懒形成的即两组X型共铸轭破叫裂面峰。特滥征是奏产状渗稳定捉，节竹理面怖平直碎、光捡滑、讲闭合援、间宴距小膛，密仇集成受带。张节理才：岩层绍受拉冤应力胜产生择的破嗽裂面氧，通殖常呈顽锯齿恶状，恢产状隆不稳橡定，蹈延伸诵不远蚂，张马开，酬常被跟岩脉挂、粘妈土等坦充填盈，发冒育稀乞疏，亿间距肥大。张节理剪节薯理（二）薄节理发超育程度卫分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钳的工嚷程评格价(1拨)节理镰破坏统了岩豆体的刷整体农性和省连续胖性，淘它的姻发育环情况粗直接袍影响砖岩体波的结惊构特大性。霞节别僻会降晶低地滥基的赠承载劲力和繁地下浮建筑雹围岩折的稳挥定程螺度。惜节理东发育膝，特暴别是不当节秩理组劣比较烫多时烂，引钻起垮队塌，袜影响秋施工帐，增魂加支帐护费过用等丸。因霸此，耻选择换洞址盒对应祝尽量世避开曾节理苍发育链。(2)岩石钩边坡珍的稳临定程由度主道要取羊决于钥节理巧的性绒质和膊组合搂特征岸，很痒多山隶崩、辨滑坡斜等边报坡破呆坏都新和节帜理有拌关。(3)节理裂鬼隙改变踏了岩石瞒的渗透书性能，歪水沿节月理渗入亭，影响饰地下结远构物的致功能和尼稳定。(4)在挖方平和采石拌时，节止理可以返提高工形作效率饶，但在浇爆破时圆常因漏帽气而降楼低爆破宁效果。(5)非理发泊育的岩炎石中，根可以找府到地下伞水作为牲供水水申源。断层姜的几箩何要颗素断层面夏与断层威破碎带：产状奇表达方增法，附抹近节理燃发育、个常有充痒填。断层线浸：遵守“V”字形法誓则。断盘：上盘碰、下控盘，歇上升环盘、典下降竞盘。断距断层概竞念：断层是矿岩石圈炉中顺破龟裂面发城生明显幸位移的交一种断轧裂构造流。上盘下障降下盘筋上升正断层相：上盘沿驱断层面疮相对下斧降，下烟盘相对伶上升的视断层。衫其断层食面倾角兰较陡，勒一般在45°以上。括正断层凉是由于最岩体受炊到张力蒸及重力秋作用，惩使上盘舟沿断层王面向下仔错动形给成的；上盘上征升下盘蕉下降逆断锈层：上盘沿兴断层面革相对上刑升，下粪盘相对腐下降的矛断层。悦逆断层但一般是画由于岩盐体受到光水平方坟向强烈宁挤压力身的作用筛，使上咐盘沿断凤层面向喊上错动塘而成。法断层面服从陡倾腔角至缓灭倾角都感有。其黎中断层代面倾角滚大于45谣0的称为瘦逆冲断片层；介诱于25贿0～45具0之间的琴称为逆高掩断层被；小于250的称勿为碾针掩断短层(又叫碾岛掩构造钱或推复钓构造)。逆掩旧断层和获碾掩断短层常是壤规模很决大的区伙域性断议层；水平错袋动平移（紫推）断辽层：由于岩娇体受水壳平剪切忘作用，味使两盘汽沿断层摆面发生纤相对水逃平位移吧的断层惊。平移逃断层的樱倾角很饰大，断袜层面近鱼于直立顺，断层善线比较就平直。叠冲(瓦)式逆掩登断层由若钩干条样产状向基本援一致嚷的逆际掩断旧层组件成，陵各条量断层咸的上笼盘依距次向粗同一犹方向随向上算逆冲胜，平堆面上益构成券叠瓦蔬式(状)。断层的跟野外识啦别地貌永特征滴：当断穗层的孔断距言较大纯时可处能形替成陡燃峭的童断层尤崖；断层破企碎带岩测石破碎捎，易于和侵蚀下愤切，可瓜能形成棒沟谷或贼峡谷地桌形。山脊错汇断、错面开，河吉谷跌水警瀑布；袖河谷方挑向发生轨突然转筐折，串诉珠状泉查水出露廊；华山断坐层崖河流匀改道泉呈取线性镇分布断层汉的野怜外识爸别地层醉特征扇：如疾岩层宿发生鲜重复打或缺唱失、慰岩脉田被错老断、威岩层谨沿走常向突疏然发霉生中此断或堂者不迅同性狼质的奇岩层植突然歉接触脑等地免层方亡面的聚特征拐，则夸进一僻步说劣明断观层存义在的孔可能宵性很抢大；断层记的野狐外识恐别断层蚁的伴魄生构艰造现帮象：法断层察的伴当生构部造是膊断层劣在发聪生、辜发展彼过程蛙中遗冒留下丈来的耽形迹威。常域见的塑有岩既层牵码引弯帽曲、据断层追角砾参、糜通棱岩涉、断每层泥拒和断载层擦厌痕等粱；正断层逆断层平移偿断层断层伴的工安程评和价断层桑，尤爪其是查活断赴层与趁工程侧建设禾关系禁密切毁，主且要发繁现为每以下凝几个谋方面核：(1林)断层米是构吨造应酒力集装中带颂，它当使岩提石裂泪隙增队多，帐零乱瓶破碎音，岩竿体的铺整体脚性被莲破坏医，其伐强度筒和承护载力铁明显愁降低胞。(2北)断层访活动锤能直缝接破臭坏修番建在爪它上膛面或叉附近航的建榆筑物货。例丘如：19堪76年我搭国唐戴山地日震时挺发生纯的一敌条断忽层，判其水蜻平错烛距达3m，错开渡了道路垃、围墙义、房屋博等建筑缺物(3)断层附腾近是高栏地震烈即度区。洒在新构委造运动悔强烈地筐区，一躁些活断坏层还可样能是发讨展断层团，产生纹强烈地重震。(4味)新断层见附近地巴表风化倒强烈，补而且常奥成为地访下水的只通道。乘沿断层佳带边坡镜稳定性谱差，常侄发育山这崩、滑零坡、地炒陷等不联良地质轮现象。二、节理裂橡隙发育弃情况对猴隧道施豪工的影晓响及量夺测方法国际概岩石稼力学炎学会俱实验包室和圈野外姐试验劣标准血化委共员会蹈推荐键了节桌理研种究的察内容丘，方位甲（ori挤ent刮ati水on）间距泄（spa峰cin拾g）延续坐性（per跟sis垮ten着ce）结构面掌的粗糙内程度（ro坟ug荒hn衬es叹s）结构东面侧冷壁的鞋抗压柔强度窗；张开度念（ape铁rtu延re）被充瘦填情箭况（fi馋ll璃in师g跪si杏tu缺at召io立n）渗流（se惹ep两ag伯e慎fl娘ow）结构荐面组徒数（se巩t）块体耻大小遇（si标ze）二、段岩体巧工程喉力学惠特征1基本缎知识2岩体前结构魂类型3洞室围攻岩破坏牢类型1基本知粘识岩体(r颠oc曲k慰ma摩ss正)：结构铁体（北岩石roc商k）与结京构面的棉组合。结构魂面：岩体中随的一切阅不连续毙面。如渴断层、梨节理、手层理、斑片理等立。岩体庙结构扮：结构港面和渗结构安体的丸组合疾特征号。地应力朗：是存在杀于地壳减中的未蓬受工程轨扰动的驴天然应球力，也卸称岩体非初始应国力、绝竞对应力拖或原岩的应力。二次举应力止：隧道开滨挖扰动泊后的应际力。围岩逗：指的是涌隧道周干围一定台范围内饱，对洞突身的稳蜂定有影样响的岩能（土）懒体。岩体结构面原生脂结构悠面火成弱结构干面：湿流纹失面、她原生到节理肢、侵细入体注与围欣岩接蜂触面调；变质结歌构面：填片理、丈板理；沉积野结构豆面：狸层理哗、沉振积间辫断、律软弱真夹层齐等构造替结构雹面：节理学、断角层、猴层间星错动竖面等畜。次生族结构崖面：在风化省作用、倒卸荷作纱用及地迁下水作临用下形怖成的风今化裂隙睬、破碎怀带、卸差荷裂隙杜、泥化营夹层等地应力味、围岩2岩体结姻构类型岩体结艇构控制说论工程实版践表明宰，岩体毛的应力宵传播、酱变形破幻玉坏以及峰岩体力甩学介质俱属性无丑不受控政于岩体互结构。别岩体结室构对工叼程岩体眼控制作槽用主要安表现在室三方面奥：岩体呢的应中力传衣播特相征岩体的职变形与教破坏特携征工程岩住体的稳刘定性岩体榜变形郑机制挪受岩疯体结筐构控趴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谣的强忆度取贫决于田结构游面的改强度侵和岩协石的骡强度蛛。岩体袋的抗稻剪强绘度包漫络线栋介于布结构轰面强末度包型络线镜和岩色石强逮度包哥络线围之间。岩体暑的破激坏机易制也抖受控灰于岩胜体结景构：结构控晋制有：躺岩体破征坏难易贵程度、忠岩体破销坏的规匆模、岩且体破坏备的过程室及岩体屋破坏的劝主要方高式等。岩体破兵坏机制弹受岩体比结构控挠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流动变形不同结疫构类型气岩体的岸破坏方添式3洞室围弟岩的变全形破坏芹类型