23断裂构造教程.pptx

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。分类分类：风化裂隙原生裂隙卸荷裂隙特点特点：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裂隙野外测量记录表表表3-1编号裂隙产状长度宽度条数填充情况裂隙成因类型走向倾向倾角13401601822裂隙面夹泥扭性裂隙23321521015裂隙面夹泥张性裂隙统计方法：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：评价方法：发育程度的表示：裂隙率：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：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3.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(见书P34）地崭（凹陷地带）地垒（块状山地）迭瓦式构造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：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。山脊错断、错开，河谷跌水瀑布，河谷方向发生突然转折等。地层特征：地层特征：岩层发生重复或缺失，岩层发生重复或缺失，岩脉被错断，岩脉被错断，岩层沿走向突然发生中断，岩层沿走向突然发生中断，与不同性质的岩层突然接触等。与不同性质的岩层突然接触等。断层的伴生构造现象：断层的伴生构造现象：岩层牵引弯曲岩层牵引弯曲断层角砾、糜棱岩、断层泥断层角砾、糜棱岩、断层泥断层擦痕断层擦痕泉水、温泉呈线状出露泉水、温泉呈线状出露角砾岩糜糜棱棱岩岩